خلط القص العالي مع الموجات فوق الصوتية
تطبق الخلاطات عالية القص قوى قص عالية في السوائل والملاط من أجل توفير تشتت ومزج واستحلاب موحد لمرحلتين أو أكثر من مراحل السائل الصلب أو السائل السائل. الموجات فوق الصوتية يولد قوى قص عالية عن طريق التجويف الصوتي ، والذي يحدث عندما تقترن الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في السوائل. الخلاطات عالية القص بالموجات فوق الصوتية هي تقنية خلط فائقة ، والتي تتفوق بسهولة على خلاطات شفرة القص عالية الاستخدام شائعة الاستخدام ، والخلاطات متعددة الأعمدة ، والمجانسات عالية الضغط ، والمطاحن الغروانية ، ومحرضي الشفرات.
فوائد خلاطات القص العالية بالموجات فوق الصوتية
تتوفر خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية من مجانسات المختبر 50 واط حتى أنظمة الخلط الصناعية 16000 واط. تتيح المجموعة الواسعة من خلاطات القص العالية بالمختبر والطاولة والخلاطات الصناعية عالية القص بالموجات فوق الصوتية اختيار الخلاطة عالية القص بالموجات فوق الصوتية المثالية لتطبيقك وحجم الإنتاج.
السعات العالية في مسبار الموجات فوق الصوتية تخلق تجويفا شديدا مع تيارات سائلة بسرعات عالية واضطرابات معقدة. يعمل القص الهيدروليكي والميكانيكي المكثف المتولد بالموجات فوق الصوتية على تقليل الجسيمات والقطرات إلى حجم ميكرون ونانو. نظرا لأن معلمات عملية الصوتنة يمكن التحكم فيها بدقة وتعديلها ، يمكن تكييف تأثير الخلط أو الطحن أو التشتت بدقة مع هدف المادة والعملية. تعمل الخلاطات عالية القص بالموجات فوق الصوتية على تقليل وقت الخلط / الطحن وتنتج تشتتات دقيقة ودقيقة للغاية.
يمكن استخدام الخلاط بالموجات فوق الصوتية لعمليات الدفعات والتدفق المضمن. مجموعة متنوعة من خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية والمفاعلات يسمح لخلط تيارات بمعدلات تدفق ولزوجة مختلفة جدا. يمكن لخلاط القص العالي بالموجات فوق الصوتية التعامل مع تركيزات صلبة عالية جدا وحتى الجسيمات الكاشطة جدا ليست مشكلة.
كيف يعمل الخلط عالي القص عن طريق الصوت؟
تستخدم خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية نفس المبدأ الميكانيكي الذي تستخدمه أنظمة الخلط الصناعية مثل خلاطات شفرة القص العالية ، والخلاطات متعددة الأعمدة ، والمطاحن الغروانية ، والمجانسات عالية الضغط ، وأنظمة محرضي الشفرات. تستخدم أنظمة الخلط بالموجات فوق الصوتية لتفريق الجسيمات وطحنها ، واستحلاب مراحل الزيت والماء ، وإذابة المواد الصلبة وإنتاج مخاليط متجانسة من أي نوع من المواد في السوائل والملاط. تقوم خلاطات القص بالموجات فوق الصوتية بدمج مسبار بالموجات فوق الصوتية في وعاء خلط ، مثل خزان الدفعات أو في خلية التدفق. يهتز مسبار التفكك بالموجات فوق الصوتية في السائل بتردد عال جدا ويخلق تجويفا مكثفا بالموجات فوق الصوتية في السائل. يؤدي انهيار فقاعات التجويف إلى قوى قص قوية ، تعطل وتكسر القطرات والتكتلات والمجاميع وحتى الجسيمات الأولية. نظرا لأن التجويف بالموجات فوق الصوتية يولد تدفقا تجويفا عالي السرعة يصل إلى 1000 كم / ساعة ، فإن نفاثات التجويف السائلة تسرع الجسيمات. عندما تصطدم الجسيمات المتسارعة مع بعضها البعض ، تعمل كوسائط طحن. بعد ذلك ، تتحطم الجسيمات المتصادمة ويتم تقليلها إلى حجم ميكرون أو نانو. في مجال التجويف بالموجات فوق الصوتية ، تتناوب الضغوط بسرعة وبشكل متكرر بين الفراغ وما يصل إلى 1000 بار. سيحتاج الخلاط الدوار المزود ب 4 شفرات خلاط إلى العمل بسرعة مذهلة تبلغ 300000 دورة في الدقيقة لتحقيق نفس التردد لدورات الضغط المتناوبة. لا تخلق الخلاطات الدوارة التقليدية وخلاطات الجزء الثابت الدوار قدرا كبيرا من التجويف بسبب محدودية سرعتها.
نصيحة معالجة: خلط بالموجات فوق الصوتية تحت الضغط
يؤدي الضغط على المفاعل بالموجات فوق الصوتية أو خلية التدفق إلى تكثيف التجويف الصوتي. Hielscher الموجات فوق الصوتية يوفر مختلف أنواع خلايا التدفق والمفاعلات، والتي يمكن بسهولة أن تكون مضغوطة تصل إلى 5 بارج. يمكن لمفاعلات الموجات فوق الصوتية المخصصة التعامل مع ضغوط أعلى تصل إلى 300 بارج.
خلاطات القص العالية بالموجات فوق الصوتية وتطبيقاتها
تخلق خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية قوى قص شديدة ، والتي لها التأثير المطلوب على الجسيمات مثل المواد الصلبة والقطرات والبلورات والألياف من أجل تعطيلها وتقسيمها إلى الحجم المستهدف ، والذي يمكن أن يكون في نطاق ميكرون أو نانو. اعتمادا على صلابة المواد وهشاشتها ، يمكن تعديل معلمات العملية بالموجات فوق الصوتية بالضبط لتحقيق نتيجة الخلط المطلوبة. عند مقارنتها بطرق الخلط البديلة مثل محرضات الشفرة عالية القص ، والمجانسات عالية الضغط ، والمطاحن الغروانية / الخرز ، وخلاطات العمود ، إلخ ، توفر أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية بعض المزايا الرئيسية.
مزايا خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية
- التجويف عالي الكثافة والقص
- معالجة الجسيمات الموحدة
- تركيزات صلبة عالية
- لا فوهات / لا انسداد
- لا يلزم وجود وسيط طحن (أي خرز)
- قابلية التوسع الخطي
- سهل & عملية آمنة
- سهل التنظيف
- الوقت- & كفاءة الطاقة
خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية لتقليل حجم الجسيمات
تستخدم أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية لتقليل حجم الجسيمات وتوزيع الجسيمات ، سواء كان هذا يعني التبديل الحقيقي للجسيمات الأولية (المشار إليها باسم الطحن) أو كسر التكتلات (يشار إليها باسم deagglomeration / التشتت).
اقرأ المزيد عن الطحن بالموجات فوق الصوتية وتشتيت الجزيئات!
خلاطات القص العالية بالموجات فوق الصوتية للاستحلاب
عندما يتم صوتن سائلين غير قابلين للامتزاج (مثل الماء والزيت) باستخدام خلاط بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار ، فإن التجويف بالموجات فوق الصوتية يعطل القطرات – إنتاج قطرات صغيرة جدا من المرحلتين غير القابلة للامتزاج ، والتي يتم خلطها معا بعد ذلك. نظرا لأن خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية تنتج بسهولة قطرات بحجم النانو ، فإن المستحلبات فوق الصوتية المستقرة تظهر استقرارا طويل الأمد ومظهرا شفافا واضحا.
نظرا لأن أي نوع من المستحلب له عتبة استحلاب / قص محددة ، حيث يتم الحصول على حجم وخصائص القطيرات المثلى ، فإن الضبط الدقيق لمعلمات الخلط أمر بالغ الأهمية. في حين أن القص المنخفض جدا ينتج عنه قطرات كبيرة جدا ، والتي تتجمع بسرعة وتؤدي إلى فصل الطور ، فإن القص المرتفع جدا يمكن أن يدمر المنتج. يمكن التحكم بدقة في خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية وتعديلها وفقا لاحتياجات العملية.
