Ultrazvuk: aplikacije i procese

Ultrasonication je mehanička metoda obrade koja stvara izvanredno intenzivnu akustičnu kavitaciju i srodne fizičke sile kao što su visoke sile smicanja i visokotlačni disferencijali. Ove ultrazvučno genratizirane sile se koriste za brojne primjene kao što su miješanje, homogenizacija, mljekanje, disperzije, emulgifikacija, ekstrakcija i sono-hemijske reakcije.
U nastavku ćete pronaći izbor najtipičnijih ultrazvučnih aplikacija i procesa.

Ultrazvučni homogeniziranje

UP400St Ultrazvučni homogenizer 400 vata za sonikaciju piva i seta.Ultrazvučni homogenizatori smanjuju male čestice u tekućini kako bi poboljšali uniformnost i stabilnost disperzije. Čestice (faza raspršivanja) mogu biti krute ili tekuće kapljice suspendovane u tekućoj fazi. Ultrazvučno homogeniziranje je vrlo efikasno za smanjenje mekanih i tvrdih čestica. Hielscher proizvodi ultrasonikatore za homogenizaciju bilo kakvu tečnost volumena i za obradu batch ili inline. Laboratorijski ultrazvučni uređaji mogu se koristiti za volumene od 1,5mL do cca. 4L. Ultrazvučni industrijski uređaji mogu obraditi seronje od 0,5 do cca. 2000L ili stope protoka od 0,1L do 20 kubnih metara na sat u razvoju procesa i u komercijalnoj proizvodnji.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom homogenizaciju!

Ultrazvučna disperzija i deaglomeracija

Ultrasonication remeti čvrste čestice preko akustičke kavitacije.Disperzija i deagglomeration krutih krutina u tekućine je važna primjena ultrasonikatora tipa sonde. Ultrazvučna / akustična kavitacija generira visoke smicne sile koje razbijaju aglomerate čestica u pojedinačne, jednostruke raspršene čestice. Miješanje praha u tekućine je čest korak u formulaciji raznih proizvoda, kao što su boja, lak, kozmetički proizvodi, hrana i pića, ili poliranje medija. Pojedinačne čestice se drže zajedno privlačnim silama različite fizičke i hemijske prirode, uključujući van-der-Waals-sile i tečnu površinsku napetost. Ultrasonication prevazilazi ove privlačne sile kako bi deagglomerate i raspršili čestice u tekućim medijima. Za raspršivanje i deagglomeration praha u tekućinama, ultrasonication visokog inteziteta je zanimljiva alternativa homogenizatorima visokog pritiska, visoko smicanim mješalicama, mlinovima za pedere ili rotor-stator-mikserima.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom rasipanjem i sprečavanju grupisanja malih čestica!

Video pokazuje ultrasonični rasprsirajući crvene boje koristeći UP400St sa S24d 22mm sondom.

Ultrasonične crvene boje koristeći UP400St

Ultrazvučni Emulzifikcija

Ultrasonication je vrlo efficicious metoda za proizvodnju nanoemulzija.Širok spektar međuprodukta i potrošačkih proizvoda, kao što su kozmetika i losioni za kožu, farmaceutske masti, lakovi, boje i maziva i goriva temelje se u punom ili djelomično na emulzijama. Emulzije su disperzije dvije ili više nepomešnih tekućih faza. Vrlo intenzivan ultrazvuk opskrbljuje dovoljno intenzivno smicanje da se rastjera tekuća faza (raspršena faza) u malim kapljicama u drugoj fazi (kontinuirana faza). U zoni raspršivanja, implodirajući kavitacioni mjehurići uzrokuju intenzivne udarne valove u okolnoj tekućini i rezultiraju formiranjem tekućih jetova velike tekuće brzine (visokog smicanja). Ultrasonication se može precizno prilagoditi veličini ciljne emulzije omogućavajući time pouzdanu proizvodnju mikro-emulzija i nano-emulzija.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom emulgovanja!

Ultrazvučni homogenizer UIP1000hdT za miješanje, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju.

The UIP1000hdT je 1000 vata snažan ultrasonikator za homogenizaciju, milanje i vađenje aplikacija.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvučno Mokro-glodanje i brušenje

Ultrasonikacija je efikasno sredstvo za vlaženje i mikro-brušenje čestica. Posebno za proizvodnju mulja superfine veličine, ultrazvuk ima mnogo prednosti. Superiorna je tradicionalnoj opremi za smanjenje veličine, kao što su: koloidni mlinovi (npr. mlinovi za kugle, mlinovi za kugle), disk mlinovi ili jet mlinovi. Ultrasonication može obraditi visoke koncentracije i visoke viskoznosti slurries - dakle smanjenje volumena koji se obrađuje. Naravno, ultrazvučno mrdanje je pogodan za obradu materijala mikrona veličine i nano veličine, kao što su keramika, pigmenti, barij sulfat, kalcij-karbonat ili metalni oksidi. Posebno kada su u pitanju nano-materijali, ultrasonication excels u performansama kao i njegove vrlo uticajne smicalice sile stvaraju uniformno male nanočestice.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom mljevenje vlažnih i mikro-brušenje!

