Průtokové cely a inline reaktory pro laboratorní ultrazvukové přístroje
Ultrazvukové inline zpracování v laboratorním měřítku
Průtokové reaktory pro ultrazvukové homogenizátory jsou dobře známé a široce používané pro zpracování velkých objemů v průmyslové výrobě. Také při zpracování menších objemů v laboratorním a stolním měřítku však použití ultrazvukových průtokových cel nabízí řadu výhod. Ultrazvukové průtokové cely umožňují dosáhnout jednotných výsledků zpracování, protože materiál prochází omezeným prostorem komory průtokové cely definovaným způsobem. Parametry sonikace, jako je doba zdržení, procesní teplota a počet průchodů, lze přesně řídit, takže cílů je spolehlivě dosaženo.
Průtokové cely a inline reaktory Hielscher jsou vybaveny chladicími plášti pro udržení optimální procesní teploty. Průtokové reaktory jsou k dispozici v různých velikostech a geometriích, aby splnily specifické procesní požadavky.
Použitím laboratorního ultrazvukového přístroje v kombinaci s průtokovým reaktorem můžete zpracovat větší objemy vzorků bez větší manuální práce. Při použití sestavy s ultrazvukovou průtokovou celou je kapalina čerpána do ultrazvukového reaktoru z nerezové oceli nebo skla. V průtokové cele je kapalina nebo suspenze vystavena přesně nastavitelné sonikaci. Veškerý materiál prochází kavitační zónou hot-spotů pod sonotrodou a podstupuje rovnoměrné ultrazvukové ošetření. Po průchodu kavitační zónou dosáhne kapalina výstupu průtokové cely. V závislosti na procesu lze ultrazvukové průtokové ošetření provádět jako jednoprůchodové nebo víceprůchodové. Aby se udržela určitá příznivá procesní teplota, např. aby se zabránilo degradaci tepelně citlivého materiálu během sonikace, jsou průtokové reaktory opatřeny pláštěm pro lepší odvod tepla.
Od malých po velké objemy: Výsledky procesu lze lineárně převést z menších objemů zpracovávaných v laboratorním a stolním měřítku až na velmi vysoké kapacity v průmyslovém výrobním měřítku. Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou k dispozici pro jakékoli objemy od mikrolitrů po galony.
Průtokové cely Hielscher jsou plně autoklávovatelné a vhodné pro použití s většinou chemikálií.
Zjistěte více o našich laboratorních a průmyslových ultrazvukových homogenizátorech!
Ultrazvukový průtokový reaktor pro kontinuální inline sonikaci menších objemů
Ultrazvukový laboratorní homogenizátor UP200Ht s průtokovou celou pro inline sonikaci
Ultrazvukové laboratorní přístroje a průtokové cely
Níže naleznete naše ultrazvukové laboratorní přístroje s odpovídajícími průtokovými celami a sonotrodami
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrody S24d14D, S24d22D a S24d22L2D jsou vybaveny těsněním O-kroužkem. Typy sonotrod S24d14D a S24d22D jsou kompatibilní s průtokovou celou FC22K (nerezová ocel, s chladicím pláštěm).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrody S24d2D a S24d7D jsou vybaveny těsněním O-kroužkem a jsou kompatibilní s průtokovou celou FC7K (nerezová ocel, s chladicím pláštěm) a FC7GK (skleněná průtoková cela, s chladicím pláštěm).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Pro UP50H i UP100H lze použít stejné modely sonotrod a průtokových cel. Sonotrody MS7 a MS7L2 mají těsnění, díky kterému jsou vhodné pro použití s průtokovými celami D7K (nerezová ocel) a GD7K (skleněná průtoková cela, s chladicím pláštěm).
Jak optimalizovat provozní podmínky v ultrazvukových průtokových celách
Hielscher Ultrasonics vám nabízí řadu ultrazvukových průtokových cel a sonochemických reaktorů. Konstrukce průtokové cely (tj. geometrie a velikost průtokové cely) a sonotroda by měly být zvoleny podle kapaliny nebo suspenze a cílových výsledků procesu.
Tabulka níže uvádí nejdůležitější parametry, které ovlivňují ultrazvukové podmínky v průtokové cele.
- Teplota: Průtokové cely s chladicími plášti pomáhají udržovat požadovanou procesní teplotu. Vysoké teploty blízké specifickému bodu varu kapaliny vedou ke snížené intenzitě kavitace, protože hustota kapaliny klesá.
- Tlak: Tlak je parametr zesilující kavitaci. Natlakování ultrazvukové průtokové cely vede ke zvýšené hustotě kapaliny, a tím ke zvýšené akustické kavitaci. Laboratorní průtokové cely Hielscher lze natlakovat až na 1 barg, zatímco na průmyslové průtokové cely a reaktory Hielscher lze aplikovat až 300atm (přibl. 300 barg).
- Viskozita kapaliny: Viskozita kapaliny je důležitým faktorem, pokud jde o ultrazvukovou inline sestavu. Malé laboratorní průtokové cely je vhodné používat přednostně s nízkoviskózními médii, zatímco průmyslové průtokové cely Hielscher jsou vhodné pro nízko- až vysokoviskózní materiály včetně past.
- Složení kapaliny: Účinky viskozity kapaliny byly popsány výše. Pokud zpracovávaná kapalina neobsahuje pevné látky, je čerpání a dávkování jednoduché a tokové vlastnosti jsou předvídatelné. U suspenzí obsahujících pevné látky, jako jsou částice a vlákna, je nutné zvolit tvar průtokové cely s ohledem na velikost částic nebo délku vláken. Správná geometrie průtokové cely usnadňuje tok kapalin s obsahem pevných látek a zajišťuje homogenní sonikaci.
- Rozpuštěné plyny: Kapaliny přiváděné do ultrazvukové průtokové cely by neměly obsahovat vysoké množství rozpuštěných plynů, protože plynové bubliny narušují vznik akustické kavitace a jejích charakteristických vakuových bublin.
Průtokový reaktor FC22K pro laboratorní ultrazvukový přístroj UP400ST
Ultrazvukové průtokové reaktory v malém i velkém měřítku jsou velmi oblíbené ve výzkumu, ve výzkumu a vývoji i v průmyslu, protože umožňují studovat a řídit mechanismy a účinky vysoce výkonného ultrazvukového zpracování. Proto byly ultrazvukové průtokové cely a inline reaktory zavedeny pro různé aplikace v biologických, farmaceutických a chemických procesech – v laboratorním, pilotním i průmyslovém měřítku.Ultrazvukové homogenizátory, sonotrody a průtokové cely Hielscher Ultrasonics jsou k dispozici v různých provedeních, aby bylo možné sestavit ideální sestavu pro ultrazvukové zpracování. Naši zkušení pracovníci vám poradí s optimální konfigurací zařízení pro vaše procesní cíle!
Tabulka níže vám poskytne představu o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem vsádky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr jednotek UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro aplikace míchání, dispergaci, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
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 vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorní po průmyslovou velikost.