Protočne ćelije i inline reaktori za laboratorijske ultrasonikatore
Ultrazvučna inline obrada na laboratorijskoj skali
Reaktori sa protočnim ćelijama za ultrazvučne homogenizatore su dobro poznati i široko se koriste za preradu velikih količina u industrijskoj proizvodnji. Međutim, za obradu manjih količina u laboratoriji i na stolu, upotreba ultrazvučnih protočnih ćelija također nudi različite prednosti. Ultrazvučne protočne ćelije omogućavaju postizanje ujednačenih rezultata obrade jer materijal prolazi kroz skučeni prostor komore protočne ćelije na definisan način. Faktori sonikacije kao što su vrijeme zadržavanja, temperatura procesa i broj prolaza mogu se precizno kontrolirati tako da se ciljevi pouzdano postižu.
Hielscherove protočne ćelije i inline reaktori dolaze s rashladnim plaštem za održavanje optimalne temperature procesa. Reaktori s protočnim ćelijama dostupni su u različitim veličinama i geometrijama kako bi se ispunili specifični zahtjevi procesa.
Korištenjem laboratorijskog ultrasonikatora u kombinaciji s reaktorom s protočnim ćelijama, možete obraditi veće količine uzoraka bez puno osobnog rada. Koristeći podešavanje ultrazvučne protočne ćelije, tekućina se pumpa u ultrazvučni reaktor od nehrđajućeg čelika ili stakla. U protočnoj ćeliji, tečnost ili kaša je izložena precizno podesivoj sonikaciji. Sav materijal prolazi zonu kavitacijske vruće tačke ispod sonotrode i podvrgava se ravnomjernom ultrazvučnom tretmanu. Nakon prolaska kroz zonu kavitacije, tečnost dolazi do izlaza protočne ćelije. Ovisno o procesu, ultrazvučni protočni tretman može se izvoditi kao tretman sa jednim ili više prolaza. Kako bi se održala određena korisna temperatura procesa, npr. da bi se spriječila degradacija materijala osjetljivog na toplinu tokom ultrazvuka, reaktori protočnih ćelija su obloženi kako bi se poboljšalo rasipanje topline.
Od malih do velikih količina: Rezultati procesa mogu se linearno povećati od manjih količina obrađenih u laboratoriji i na stolnom nivou do veoma velikih protoka u industrijskoj proizvodnji. Hielscher ultrasonicatori su dostupni za bilo koju zapreminu od mikrolitara do galona.
Hielscherove protočne ćelije su potpuno autoklavirane i pogodne za upotrebu s većinom kemikalija.
Saznajte više o našim lab i industrijski ultrazvučni homogenizatori!

Ultrazvučni reaktor sa protočnim ćelijama za kontinuiranu in-line ultrazvučnu obradu manjih količina

Ultrazvučni laboratorijski homogenizator UP200Ht sa protočnom ćelijom za in-line sonikaciju
Ultrazvučni laboratorijski uređaji i protočne ćelije
U nastavku možete pronaći naše ultrazvučne laboratorijske uređaje s odgovarajućim protočnim ćelijama i sonotrodama
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D i S24d22L2D dolaze sa O-prstenom. Tipovi sonotroda S24d14D i S24d22D su kompatibilni sa protočnom ćelijom FC22K (nerđajući čelik, sa rashladnim omotačem).
UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrode S24d2D i S24d7D opremljene su O-prstenom za zaptivanje i kompatibilne su sa protočnom ćelijom FC7K (nerđajući čelik, sa rashladnim omotačem) i FC7GK (staklena protočna ćelija, sa rashladnim omotačem).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
I za UP50H i UP100H mogu se koristiti isti modeli sonotrode i protočne ćelije. Sonotrode MS7 i MS7L2 imaju zaptivku koja ih čini pogodnim za upotrebu sa protočnim ćelijama D7K (nerđajući čelik) i GD7K (staklena protočna ćelija, sa rashladnim omotačem).
Kako optimizirati radne uvjete u ultrazvučnim protočnim ćelijama
Hielscher Ultrasonics vam nudi razne ultrazvučne protočne ćelije i sonohemijske reaktore. Dizajn protočne ćelije (tj. geometrija i veličina protočne ćelije) i sonotrode treba odabrati u skladu s tekućinom ili suspenzijom i ciljanim rezultatima procesa.
Tabela ispod prikazuje najvažnije parametre koji utiču na ultrazvučne uslove u protočnoj ćeliji.
- temperatura: Protočne ćelije sa rashladnim omotačem pomažu u održavanju željene temperature obrade. Visoke temperature blizu specifične tačke ključanja tečnosti rezultiraju smanjenim intenzitetom kavitacije jer se gustina tečnosti smanjuje.
- pritisak: Pritisak je parametar koji pojačava kavitaciju. Pod pritiskom u ultrazvučnoj protočnoj ćeliji dolazi do povećane gustine tečnosti, a time i do povećane akustične kavitacije. Hielscher laboratorijske protočne ćelije mogu biti pod pritiskom do 1 barg, dok se Hielscher industrijske protočne ćelije i reaktori mogu primijeniti do 300atm (cca. 300 barg).
- Viskoznost tečnosti: Viskoznost tečnosti je važan faktor kada je u pitanju ultrazvučna in-line instalacija. Poželjno je da se male laboratorijske protočne ćelije koriste sa nisko viskoznim medijima, dok su Hielscher industrijske protočne ćelije pogodne za materijale niske do visoke viskoznosti uključujući paste.
- Sastav tečnosti: Efekti viskoznosti tečnosti su opisani gore. Ako obrađena tečnost ne sadrži čvrste materije, pumpanje i hranjenje su jednostavni, a svojstva protoka su predvidljiva. Kada je u pitanju kaša koja sadrži čvrste materije kao što su čestice i vlakna, oblik protočne ćelije se mora odabrati s obzirom na veličinu čestica ili dužinu vlakana. Prava geometrija protočne ćelije olakšava protok fluida napunjenih čvrstim materijalom i osigurava homogenu sonikaciju.
- Otopljeni gasovi: Tečnosti koje se unose u ultrazvučnu protočnu ćeliju ne bi trebalo da sadrže velike količine rastvorenih gasova jer mehurići gasa ometaju stvaranje akustične kavitacije i njenih karakterističnih vakuumskih mehurića.

Reaktor protočne ćelije FC22K za laboratorijski ultrasonikator UP400St

Hielscher Ultrasonics homogenizatori, sonotrode i protočne ćelije su dostupni u različitim dizajnima kako bi se sastavili idealne postavke za ultrazvučnu obradu. Naše iskusno osoblje će se konsultovati u vezi sa optimalnom konfiguracijom opreme za vaše procesne ciljeve!
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- 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 proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.