Ubrzavanje sporih i nedovoljno učinkovitih proizvodnih procesa
Ultrazvučna obrada je dobro uspostavljena tehnika intenziviranja procesa koja se koristi u mnogim vrstama primjene s tekućinama, kao što su homogenizacija, miješanje, dispergiranje, mokro mljevenje, emulgiranje, kao i poboljšanje heterogenih hemijskih reakcija. Ako vaš proizvodni proces ne daje dovoljno dobre rezultate i ne postiže određene proizvodne ciljeve, možda biste trebali razmotriti ultrazvučnu obradu kao pojačivač procesa.
Ultrazvučno miješanje, homogenizacija i dispergiranje
Ultrazvučna obrada je vrlo učinkovita tehnika za miješanje, homogenizaciju, dispergiranje i emulgiranje sistema čvrsta tvar–tekućina i tekućina–tekućina. Ultrazvučni mikseri visokog smicanja razbijaju čestice i kapljice i učinkovito smanjuju njihovu veličinu, tako da se dobije stabilna, homogena smjesa. Važna prednost ultrazvučnog miješanja je jednostavno rukovanje tekućinama i suspenzijama s vrlo niskim do vrlo visokim, pastoznim viskozitetima. Čak ni abrazivne čestice nisu problem za ultrazvučne miksere.
Saznajte više o ultrazvučnom miješanju visokog smicanja!
Ultrazvučni procesor UIP16000hdT je visokoučinkoviti homogenizator za intenziviranje procesa, namijenjen svim vrstama primjene miješanja
Sonohemijske primjene
Miješanjem sistema čvrsta tvar–tekućina i tekućina–tekućina ultrazvukom velike snage poboljšava se prijenos mase između dvije ili više faza ili komponenti smjese. Poznato je da povećan prijenos mase pozitivno utječe na mnoge hemijske reakcije, kao što je heterogena kataliza. Osim toga, ultrazvučna kavitacija unosi veliku energiju u hemijske sisteme, čime pokreće reakcije i/ili mijenja reakcijske putove. To dovodi do značajno poboljšanih stopa hemijske konverzije i prinosa. Sonohemijska oprema i reaktori obično se koriste za transesterifikaciju, polimerizaciju, desulfurizaciju, sol-gel procese i mnoge druge heterogene katalitičke i sintetičke organske reakcije. Pročitajte više o sonohemijskim reakcijama!
Primjena ultrazvuka u prehrambenoj industriji
Ultrazvučna homogenizacija visokog smicanja je netermička tehnologija koja se koristi u raznovrsnim proizvodnim procesima hrane, pića i dodataka prehrani. Ultrazvučna ekstrakcija koristi se u proizvodnji umaka, supa, sokova, smutija i dodataka prehrani (npr. od bazge, kanabisa) kako bi se oslobodila aromatska jedinjenja, boje, vitamini i hranjive komponente, s ciljem dobivanja intenzivnijeg okusa i zdravijeg prehrambenog proizvoda. Zahvaljujući ekstrahiranim aromatskim jedinjenjima i prirodnim šećerima može se izbjeći dodavanje rafiniranog šećera i sintetičkih aditiva za okus. Pročitajte više o ultrazvučnoj obradi hrane i pića!
Ultrazvučna obrada primjenjuje se tokom prerade hrane radi intenziviranja i poboljšanja
- ekstrakcije
- homogenizacije
- pasterizacije
- emulgiranja
- enkapsulacije (liposoma, čvrstih lipidnih nanočestica)
Ultrazvučna sinteza i funkcionalizacija nanomaterijala
Ultrazvučna obrada i akustična kavitacija koja iz nje proizlazi mogu izložiti čestice ekstremnom naprezanju i kontrolisano ih razbiti do submikronske i nano veličine. Fenomen akustične kavitacije stvara visoke smične sile, turbulencije te vrlo visoke razlike pritiska i temperature. Ti intenzivni uvjeti nastaju kao rezultat implozije mjehurića, koja se može uočiti kada ultrazvuk velike snage stvara naizmjenične cikluse visokog i niskog pritiska u mediju. Dok tekući mlazevi i sudari među česticama udaraju o čestice, erodiraju ih i razbijaju, kvazihidrostatički pritisak koji pri tome nastaje može promijeniti mikrostrukturu čestica, kao što je poroznost. Ultrazvučna funkcionalizacija nanočestica omogućava sintezu visokoučinkovitih materijala s poboljšanom toplotnom stabilnošću, izuzetnom vlačnom čvrstoćom, duktilnošću, toplotnom i električnom provodljivošću, optičkim svojstvima itd. nanomaterijala.
Pročitajte više o ultrazvučnoj sintezi i funkcionalizaciji nanočestica!
Ultrazvučna obrada – sinergijski efekti
Ultrazvučna obrada može ili zamijeniti mašinu slabijih performansi ili se kombinovati s gotovo svakom dostupnom tehnikom obrade tekućina kako bi se poboljšali i unaprijedili slabiji rezultati. Hielscher ultrazvučni uređaji sa sondom integrišu se u postojeće proizvodne linije sa
- koloidnim miksерima i mlinovima
- mlinovima s kuglicama / perlama
- miksерima visokog smicanja
- homogenizatorima visokog pritiska
- miksерima s lopaticama / rotor-stator miksерima
- toplotnom pasterizacijom (HTST)
- pulsirajućim električnim poljem visokog intenziteta (HELP)
- mikrovalovima
- ultraljubičastom svjetlošću (UV)
- elektrohemijom
- tehnologijama prepreka (hurdle technologies)
- CO2 ekstraktorima
Ultrazvučna instalacija od 3x UIP1000hdT za zahtjevne procese velikog opterećenja
Visokoučinkoviti ultrazvučni sistemi za intenziviranje procesa
Hielscher Ultrasonic projektuje, proizvodi i distribuira visokoučinkovite ultrazvučne uređaje za zahtjevne primjene. Naš portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja do stolnih i potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora, što nam omogućava da preporučimo idealnu ultrazvučnu konfiguraciju za vašu primjenu i volumen obrade.
Pročitajte više o industrijskim sonikatorima i zašto su oni rješenje za vašu zahtjevnu primjenu!
Kontaktirajte nas već danas kako bismo razgovarali o tome kako vaš proces može imati koristi od ultrazvučnog intenziviranja procesa! Naše dugogodišnje iskusno i dobro obučeno osoblje pružit će vam detaljne informacije i tehničke detalje.
Tabela ispod daje okvirnu naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | klaster uređaja UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura / reference
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore od laboratorijske do industrijske veličine.
