PL204379B1

PL204379B1 - Method for the supersonic cleaning in water or in aqueous solutions and the device to apply this method

Info

Publication number: PL204379B1
Application number: PL373717A
Authority: PL
Inventors: Bogdan Niemczewski
Original assignee: Inst Tele I Radiotech
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2010-01-29
Also published as: PL373717A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ultradźwiękowego w wodzie lub w roztworach wodnych.The subject of the invention is a method of ultrasonic cleaning in water or in aqueous solutions.

Oczyszczanie ultradźwiękowe znanym sposobem przeprowadza się przez zanurzenie oczyszczanych przedmiotów w zbiorniku myjki ultradźwiękowej, napełnionej wodą lub roztworem wodnym i poddanie ich tam dział aniu ultradź wię ków. Myjka zaopatrzona jest w przetworniki ultradź wię kowe, zasilane z generatora ultradźwiękowego, emitujące do cieczy drgania ultradźwiękowe. Zanieczyszczenia znajdujące się na powierzchni oczyszczanych przedmiotów wchodzą w reakcję chemiczną z substancjami rozpuszczonymi w wodzie. Ultradź wię ki speł niają rolę pomocniczą , uł atwiają c zmywanie produktów reakcji zanieczyszczeń, jak również odrywając od powierzchni twarde zanieczyszczenia które nie wchodzą w reakcje chemiczne. Następuje to na skutek wytwarzania się w cieczy pod wpływem ultradźwięków kawitacji, którym to terminem nazywane jest zjawisko fizyczne powstawania i implodowania bardzo drobnych pę cherzyków próżniowych.Ultrasonic cleaning is carried out in a known manner by immersing the objects to be cleaned in an ultrasonic cleaner tank filled with water or an aqueous solution and subjecting them there to the action of ultrasound. The washer is equipped with ultrasonic transducers, powered by an ultrasonic generator, emitting ultrasonic vibrations into the liquid. Contaminants on the surface of cleaned items react chemically with substances dissolved in water. Ultrasounds play an auxiliary role, making it easier to wash off the products of the reaction of pollutants, as well as removing hard contaminants from the surface that do not enter into chemical reactions. This is due to the formation of cavitation in the liquid under the influence of ultrasound, which is the term used to describe the physical phenomenon of the formation and implodation of very fine vacuum bubbles.

Oczyszczanie ultradźwiękowe znanym sposobem przeprowadza się zwykle w temperaturach bliskich 60°C. W tych temperaturach reakcje chemiczne zanieczyszczeń zachodzą z wystarczającą intensywnością a jednocześnie intensywność kawitacji jest na tyle znaczna, że jej wspomagające działanie jest widoczne.Ultrasonic cleaning is usually carried out in a known manner at temperatures close to 60 ° C. At these temperatures, the chemical reactions of the pollutants occur with a sufficient intensity and, at the same time, the intensity of cavitation is so significant that its supporting effect is visible.

Wiadomo, że w temperaturach niższych niż 60°C intensywność kawitacji w wodzie jest większa (przyjmuje się zwykle, że najintensywniejsza kawitacja jest w temperaturze około 35°C), ale ze względu na wydajność reakcji chemicznych zanieczyszczeń z roztworem, rzadko stosuje się niższą niż 60°C temperaturę oczyszczania.It is known that at temperatures lower than 60 ° C the intensity of cavitation in water is greater (it is usually assumed that the most intense cavitation is at a temperature of about 35 ° C), but due to the efficiency of chemical reactions of pollutants with the solution, less than 60 is rarely used. ° C purge temperature.

Nie zawsze jednak oczyszczaniu ultradźwiękowemu poddawane są przedmioty zanieczyszczone substancjami wchodzącymi w reakcje z roztworem wodnym. Takie na przykład zanieczyszczenia jak krzemionka, sadza lub niektóre tlenki mogą być usuwane z powierzchni na drodze oczyszczania ultradźwiękowego jedynie dzięki kawitacji. W tych jednak przypadkach w praktyce przemysłowej stosuje się również wodę lub roztwory wodne o podwyższonej temperaturze.However, the objects contaminated with substances that react with the aqueous solution are not always subjected to ultrasonic cleaning. For example, contaminants such as silica, soot or some oxides can be removed from the surface by ultrasonic cleaning solely by cavitation. In these cases, however, in industrial practice also water or aqueous solutions at increased temperature are used.