Čestice Titanij dioksida TiO2 nakon ultrazvučnog mljenja pokazuju drastično smanjen promjer i usku distribuciju veličine.

Sprej-sušen TiO2 prije i nakon ultrazvučnog milanja

Ultrazvučna dezintegracija ćelija i liza

ultrazvučno pomogao ekstrakcije spojeva iz biljaka pomoću ultrazvučnih procesor UP200SUltrazvučni tretman može dezintegirati vlaknasti, celulozni materijal u fine čestice i razbiti zidove ćelijske strukture. To oslobađa više intraćelijski materijal, kao što je škver ili šećer u tekućinu. Ovaj efekat se može koristiti za fermentaciju, probavu i druge procese konverzije organskih materija. Nakon mljenja i brušenja, ultrasonikacija čini više od intraćelijnog materijala npr. škvera kao i ostataka ćelije zida dostupnih enzimima koji pretvaraju škver u šećere. Također povećava površinu izloženu enzimima tokom ukapanja ili saccharifikacije. To obično povećava brzinu i prinos fermentacije ovce i drugih procesa konverzije, npr. za jačanje proizvodnje etanola iz biomase.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučni raspada ćelijske strukture!

ultrazvučno vađenje botanicara

Ekstrakcija bioaktivnih spoja pohranjenih u ćelijama i subćelijskih čestica je široko korištena primjena ultrazvuka visokog inteziteta. Ultrazvučna ekstrakcija se koristi za izolaciju sekundarnih metabolita (npr. polifenola), polisaharida, proteina, esencijalnih ulja i drugih aktivnih sastojaka iz ćelijske matrice biljaka i gljivica. Pogodan za vađenje vode i rastvarača organskih spoja, sonikacija značajno poboljšava prinos botaničkih biljaka ili sejača. Ultrazvučna ekstrakcija se koristi za proizvodnju farmaceutika, nutraceutika / nutricionih dodataka, mirisa i bioloških dodataka. Ultrazvuka je zelena tehnika ekstrakcije koja se također koristi za vađenje bioaktivnih komponenti u biorefinerije, npr. oslobađanje vrijednih spoja iz neiskorištenih veznih tokova formiranih u industrijskim procesima. Ultrasonication je visoko učinkovita tehnologija za botaničku ekstrakciju u laboratoriji i proizvodnom vagi.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom izvlačenju!

Ultrazvučna botanička ekstrakcija daje veći prinos. Hielscher UIP2000hdT, 2000 watts homogenizer je dovoljno moćan da izvuče seronje od 10 litra do 120 litra lako.

Ultrazvučno vađenje botanika - 30 litara / 8 Gallon Batch

Poznato je da ultrasonication poboljšava reakcije transesterifikacije i time daje npr. više metil estere i poliole. Hielscher Ultrasonics proizvodi industrijske ultrazvučne sonde i reaktore za visoke ulaze.

Ultrazvučni reaktor sa 16.000 vata za ultrazvučno pojačanu obradu tečnosti.

Sonochemical Primjena Ultrasonics

cavitation_2_p0200Sonohemija je primjena ultrazvuka na hemijske reakcije i procese. Mehanizam koji uzrokuje sonohemijski efekt u tekućinama je fenomen akustične kavitacije. Sonohemijski efekti na hemijske reakcije i procese uključuju povećanje brzine reakcije ili izlaza, efikasnije ishraćenje energije, poboljšanje performansi katalizacionih faza, aktivaciju metala i krutih supstanci ili povećanje reaktivnosti reagenta ili katalizista.
Kliknite ovdje da pročitate više o Sonochemical efektima ultrazvuka!

Ultrazvučno Transesterifikacija nafte na biodizel

Ultrasonikacija povećava brzinu hemijske reakcije i prinos transesterifikacije povrtnih ulja i životinjskih masti u biodizel. To omogućava promjenu proizvodnje iz obrade sepa u neprekidnu obradu toka i smanjuje investicijske i operativne troškove. Jedna od glavnih prednosti ultrazvučne proizvodnje biodizela je upotreba otpadnih ulja kao što su potrošena ulja za kuhanje i drugi izvori ulja lošeg kvaliteta. Ultrazvučna transesterifikacija može pretvoriti čak i niskokvalitetnu stoku u visokokvalitetivan biodizel (metil ester masne kiseline / FAME). Proizvodnja biodizela iz povrtnih ulja ili životinjskih masti, uključuje bazno kataliziranu transesterifikaciju masnih kiselina metanolom ili etanolom kako bi se dao odgovarajući metil estri ili etil estri. Ultrasonication može postići prinos biodizela u višak od 99%. Ultrazvuk značajno smanjuje vrijeme obrade i vrijeme razdvajanja.
Kliknite ovdje da pročitate više o ultrazvučno pomogao transesterifikacije ulja u biodizel!

