Hielscher ултразвукова технология

Сонда-Type Соникацията срещу ултразвукова вана: ефективност Сравнение

Ултразвук процеси могат да бъдат извършени чрез използване на сонда тип ултразвуков хомогенизатор или ултразвукова вана. Въпреки че и двете техники се прилагат ултразвук, за да извадката, има значителни разлики в ефективността, ефикасността и технологични възможности.

Желаните ефекти от ултразвук на течности – включително хомогенизиране, Диспергиращи, агломерати, фрезоване, емулгиране, екстракция, лизис, дезинтеграция и sonochemical ефекти - са причинени от кавитация, Чрез въвеждане на ултразвук с висока мощност в течна среда, звуковите вълни се предават във флуида и създават алтернативни цикли на високо налягане (сгъстяване) и ниско налягане (разреждане), с честота, която зависи от честотата. По време на цикъла с ниско налягане високочестотните ултразвукови вълни създават мехурчета или празнини в течността. Когато мехурчетата достигнат обем, при който вече не могат да поглъщат енергия, те се разпадат бурно по време на цикъл с високо налягане. Това явление се нарича кавитация. По време на имплозията се достигат много високи температури (приблизително 5000K) и налягания (приблизително 2000 атм). Имплозията на кавитационния балон също води до течни струи с скорост до 280 м / сек. [Suslick 1998]

Кавитация мехурчета могат да бъдат диференцирани в стабилни и преходни мехурчета. (Кликнете за увеличение!)

Moholkar и сътр. (2000) установяват, че мехурите в областта на най-високия интензитет кавитация подложени преходно движение, докато мехурчетата в района на най-ниската интензивност кавитация подложени стабилен / колебателно движение. Преходното разпадането на мехурчетата, който поражда местната температура и налягане максимуми е в основата на наблюдаваните ефекти на ултразвук на химически системи.
Интензитетът на ултразвук е функция на използваната енергия и повърхност издатина. За дадена подаване на енергия се прилага: колкото по-голяма площ на повърхността на издатината, толкова по-ниска интензивност на ултразвук.
Ултразвуковите вълни могат да бъдат получени от различни видове ултразвукови системи. По-нататък, разликите между соникация помощта на ултразвукова вана, ултразвукова сонда устройство в отворен съд и ултразвукова сонда устройство с клетъчно поток камера ще бъдат сравнени.

Сравнение на Cavitational гореща разпределението на място

Ултразвукова вана

В ултразвукова баня, кавитация настъпва не-съобразен и неконтролируемо разпределени през резервоара. Ефектът на ултразвук е с ниска интензивност и неравномерно разпространение. Повторяемостта и мащабируемостта на процеса е много лошо.
Картината по-долу показва резултатите от изпитване на фолио в ултразвукова резервоара. Следователно, тънък алуминиев или фолио се поставя в дъното на вода попълнено ултразвукова резервоара. След обработка с ултразвук, единични марка ерозия са видими. Тези единични перфорирани петна и дупки в фолио посочат Cavitational горещи точки. Поради ниска енергия и неравен разпространение на ултразвука в резервоара, марки ерозионните възникват само спот-мъдър. Следователно, ултразвукови вани се използват най-вече за по почистването.

In an ultrasonic bath or tank, the ultrasonic "hot spots" появят много неравномерно. (Кликнете за увеличение!)
Фигурите по-долу показват, неравномерното разпределение на Cavitational горещи точки в ултразвукова вана. На фиг. 2, вана с дъно площ от 20×10 см са били използвани.
Неравномерното кавитация в ултразвукова вана (Кликнете за увеличение!)

За измерванията показани на Фиг. 3, се използва ултразвукова баня с дъно пространство на 12x10cm.
Фигурата показва неравномерното пространствено разпределение на ултразвукови горещи точки в ултразвукова вана. (Кликнете за увеличение!)
И двете измервания показва, че разпределението на ултразвуковото поле облъчване в ултразвуковите резервоарите е много неравномерно.
Изследването на ултразвуково облъчване при различни места в банята показва значителни пространствени промени в интензитета на кавитация в ултразвукова вана.

Фиг. 4 по-долу сравнява ефикасността на ултразвукова вана и ултразвукова сонда устройство описан от обезцветяване на азо багрило метил виолет.
По-висока ефективност чрез сонда тип на ултразвук (Кликнете за увеличение!)
Dhanalakshmi и сътр. намерено в тяхното проучване, което сонда тип ултразвукови устройства имат високо локализиран интензивност в сравнение с резервоар тип и следователно, по-голяма локализиран ефект, както е показано на фиг. 4. Това означава по-висок интензитет и ефективност на процеса на обработка с ултразвук.
Ултразвуков настройка, както е показано в картина 4, позволява пълен контрол над най-важните параметри - амплитуда, налягане, температура, вискозитет, концентрация, обем на реактора.

Сонда тип ултразвук е много ефективен и ефикасен CV на соникатор баня

Сонда тип ултразвук с Uf200 ः т

Свържете се с нас / Попитай за повече информация

Свържете се с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще ви препоръча най-подходящите настройки и обработка на параметрите за вашия проект.





Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot"

Снимка 1: Ултразвуков издатина предава звуковите вълни в течност. В замъгляване под повърхността издатината показва, Cavitational гореща размер на точката.

Предимства Probe-обработка с ултразвук:

  • интензивен
  • фокусирани
  • пълен контрол
  • равномерно разпределение
  • възпроизводим
  • линейна скала нагоре
  • партида и по-лайн

Ултразвукова сонда Устройство отворена бехерова чаша

Когато пробите се обработва с ултразвук с помощта на ултразвукова сонда устройство, ултразвук зона на интензивно е директно под издатина / сондата. ултразвукови разстояние облъчване се ограничава до определена област на върха на издатината на. (Виж pic.1)
Ултразвукови процеси в отворени чаши се използват предимно за тестване приложимост и за подготовка на пробите по-малки обеми.

Ултразвукова сонда устройство в режим на непрекъснат поток

най-сложните Резултатите от обработка с ултразвук, се постигат чрез непрекъсната обработка в режим на затворен потока. Всички материали се обработват по същия ултразвук интензитет като пътя на потока и време на престой в камерата за ултразвукова реактор се контролира.

Ултразвукова обработка с вградени клетка поток реактор (Увеличи!)

Pic. 4: 1 kW ултразвукова система UIP1000hd с поток клетки и помпа

Резултатите процеса на ултразвукова обработка течност за дадена конфигурация параметър са функция от енергията на преработени обем. Функцията се променя с промени в отделни параметри. Освен това, действителната мощност и интензивността на повърхност на издатината на ултразвукова единица зависи от параметрите.

Най-важните параметри на ултразвукова обработка включват амплитудата (А), налягане (р), обем на реактора (VR), температурата (Т), и вискозитетът (η).

В Cavitational въздействието на ултразвукова обработка зависи от интензивността на повърхност, която е описано от амплитудата (А), налягане (р), обем на реактора (VR), температурата (Т), вискозитет (η) и др. плюс и минус знаци показват положително или отрицателно влияние на съответния параметър на интензитет на ултразвук.

Чрез контролиране на най-важният параметър на процеса на обработка с ултразвук на процеса е напълно повторяем и постигнатите резултати могат да бъдат мащабирани напълно линейни. Различни видове sonotrodes и клетъчни поток реактори ултразвукови дават възможност за адаптиране към специфичните изисквания на процеса.

резюме

Докато по- Ултразвукова вана осигурява слаб звукообработка с ок. 20-40 W / L и много нееднакво дистрибуция, ултразвукова сонда тип устройства може лесно двойка прибл. 20.000 W / L в преработения среда. Това означава, че ултразвукова сонда тип устройство превъзхожда ултразвукова баня от фактор на 1000 (1000x по-висок разход на енергия за единица обем) поради фокусирани и униформа ултразвукова мощност. Пълният контрол над най-важните параметри Ултразвуковата вана, гарантира напълно възпроизводими резултати и линейна скалируемост на резултатите на процеса.

Мощен ултразвук с сонда тип ултрасоннкаторът на.

Снимка 3: обработка с ултразвук в отворена епруветка като се използва ултразвукова лаборатория устройство с издатина / сонда

Позоваването литература /

 

  • Dhanalakshmi, N. P .; Nagarajan, R. (2011): Ултразвуково засилване на химично разграждане на метил виолет: експериментално изследване. В: Worlds Acsd. Sci. Enginee Tech 2011, Vol.59, 537-542.
  • Kiani, Н .; Zhang, Z. Delgado, A .; Слънце, D.-W. (2011): ултразвук подпомага центрове на някои течни и твърди модел храни по време на замразяване. В: Храни Res. Intl. 2011 г., Vol.44 / № 9, 2915-2921.
  • Moholkar, В. S .; Sable, S. P .; Пандит, A. B. (2000): Картиране интензитет на кавитация в ултразвукова баня при използване на акустични емисии. В: AIChE J. 2000, Vol.46 / No.4, 684-694.
  • Nascentes, С. С .; Корн, М .; Sousa, C. S .; Arruda, М. А. З. (2001): Използване на Ултразвукови вани за Аналитични приложения: нов подход за Условия за оптимизация. В: J. Braz. Chem. Soc. 2001 г., Vol.12 / No.1, 57-63.
  • Santos, Н. М .; Лодейро, С, Capelo-Martinez, J.-L. (2009): Силата на ултразвук. В: ултразвук в Chemistry: Аналитична заявка. (Изд. От J.-L. Capelo-Martinez). Wiley-VCH: Weinheim, 2009. 1-16.
  • Suslick, К. S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia на химичните технологии; Четвъртия Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, кн. 26, 517-541.

 

Свържете се с нас / Попитай за повече информация

Свържете се с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще ви препоръча най-подходящите настройки и обработка на параметрите за вашия проект.





Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,




Факти заслужава да се знае

хомогенизатори ултразвукови тъкан често се отнасят като сонда соникатор, звуков lyser, ултразвук дисруптор ултразвукови мелница, Sono-ruptor, Sonifier, звуков dismembrator, клетъчен разрушител ултразвукови диспергиращо или с разтворител. Различните условия са резултат от различните приложения, които могат да бъдат изпълнени чрез ултразвук.