انقر هنا لقراءة المزيد عن استحلاب النانو بالموجات فوق الصوتية!
خلاط القص العالي بالموجات فوق الصوتية UP200Ht للاستحلاب
خلاطات القص العالية بالموجات فوق الصوتية للمزج والذوبان
تستخدم خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية لمزج وطحن وتفريق وإذابة الجسيمات مثل المساحيق والأصباغ والألياف في عملية سريعة وموثوقة وسهلة. يزيد التجويف الناتج بالموجات فوق الصوتية من نقل الكتلة بين المواد الصلبة والسائلة. التجويف بالموجات فوق الصوتية له تأثير قوي على الجسيمات الصلبة: تيارات السائل التجويف تآكل سطح المواد الصلبة ونقل الشظايا المتآكلة إلى السائل مما ينتج عنه تعليق متجانس.
انقر هنا لقراءة المزيد عن الذوبان بالموجات فوق الصوتية!
تطبيقات خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية
- طحن & طحن
- إزالة التكتل & التشتت
- الاستحلاب
- إذابة المساحيق
- تحسين النقل الجماعي
- تفاعلات سونوكيميائية
خلاطات عالية القص بأي حجم
Hielscher Ultrasonics تصميم وتصنيع وتوزيع خلاطات عالية الأداء عالية القص من جهاز مختبر مدمج ، لكنها قوية إلى الخلاطات التجريبية والصناعية عالية القص لمعالجة تيارات كبيرة الحجم على مستوى الإنتاج التجاري.
خلاطات عالية القص للمختبر
الخلاطات فوق الصوتية من نوع المسبار هي أدوات راسخة في كل مختبر. منذ عمليات الموجات فوق الصوتية يمكن توسيع نطاقها خطيا إلى حجم كبير، خلاطات Hielscher بالموجات فوق الصوتية عالية القص مثالية لتطوير وتحسين العملية الخاصة بك على نطاق صغير. بعد ذلك ، بعد إنشاء معلمات العملية المثلى ، يمكن ترقية تطبيق الخلط الخاص بك خطيا إلى الإنتاج التجريبي والجملة.
تقدم Hielscher خلاطات القص العالي بالموجات فوق الصوتية للعمل على نطاق المختبر مع نطاق طاقة من 50 إلى 400 واط قوة خلط الموجات فوق الصوتية.
خلاطات عالية القص للصناعة
خلاطات Hielscher الصناعية عالية القص هي معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة مصممة لطحن وتشتيت واستحلاب ومزج تيارات الطين الكبيرة تحت الخدمة الشاقة. تتعامل هذه الخلاطات الصناعية بسهولة مع التركيزات الصلبة العالية والجزيئات الكاشطة. تم تجهيز مجسات (sonotrodes) من خلاطات القص بالموجات فوق الصوتية الصناعية مع شفة بحيث يمكن دمج الخلاط في خزانات الصلب والأوعية الزجاجية أو الحاويات البلاستيكية في أي اتجاه. هذا يسمح للضغط على سفينة صوتنة. يؤدي الضغط على الوعاء بالموجات فوق الصوتية أو خلية التدفق إلى تكثيف التجويف الصوتي وبالتالي عملية الخلط بالموجات فوق الصوتية. تقدم Hielscher Ultrasonics خلاطات صناعية عالية القص من 500 إلى 16000 واط. مع UIP16000 ، تقدم Hielscher أقوى خلاط عالي القص بالموجات فوق الصوتية في جميع أنحاء العالم.
مواد عالية اللزوجة؟ – لا توجد مشكلة! يمكن لجميع معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher في الفئات العلوية والصناعية معالجة الملاط اللزج بسهولة حتى 250000 سنتيمتر. بالنسبة للزوجة التي تزيد عن 2000 cPs ، نوصي باستخدام خلايا التدفق مع مضخات التجويف التدريجي لتحسين اقتران الموجات فوق الصوتية بالسائل.
