超聲波脫氣技術及其工作原理

超聲波脫氣技術及其工作原理是指從流體(ti)中去(qu)除自由(you)和(he)溶解的氣(qi)體(ti)，特別是諸如氧氣(qi)或二氧化(hua)碳的反(fan)應性氣(qi)體(ti)。消除氧氣(qi)對于(yu)防止有害的最終產品變化(hua)并改(gai)善(shan)下游加工(gong)非(fei)常(chang)重要。在(zai)工(gong)業(ye)制造中，脫氣(qi)是確保產品穩定性，質量和(he)連續(xu)產品標準的常(chang)用工(gong)藝步驟(zou)。

脫氣(qi)或除氣(qi)通常是非常耗時的(de)工藝步驟(zou)，而(er)超(chao)聲(sheng)處理則可以加速氣(qi)泡(pao)的(de)聚結并明(ming)顯增加氣(qi)泡(pao)的(de)上(shang)升。超(chao)聲(sheng)波除氣(qi)可以分(fen)批和串聯(lian)使(shi)用，也可以與常規(gui)除氣(qi)技(ji)術結合使(shi)用，例如用惰性氣(qi)體噴射(she)、葉輪除氣(qi)器、加熱或真空，以提高除氣(qi)效率和速度。

工作原理

超(chao)聲(sheng)波(bo)脫氣(qi)(qi)是(shi)基于聲(sheng)空化的(de)(de)原理。當高功率超(chao)聲(sheng)波(bo)耦合到液體(ti)中(zhong)時(shi)，液體(ti)分別(bie)在(zai)(zai)高壓和(he)低(di)壓循環中(zhong)被壓縮和(he)膨脹。在(zai)(zai)低(di)壓循環中(zhong)，會(hui)(hui)產生(sheng)微(wei)(wei)小(xiao)的(de)(de)真空氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)（所謂(wei)的(de)(de)空化氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)），這些(xie)(xie)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)會(hui)(hui)在(zai)(zai)多個壓力循環中(zhong)增(zeng)長(chang)。在(zai)(zai)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)生(sheng)長(chang)的(de)(de)那些(xie)(xie)周期中(zhong)，液體(ti)中(zhong)的(de)(de)溶解(jie)氣(qi)(qi)體(ti)進入真空氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)，這樣真空氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)就(jiu)變(bian)成了(le)不斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)。此外，微(wei)(wei)湍流和(he)液體(ti)射(she)流引起劇烈的(de)(de)攪拌和(he)傳(chuan)質。這些(xie)(xie)超(chao)聲(sheng)產生(sheng)的(de)(de)條件導致(zhi)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)聚結，這是(shi)小(xiao)的(de)(de)溶解(jie)的(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)與大(da)(da)的(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)統一(yi)，大(da)(da)的(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)迅速上(shang)升到液體(ti)的(de)(de)表(biao)面，在(zai)(zai)那里它們離開(kai)了(le)液體(ti)。

由超聲(sheng)振動和氣(qi)蝕引(yin)起的溫(wen)度(du)變化被(bei)限制(zhi)在很小的局部空間內(nei)，總體積的溫(wen)升可(ke)以(yi)忽(hu)略不計，因(yin)為(wei)它(ta)不會影響產品(pin)質量(liang)。 根據液體或漿(jiang)液的體積，粘度(du)和氣(qi)體夾雜物，可(ke)以(yi)將(jiang)超聲(sheng)除氣(qi)分批(pi)或在線(xian)進行(xing)。大功率超聲(sheng)波探頭將(jiang)聲(sheng)空化釋放到液體中，從而使液體有效(xiao)脫氣(qi)。

傳統脫氣方式

通(tong)常(chang)，使(shi)用例(li)如高剪切(qie)葉片混合(he)器(qi)或旋轉(zhuan)葉輪混合(he)器(qi)的(de)混合(he)過程常(chang)常(chang)使(shi)得隨后的(de)產品(pin)脫氣(qi)成為必(bi)要，因為這些混合(he)技(ji)術通(tong)常(chang)將大量的(de)氣(qi)體引入到(dao)產品(pin)中。此類氣(qi)體和(he)空氣(qi)中的(de)夾雜(za)物(wu)通(tong)常(chang)會對產品(pin)產生負面(mian)影響，因為它們會使(shi)油脂(zhi)腐爛，由于氧(yang)化，變(bian)色以及氣(qi)味和(he)味道的(de)不必(bi)要變(bian)化而使(shi)產品(pin)變(bian)質。

這(zhe)些傳(chuan)統的(de)脫(tuo)氣(qi)方(fang)法通常具有諸如熱(re)降解（由于加熱(re)），耗時(shi)和耗能的(de)處(chu)理(li)以及(ji)氣(qi)體去(qu)除不充(chong)分的(de)缺點。超聲波脫(tuo)氣(qi)和脫(tuo)氣(qi)是傳(chuan)統的(de)液體脫(tuo)氣(qi)方(fang)法的(de)高(gao)效替代品，包括沸騰，減壓(ya)至真空或用(yong)惰性氣(qi)體噴射。

超聲波脫氣方式

超聲(sheng)波脫氣(qi)(qi)的(de)(de)主(zhu)要優點包括高脫氣(qi)(qi)率(lv)(lv)和減少的(de)(de)工(gong)藝環(huan)境影響。超聲(sheng)脫氣(qi)(qi)是(shi)提高鋁合金密度(du)并降低鋁合金中氫含量(liang)的(de)(de)一種行之(zhi)有效的(de)(de)方法。與可(ke)替代的(de)(de)除(chu)氣(qi)(qi)程序（例如使用旋轉(zhuan)葉(xie)輪除(chu)氣(qi)(qi)）相比，超聲(sheng)除(chu)氣(qi)(qi)的(de)(de)速度(du)和效率(lv)(lv)更(geng)高。研究表(biao)明，超聲(sheng)工(gong)具頭(tou)脫氣(qi)(qi)系統比葉(xie)輪驅動(dong)的(de)(de)脫氣(qi)(qi)速度(du)快約3倍。

應用范圍

超(chao)聲波脫氣可(ke)以改(gai)善現(xian)有的脫氣系(xi)統，例如加(jia)熱，真(zhen)空或(huo)鼓(gu)泡(pao)。超(chao)聲波脫氣和消(xiao)泡(pao)用于工業規模，以除去水中(zhong)的水，油(you)，食品和飲料，化學溶液，液壓(ya)油(you)，冷卻劑(ji)(ji)，鉆井液，原(yuan)油(you)，乳液，油(you)漆(qi)，油(you)墨，粘合劑(ji)(ji)，清漆(qi)，涂料，環(huan)氧樹脂，洗發(fa)水，洗滌劑(ji)(ji)和許多其(qi)他產品。

脫氣(qi)(qi)是指(zhi)除(chu)(chu)(chu)去(qu)液體中溶解(jie)且以氣(qi)(qi)泡形式存在的氣(qi)(qi)體。基(ji)于不同的物理作(zuo)用，有幾種從液體中去(qu)除(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)體的方法。方法之一是超聲(sheng)(sheng)脫氣(qi)(qi)，即通過超聲(sheng)(sheng)波(bo)范圍內(nei)的聲(sheng)(sheng)振(zhen)動進行液體處(chu)理而(er)去(qu)除(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)體。由(you)于超聲(sheng)(sheng)脫氣(qi)(qi)技術所需的低功耗低且效率高，因(yin)此該方法逐漸(jian)被(bei)廣泛接受(shou)。