Ultrazvučno degasing i de-Aeration of Liquids

Degasing tečnosti je još jedna važna primjena ultrasonikatora tipa sonde. Ultrazvučne vibracije i kavitacija uzrokuju koalescenciju rastvorenih gasova u tečnosti. Kao minuta plin mjehurići koalesce, oni formiraju time veće mjehuriće koji plutaju brzo na gornju površinu tekućine odatle oni mogu biti uklonjeni. Tako ultrazvučno degasing i deaeration mogu smanjiti razinu rastvorenog plina ispod prirodnog ravnotežnog nivoa.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučni otplinjavanje tekućine!

Ovaj video pokazuje efikasno degasing viskoznih ulja (40cP). Ultrasonication uklanja male suspendovane plinske mjehuriće iz tekućine i smanjuje razinu rastvorenog plina ispod prirodnog ravnotežnog nivoa.

Ultrazvučno inline degasing & Defoaming ulja (40cP)

Ultrazvučni Žice, kablovi i Gaze čišćenje

zavojnice kablaUltrazvučno čišćenje je ekološki prihvatljiva alternativa za čišćenje kontinuiranih materijala, kao što su žica i kabl, traka ili cijevi. Efekt snažne ultrazvučne kavitacije uklanja lekove podmazivanja kao što su ulje ili mast, sapaci, stearati ili prašina sa materijalne površine. Hielscher Ultrasonics nudi razne ultrazvučne sisteme za inline čišćenje kontinuiranih profila.
Kliknite ovdje za više informacija o ultrazvučnom čišćenju kontinuiranih profila!

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Radni princip i upotreba ultrazvučne obrade

Ultrasonication je tehnologija komercijalne obrade, koju su usvojile brojne industrije za proizvodnju velikih razmjera. Visoka pouzdanost i skalablilitet kao i niski troškovi održavanja i visoka energetska efikasnost čine ultrazvučne procesore dobrom alternativom za tradicionalnu opremu za preradu tečnosti. Ultrazvuk nudi dodatne uzbudljive mogućnosti: Kavitacija – osnovni ultrazvučni efekat – daje jedinstvene rezultate u biološkim, hemijskim i fizičkim procesima. Na primjer, ultrazvučna disperzija i emulgacija lako proizvode stabilne formulacije nano veličine. Također u oblasti botaničke ekstrakcije, ultrazvuk je ne-termalna tehnika za izoliranje bioaktivnih spoja.

Dok se niski intenzivitet ili ultrazvuk visoke frekvencije uglavnom koristi za analizu, Za obradu tekućina i pasti koristi se ultrazvuk visokog inteziteta, gdje se intenzivni ultrazvučni valovi koriste za miješanje, emulgiranje, raspršivanje i deagglomeration, dezintegraciju ćelija ili deaktivaciju enzima. Pri sonicijanju tečnosti visokim intezitetama, zvučni talasi se razmnožavaju kroz tečni medij. To rezultira naizmjeničnim ciklusima visokog pritiska (kompresije) i niskog tlaka (rijetkosti) sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska ultrazvučni talasi visokog inteziteta stvaraju male vakuumske mehuriće ili praznine u tečnosti. Kada mehurići dohvate volumen na kojem više ne mogu apsorbirati energiju, nasilno se uruše tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen se naziva kavitacija. Tokom implozije vrlo visoke temperature (cca 5.000K) i pritisci (cca. 2.000atm) se dostižu lokalno. Implozija kavitacionog mjehurića također rezultira tekućim mlazovima do 280 metara u sekundi brzine.

Ultrazvučna kavitacija u tekućinama može uzrokovati brzo i potpuno odlaganje; inicirati razne hemijske reakcije generirajući slobodne hemijske ione (radikale); ubrzavaju hemijske reakcije olakšavajući miješanje reaktanata; poboljšati polimerizaciju i reakcije depolimerizacije raspršivanjem agregata ili trajnom razbijanjem hemijskih veza u polimernim lancima; povećati stope emulgacije; poboljšati stope difuzije; proizvode visoko koncentrirane emulzije ili uobičajne disperzije materijala veličine mikrona ili nano veličine; asistiraju vađenje tvari kao što su enzimi iz životinjskih, biljnih, hvasnih, ili bakterijskih ćelija; ukloniti viruse iz zaraženog tkivo; i konačno, erode i razbiti podlogle čestice, uključujući mikroorganizme. (cf. Kuldiloke 2002)

Ultrazvuk visokog inteziteta proizvodi nasilnu uznemirenost u tekućinama niske viskoznosti, koje se mogu koristiti za raspršivanje materijala u tekućinama. (cf. Ensminger, 1988) Kod tekućih/čvrstih ili gasnih/čvrstih sučelja, asimetrička implozija kavitacionih mjehurića može izazvati ekstremne turbulencije koje smanjuju difuzijski granicarni sloj, povećavaju prijenos konvekcijske mase i znatno ubrzavaju difuziju u sistemima gdje obično miješanje nije moguće. (cf. Nyborg, 1965)

Ultrazvučni reaktor za hemijsku sintezu, npr. transesterifikaciju, esterifikaciju, ili procese acetilacije.

Ultrazvučni reaktor sa sondama od 4x 2000 vata (8kW) za sonohemske procese.



literatura


Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.