كيف تجد خلاط القص العالي بالموجات فوق الصوتية المناسب؟
Hielscher Ultrasonics هي الشركة المصنعة من ذوي الخبرة منذ فترة طويلة من أنظمة خلط عالية القص بالموجات فوق الصوتية قوية وموثوق بها، والتي تستخدم لتفريق وكسر الجزيئات، لإعداد المستحلبات النانوية، أو لإذابة مساحيق في السوائل. كونها الشركة الرائدة في السوق للخلاطات بالموجات فوق الصوتية، Hielscher تصميم، تصنيع وتوزيع خلاطات القص بالموجات فوق الصوتية عالية والمجانسات من المختبر ومقاعد البدلاء إلى الطيار والنطاق الصناعي الكامل.
ستساعد الإجابة على الأسئلة التالية في العثور على أنسب خلاط عالي القص لعمليتك:
- ما هو التطبيق المستهدف؟
- ما هو الحجم النموذجي الذي يجب معالجته؟
- ما هي العوامل الحاسمة للعملية؟
- ما هي معايير الجودة التي يجب تحقيقها؟
سيساعدك موظفونا المدربون تدريبا جيدا وذوي الخبرة في أي أسئلة وتصور عملية الخلط الخاصة بك. Hielscher الفوق صوتيات يقدم استشارات متعمقة حول المعالجة بالموجات فوق الصوتية لمساعدة عملائنا في العثور على خلاط القص العالي بالموجات فوق الصوتية الأكثر مثالية. لكن خدمة Hielscher لا تنتهي هنا ، فنحن ندرب العملاء إما في منشآتهم أو في مختبر العمليات بالموجات فوق الصوتية والمركز التقني لمساعدتهم أثناء تطوير العملية وتحسينها وتوسيع نطاقها.
Hielscher Ultrasonics’ توفر المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية بسهولة سعات عالية جدا ، وهي مطلوبة لكسر الجسيمات الصلبة والتكتلات أو لمعالجة الملاط بتركيز صلب عال. خلاطات Hielscher الصناعية تعمل بسهولة في سعات تصل إلى 200μm بشكل مستمر في 24/7 العملية. إذا كانت العمليات المحددة تتطلب سعات أعلى ، تتوفر تحقيقات الموجات فوق الصوتية المخصصة. الملحقات مثل أبواق الداعم وخلايا التدفق ومفاعلات الصوتنة وإعدادات إعادة التدوير الكاملة متاحة بسهولة وتسمح بتكوين نظام الخلط بالموجات فوق الصوتية الخاص بك تتكيف على النحو الأمثل مع متطلبات العملية الخاصة بك. جميع sonotrodes والمفاعلات ، والتي هي الأجزاء الوحيدة التي تتلامس مع الوسط ، هي CIP / SIP (التنظيف والتعقيم في المكان).
خلاطات متطورة عالية القص بالموجات فوق الصوتية
تركز Hielscher Ultrasonics على مفككات الخلايا عالية الأداء مع أعلى سهولة في الاستخدام والتطورات التقنية الحديثة. هذا يعني أن معايير مفكك مختبر Hielscher تتكيف أكثر فأكثر مع ذكاء الآلات الصناعية. يمكن للمستخدم التحكم في الموجات فوق الصوتية الرقمية Hielscher عن طريق التحكم عن بعد في المتصفح. يكتب برنامج تسجيل البيانات التلقائي جميع المعلمات فوق الصوتية المهمة مثل صافي الطاقة والطاقة الإجمالية والسعة ودرجة الحرارة والضغط والوقت والتاريخ كملف CSV على بطاقة SD مدمجة. علاوة على ذلك ، يمكن برمجة جهاز التفكك بالموجات فوق الصوتية للإغلاق التلقائي بعد وقت محدد أو إدخال طاقة محدد أو أوضاع صوتنة نابضة للبرنامج. تسمح مستشعرات درجة الحرارة والضغط القابلة للتوصيل بتتبع ظروف العينة بعناية. منذ التحكم في درجة حرارة المواد الحساسة للحرارة هو عامل حاسم لجودة نتائج العملية، Hielscher يقدم حلول مختلفة للحفاظ على درجة حرارة العملية في نطاق درجة الحرارة المستهدفة.
