Проточни клетки и реактори за обработка в поток за лабораторни ултразвукови апарати
Ултразвукова обработка в поток в лабораторен мащаб
Реакторите с проточни клетки за ултразвукови хомогенизатори са добре познати и широко използвани за обработка на големи обеми в промишленото производство. Използването на ултразвукови проточни клетки обаче предлага различни предимства и при обработката на по-малки обеми в лабораторен мащаб и с настолни устройства. Ултразвуковите проточни клетки позволяват постигането на равномерни резултати от обработката, тъй като материалът преминава през ограниченото пространство на камерата на проточната клетка по определен начин. Фактори на ултразвуковата обработка като времето на престой, температурата на процеса и броя на преминаванията могат да бъдат прецизно контролирани, така че целите да се постигат надеждно.
Проточните клетки и реакторите за обработка в поток на Hielscher са снабдени с охлаждащи ризи за поддържане на оптимална температура на процеса. Реакторите с проточни клетки се предлагат с различни размери и геометрии, за да отговарят на специфичните изисквания на процеса.
Като използвате лабораторен ултразвуков апарат в комбинация с реактор с проточна клетка, можете да обработвате по-големи обеми проби без много ръчен труд. При използване на система с ултразвукова проточна клетка течността се изпомпва в ултразвуковия реактор, изработен от неръждаема стомана или стъкло. В проточната клетка течността или суспензията се подлага на прецизно регулируема ултразвукова обработка. Целият материал преминава през зоната на интензивна кавитация под сонотрода и се подлага на равномерна ултразвукова обработка. След преминаване през кавитационната зона течността достига изхода на проточната клетка. В зависимост от процеса ултразвуковата обработка в поток може да се извършва с еднократно или многократно преминаване. За да се поддържа определена благоприятна температура на процеса, например за да се предотврати разграждането на термочувствителен материал по време на ултразвуковата обработка, реакторите с проточни клетки са снабдени с ризи за подобряване на отвеждането на топлината.
От малки до големи обеми: Резултатите от процеса могат да се мащабират линейно от по-малки обеми, обработвани в лабораторен мащаб и с настолни устройства, до много голям капацитет на обработка в мащаба на промишленото производство. Ултразвуковите апарати на Hielscher се предлагат за всякакви обеми от микролитри до галони.
Проточните клетки на Hielscher могат да се автоклавират изцяло и са подходящи за употреба с повечето химикали.
Научете повече за нашите лабораторни и промишлени ултразвукови хомогенизатори!
Ултразвуков реактор с проточна клетка за непрекъсната ултразвукова обработка в поток на по-малки обеми
Лабораторен ултразвуков хомогенизатор UP200Ht с проточна клетка за ултразвукова обработка в поток
Лабораторни ултразвукови устройства и проточни клетки
По-долу можете да намерите нашите лабораторни ултразвукови устройства със съответстващите им проточни клетки и сонотроди
UP400St (24kHz, 400W):
Сонотродите S24d14D, S24d22D и S24d22L2D са снабдени с уплътнение с O-пръстен. Сонотродите от типовете S24d14D и S24d22D са съвместими с проточната клетка FC22K (неръждаема стомана, с охлаждаща риза).
UP200St (26kHz, 200W) / UP200Ht (26kHz, 200W):
Сонотродите S24d2D и S24d7D са оборудвани с уплътнение с O-пръстен и са съвместими с проточната клетка FC7K (неръждаема стомана, с охлаждаща риза) и FC7GK (стъклена проточна клетка, с охлаждаща риза).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
За UP50H и UP100H могат да се използват едни и същи модели сонотроди и проточни клетки. Сонотродите MS7 и MS7L2 имат уплътнение, което ги прави подходящи за употреба с проточните клетки D7K (неръждаема стомана) и GD7K (стъклена проточна клетка, с охлаждаща риза).
Как да оптимизирате работните условия в ултразвуковите проточни клетки
Hielscher Ultrasonics ви предлага разнообразие от ултразвукови проточни клетки и сонохимични реактори. Конструкцията на проточната клетка (т.е. геометрията и размерът на проточната клетка) и сонотродът трябва да бъдат избрани в съответствие с течността или суспензията и целевите резултати от процеса.
Таблицата по-долу показва най-важните параметри, които влияят върху условията на ултразвуковата обработка в проточната клетка.
- Температура: Проточните клетки с охлаждащи ризи помагат за поддържане на желаната температура на обработка. Високите температури, близки до конкретната температура на кипене на флуида, водят до намалена интензивност на кавитацията, тъй като плътността на течността намалява.
- Налягане: Налягането е параметър, който усилва кавитацията. Повишаването на налягането в ултразвуковата проточна клетка води до увеличаване на плътността на флуида и съответно до усилване на акустичната кавитация. Лабораторните проточни клетки на Hielscher могат да се поставят под налягане до 1 barg, докато към промишлените проточни клетки и реактори на Hielscher може да се прилага налягане до 300atm (прибл. 300 barg).
- Вискозитет на течността: Вискозитетът на течността е важен фактор при ултразвукова система за обработка в поток. Малките лабораторни проточни клетки е за предпочитане да се използват със среди с нисък вискозитет, докато промишлените проточни клетки на Hielscher са подходящи за материали с нисък до висок вискозитет, включително пасти.
- Състав на течността: Влиянието на вискозитета на течността е описано по-горе. Ако обработваната течност не съдържа твърди вещества, изпомпването и подаването са лесни, а характеристиките на течението са предвидими. При суспензии, съдържащи твърди вещества като частици и влакна, формата на проточната клетка трябва да бъде избрана, като се вземат предвид размерът на частиците или дължината на влакната. Правилната геометрия на проточната клетка улеснява протичането на флуиди, съдържащи твърди вещества, и осигурява хомогенна ултразвукова обработка.
- Разтворени газове: Течностите, подавани в ултразвукова проточна клетка, не трябва да съдържат големи количества разтворени газове, тъй като газовите мехурчета пречат на генерирането на акустична кавитация и на характерните за нея вакуумни мехурчета.
Реактор с проточна клетка FC22K за лабораторен ултразвуков апарат UP400St
Ултразвуковите проточни реактори в малък и голям мащаб са много популярни в научните изследвания, научноизследователската и развойната дейност и промишлеността, тъй като позволяват изучаването и контролирането на механизмите и ефектите на ултразвуковата обработка с висока мощност. Затова ултразвуковите проточни клетки и реактори за обработка в поток са внедрени за различни приложения в биологични, фармацевтични и химични процеси – в лабораторен, пилотен и промишлен мащаб.Хомогенизаторите, сонотродите и проточните клетки на Hielscher Ultrasonics се предлагат в различни конструкции, за да се сглоби идеалната система за ултразвукова обработка. Нашият персонал с богат опит ще ви консултира относно оптималната конфигурация на оборудването за целите на вашия процес!
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-висок | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Източници
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори с размери от лабораторни до промишлени.