Niespodziewanie okazało się, że częściowo odgazowana woda lub roztwory wodne wprawdzie w temperaturach 30-40°C kawitują intensywniej niż w około 60°C, ale jeszcze bardziej intensywną kawitację wykazują w temperaturze 0-18°C, a zwłaszcza 5-10°C. To prowadzi do wniosku, że w tych przypadkach, kiedy reakcje chemiczne zanieczyszczeń nie są w procesie oczyszczania najważniejsze, proces oczyszczenia ultradźwiękowego należy prowadzić w temperaturach niskich z zastosowaniem wody częściowo odgazowanej.Surprisingly, it was found that partially degassed water or aqueous solutions cavitated more intensively at temperatures of 30-40 ° C than at about 60 ° C, but even more intense cavitation at temperatures of 0-18 ° C, in particular 5-10 ° C. This leads to the conclusion that in those cases where the chemical reactions of the pollutants are not the most important in the treatment process, the ultrasonic cleaning process should be carried out at low temperatures with the use of partially degassed water.

Sposób oczyszczania ultradźwiękowego w wodzie i roztworach wodnych przedmiotów zabrudzonych zanieczyszczeniami usuwalnymi głównie przez kawitację według wynalazku polega na zanurzeniu oczyszczanych przedmiotów w napełnionych częściowo odgazowana wodą lub roztworem wodnym zbiorniku urządzenia do oczyszczania ultradźwiękowego i poddaniu ich tam działaniu ultradźwięków, utrzymując w trakcie procesu oczyszczania temperaturę 0-18°C, korzystnie 5-10°C.The method of ultrasonic cleaning in water and aqueous solutions of objects contaminated with pollutants removable mainly by cavitation according to the invention consists in immersing the objects to be cleaned in a tank partially filled with degassed water or an aqueous solution of the ultrasonic cleaning device and subjecting them to ultrasound, maintaining the temperature of 0- 18 ° C, preferably 5-10 ° C.

Sposób oczyszczania według wynalazku ilustruje poniższy przykład.The purification process according to the invention is illustrated by the following example.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Do myjki ultradźwiękowej zaopatrzonej w układ chłodzenia i termostatowania wlewa się 20 l wody wodociągowej. W celu częściowego odgazowania wody, poprzez związanie tlenu, dodaje się do niej 20 g Na2SO3. Następnie pokrętło termostatowania ustawia się na temperaturę 7°C i załącza się układ chłodzenia. Po osiągnięciu przez wodę 7°C włącza się ultradźwięki i w wodzie umieszcza się podwieszone na wieszakach, zanieczyszczone sadzą trzpienie, służące do produkcji wyrobów gumowych metodą zanurzania w lateksie. Po upływie 5 minut ultradźwięki wyłącza się a czyste trzpienie wyjmuje się i płucze pod bieżącą wodą.20 l of tap water is poured into an ultrasonic cleaner equipped with a cooling and thermostatic system. For partial degassing of the water by binding oxygen, 20 g of Na2SO3 are added to it. Then the thermostat knob is set to a temperature of 7 ° C and the cooling system is turned on. After the water reaches 7 ° C, the ultrasounds are turned on and the soot-contaminated mandrels suspended on hangers are placed in the water, used for the production of rubber products by dipping in latex. After 5 minutes, the ultrasound is turned off and the clean mandrels are removed and rinsed under running water.

Claims

A method of ultrasonic cleaning in water or aqueous solutions, by immersing the objects to be cleaned in a tank of an ultrasonic cleaning device filled with partially degassed water or an aqueous solution and subjecting them to ultrasound there, characterized in that the temperature of the partially degassed water or aqueous solution is maintained during the cleaning process in the range of 0-18 ° C, preferably in the range of 5-10 ° C.