وظائف متطورة من الموجات فوق الصوتية Hielscher ضمان أعلى التحكم في العملية، نتائج صوتنة موثوقة وقابلة للتكرار، سهولة الاستخدام وراحة العمل.
جودة – صنع في ألمانيا
كشركة عائلية وتديرها عائلة ، تعطي Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة لمعالجاتها بالموجات فوق الصوتية. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية وتصنيعها واختبارها بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين ، ألمانيا. متانة وموثوقية معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher جعلها حصان العمل في الإنتاج الخاص بك. عملية 24/7 تحت حمولة كاملة وفي البيئات الصعبة هي سمة طبيعية لخلاطات Hielscher عالية الأداء.
يمكنك شراء خلاطات Hielscher بالموجات فوق الصوتية عالية القص في أي حجم مختلف وتكوينها لعمليتك. من معالجة السوائل في دورق مختبر صغير إلى الخلط المستمر من خلال التدفق من الملاط على المستوى الصناعي، Hielscher الفوق صوتيات يقدم خلاط مناسب عالية القص بالنسبة لك! يرجى الاتصال بنا – يسعدنا أن نوصيك بإعداد الخلاط بالموجات فوق الصوتية المثالي!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
---|---|---|
1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
حقائق تستحق المعرفة
الموجات فوق الصوتية واستخدامها كخلاطات عالية القص
الموجات فوق الصوتية هي أجهزة الموجات فوق الصوتية من نوع التحقيق ، والتي يتم تعريفها عن طريق نقل الاهتزازات فوق الصوتية عبر مسبار بالموجات فوق الصوتية في وسط المعالجة. المسبار ، المعروف أيضا باسم sonotrode ، هو قضيب من التيتانيوم يهتز في تردد الموجات فوق الصوتية ، على سبيل المثال 20 كيلو هرتز. الاهتزاز عند 20 كيلو هرتز يعني أن السطح الأفقي للمسبار يتمدد ويتقلص 20000 مرة في الثانية. تقترن هذه الحركات السريعة في نطاق التردد فوق الصوتي عند طرف المسبار بالسائل. في السائل ، تنتقل الموجات فوق الصوتية عبر الوسط وتولد دورات ضغط مرتفع / ضغط منخفض بالتناوب. خلال دورة الضغط المنخفض ، تنشأ فقاعات فراغ صغيرة وتنمو على مدى عدة دورات ضغط حتى تصل إلى نقطة ، حيث لا يمكنها امتصاص أي طاقة إضافية. عند نقطة النمو الأقصى ، تنفجر فقاعة التجويف بعنف. ينتج عن الانفجار الداخلي مجال كثيف الطاقة مع درجات حرارة وضغوط عالية جدا ، وفروق درجة الحرارة والضغط ذات الصلة ، وتيارات سائلة بسرعات تصل إلى 180 م / ثانية واضطرابات. هذه الطاقة التجويفية لها تأثير قوي على السوائل والملاط مما يؤدي إلى نتائج خلط ومزج وطحن وتشتيت واستحلاب غير عادية. تنتج الخلاطات عالية القص بالموجات فوق الصوتية بسهولة جزيئات وقطرات بحجم النانو مع توزيع ضيق جدا لحجم الجسيمات / القطرات.
اقرأ هنا ما هي الاختلافات بين التجويف بالموجات فوق الصوتية / الصوتية ومعالجة التجويف الهيدروديناميكي!
الصناعات الشائعة للخلاطات عالية القص بالموجات فوق الصوتية
- تشتيت وإذابة وخلط التركيبات الصلبة / السائلة
- الاستحلاب
- علوم المواد
- إعداد العينة قبل التحليل
- تطبيقات الجسيمات النانوية
- وظائف الجسيمات
- تفاعلات نقل الطور
الأدب / المراجع
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.