Tecnologia ad ultrasuoni nell'applicazione di degasaggio

Il degasaggio ad ultrasuoni è un metodo fisico che utilizza onde sonore ad alta frequenza (solitamente 20 kHz–1 MHz) per rimuovere i gas disciolti o dispersi nei liquidi. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata nella metallurgia, nell'industria chimica, nell'alimentazione, nella medicina e in altri campi. Presenta i vantaggi di alta efficienza, risparmio energetico e protezione ambientale e può sostituire i tradizionali metodi di riscaldamento o degasaggio sotto vuoto. L'alta pressione istantanea locale rimuove efficacemente l'aria all'interno del liquido.

I sistemi di degasaggio esistenti possono essere migliorati e non distruggono i componenti alimentari. E il

come riscaldamento, vuoto o gorgogliamento. Utilizzato su scala industriale, ad esempio nel settore alimentare e

la cavitazione ultrasonica può migliorare l'industria delle bevande, le soluzioni chimiche, gli oli idraulici, i refrigeranti, i fluidi di perforazione, la condensazione grezza di batteri, produrre oli batterici, emulsioni, vernici, inchiostri, adesivi, perdita di virulenza o morte, in modo da ottenere vernici, rivestimenti, resine epossidiche, shampoo, detergenti e molti altri prodotti.

Principio del degasaggio ad ultrasuoni

L’effetto cavitazione guida la precipitazione del gas

Quando le onde ultrasoniche si propagano nel liquido, si generano bolle di cavitazione e il loro processo di crescita e collasso favorisce il degasaggio attraverso i seguenti meccanismi:

Aggregazione dei nuclei di gas: minuscoli nuclei di gas (gas disciolto) nel liquido si espandono nella fase di pressione negativa dell'onda sonora per formare microbolle.

Fusione delle bolle: le bolle di cavitazione si fondono con il gas disciolto circostante durante l'oscillazione per aumentare le dimensioni delle bolle.

Aumento della galleggiabilità: grandi bolle galleggiano rapidamente sulla superficie del liquido e fuggono grazie alla galleggiabilità.

Streaming acustico

Il flusso di liquido macroscopico generato dagli ultrasuoni migliora l'efficienza della trasmissione del gas ed evita l'arricchimento locale del gas.

Fattori influenzanti

Frequenza: la bassa frequenza (20–50 kHz) favorisce maggiormente la generazione di bolle grandi ed è adatta per liquidi ad alta viscosità.

Potenza: deve essere ottimizzata per evitare cavitazione eccessiva e spruzzi di liquidi.

Proprietà del liquido: la viscosità, la tensione superficiale e la solubilità del gas influiscono sulla velocità di degasaggio.

Applicazione del degasaggio ad ultrasuoni

Degasaggio della fusione metallica (industria metallurgica)

Fusione di leghe di alluminio/magnesio: rimuove gas nocivi come H₂, previene difetti dei pori e migliora le proprietà meccaniche del materiale.

Trattamento liquido dell'acciaio: riduce le inclusioni di ossido e migliora la qualità del lingotto.

Industrie chimiche e dei polimeri

Degasaggio dei polimeri: rimuove le bolle nelle resine e negli adesivi per migliorare l'uniformità del prodotto.

Sistema di reazione chimica: evita che le reazioni lato gas interferiscano con il processo catalitico.

Cibo e medicine

Deossigenazione delle bevande: prolunga la durata di conservazione di birra e succhi.

Trattamento liquido medico: assicurarsi che non rimangano bolle nelle iniezioni o nei preparati biologici.

Trattamento dell'acqua

Rimuovere l'ossigeno disciolto: prevenire la corrosione delle tubazioni o la crescita microbica.

Vantaggi

Risparmio energetico ed efficienza: consumo energetico inferiore di oltre il 50% rispetto al degasaggio sotto vuoto, tempi di lavorazione ridotti.

Processo non termico: adatto per liquidi sensibili al calore (come agenti biologici).

Integrazione in linea: può essere utilizzato con linee di produzione continue.

Conclusione

Essendo un processo ecologico, il degasaggio ad ultrasuoni ha dimostrato un valore insostituibile in molti campi industriali. In futuro, con il perfezionamento delle apparecchiature acustiche, il suo ambito di applicazione sarà ulteriormente ampliato.