Protočne ćelije i inline reaktori za laboratorijske ultrazvučne uređaje

Laboratorijski ultrazvučni homogenizatori mogu se koristiti za šaržnu i inline obradu tekućina i suspenzija. Tipične primjene uključuju homogenizaciju, dispergiranje, emulgiranje, otapanje te sonohemijske reakcije. Za kontinuiranu inline ultrazvučnu obradu (sonikaciju) dostupne su protočne ćelije i inline reaktori različitih veličina i geometrija.

Ultrazvučna inline obrada u laboratorijskim razmjerima

Reaktori s protočnim ćelijama za ultrazvučne homogenizatore dobro su poznati i široko se koriste za obradu velikih količina u industrijskoj proizvodnji. Međutim, i za obradu manjih količina u laboratorijskim i stolnim razmjerima upotreba ultrazvučnih protočnih ćelija nudi različite prednosti. Ultrazvučne protočne ćelije omogućavaju postizanje ujednačenih rezultata obrade jer materijal na definiran način prolazi kroz ograničeni prostor komore protočne ćelije. Faktori ultrazvučne obrade, kao što su vrijeme zadržavanja, procesna temperatura i broj prolaza, mogu se precizno kontrolirati tako da se ciljevi pouzdano postižu.
Hielscher protočne ćelije i inline reaktori opremljeni su rashladnim košuljicama za održavanje optimalne procesne temperature. Reaktori s protočnim ćelijama dostupni su u različitim veličinama i geometrijama kako bi ispunili specifične procesne zahtjeve.
Upotrebom laboratorijskog ultrazvučnog uređaja u kombinaciji s reaktorom s protočnom ćelijom možete obraditi veće količine uzoraka bez mnogo ručnog rada. Pri korištenju ultrazvučne protočne ćelije tekućina se pumpa u ultrazvučni reaktor izrađen od nehrđajućeg čelika ili stakla. U protočnoj ćeliji tekućina ili suspenzija izlaže se precizno podesivoj ultrazvučnoj obradi. Sav materijal prolazi kroz kavitacijsku zonu žarišta ispod sonotrode i podvrgava se ravnomjernoj ultrazvučnoj obradi. Nakon prolaska kroz kavitacijsku zonu tekućina dolazi do izlaza protočne ćelije. Ovisno o procesu, ultrazvučna protočna obrada može se provoditi kao obrada s jednim ili s više prolaza. Kako bi se održala određena povoljna procesna temperatura, npr. da bi se spriječila degradacija toplinski osjetljivog materijala tijekom ultrazvučne obrade, reaktori s protočnim ćelijama opremljeni su košuljicom radi poboljšanog odvođenja topline.
Od malih do velikih količina: Rezultati procesa mogu se linearno povećavati (scale-up) s manjih količina obrađenih na laboratorijskom i stolnom nivou na vrlo velike protoke na industrijskim proizvodnim razmjerima. Hielscher ultrazvučni uređaji dostupni su za sve količine, od mikrolitara do galona.
Hielscher protočne ćelije potpuno su autoklavabilne i pogodne za upotrebu s većinom hemikalija.

Saznajte više o našim laboratorijskim i industrijskim ultrazvučnim homogenizatorima!

Laboratorijski ultrazvučni uređaji i protočne ćelije

U nastavku možete pronaći naše laboratorijske ultrazvučne uređaje s odgovarajućim protočnim ćelijama i sonotrodama
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D i S24d22L2D isporučuju se s O-prstenom za brtvljenje. Tipovi sonotroda S24d14D i S24d22D kompatibilni su s protočnom ćelijom FC22K (nehrđajući čelik, s rashladnom košuljicom).

UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrode S24d2D i S24d7D opremljene su O-prstenom za brtvljenje i kompatibilne su s protočnom ćelijom FC7K (nehrđajući čelik, s rashladnom košuljicom) i FC7GK (staklena protočna ćelija, s rashladnom košuljicom).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
I za UP50H i za UP100H mogu se koristiti isti modeli sonotroda i protočnih ćelija. Sonotrode MS7 i MS7L2 imaju brtvu zbog koje su pogodne za upotrebu s protočnim ćelijama D7K (nehrđajući čelik) i GD7K (staklena protočna ćelija, s rashladnom košuljicom).

Kako optimizirati radne uvjete u ultrazvučnim protočnim ćelijama

Hielscher Ultrasonics vam nudi raznovrsne ultrazvučne protočne ćelije i sonohemijske reaktore. Dizajn protočne ćelije (tj. geometrija i veličina protočne ćelije) i sonotrodu treba odabrati u skladu s tekućinom ili suspenzijom i ciljanim rezultatima procesa.
Tabela u nastavku prikazuje najvažnije parametre koji utječu na ultrazvučne uvjete u protočnoj ćeliji.

• Temperatura: Protočne ćelije s rashladnim košuljicama pomažu u održavanju željene procesne temperature. Visoke temperature blizu specifične tačke ključanja fluida dovode do smanjenog intenziteta kavitacije jer se gustoća tekućine smanjuje.
• Pritisak: Pritisak je parametar koji pojačava kavitaciju. Stavljanje ultrazvučne protočne ćelije pod pritisak dovodi do povećane gustoće fluida i time do pojačane akustične kavitacije. Hielscher laboratorijske protočne ćelije mogu se izlagati pritisku do 1 barg, dok se na Hielscher industrijske protočne ćelije i reaktore može primijeniti pritisak do 300atm (približno 300 barg).
• Viskoznost tekućine: Viskoznost tekućine važan je faktor kada je riječ o ultrazvučnom inline postavu. Male laboratorijske protočne ćelije prvenstveno se koriste s medijima niske viskoznosti, dok su Hielscher industrijske protočne ćelije pogodne za materijale niske do visoke viskoznosti, uključujući paste.
• Sastav tekućine: Učinci viskoznosti tekućine opisani su gore. Ako tekućina koja se obrađuje ne sadrži čvrste tvari, pumpanje i dovođenje je jednostavno, a svojstva strujanja su predvidiva. Kada je riječ o suspenzijama koje sadrže čvrste tvari, kao što su čestice i vlakna, oblik protočne ćelije mora se odabrati uzimajući u obzir veličinu čestica ili dužinu vlakana. Odgovarajuća geometrija protočne ćelije olakšava protok fluida s čvrstim tvarima i osigurava homogenu ultrazvučnu obradu.
• Otopljeni plinovi: Tekućine koje se dovode u ultrazvučnu protočnu ćeliju ne bi trebale sadržavati velike količine otopljenih plinova jer mjehurići plina ometaju nastanak akustične kavitacije i njenih karakterističnih vakuumskih mjehurića.

Ultrazvučni protočni reaktori malih i velikih razmjera vrlo su popularni u istraživanju, razvoju (R&D) i industriji jer omogućavaju proučavanje i kontrolu mehanizama i učinaka visokosnažne ultrazvučne obrade. Stoga su ultrazvučne protočne ćelije i inline reaktori implementirani za različite primjene u biološkim, farmaceutskim i hemijskim procesima – u laboratorijskim, pilot i industrijskim razmjerima.
Hielscher Ultrasonics homogenizatori, sonotrode i protočne ćelije dostupni su u različitim izvedbama kako bi se sastavio idealan postav za ultrazvučnu obradu. Naše iskusno osoblje savjetovat će vas u vezi s optimalnom konfiguracijom opreme za ciljeve vašeg procesa!

Tabela u nastavku daje vam orijentacijski pregled približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: