Průtokové články a inline reaktory pro laboratorní ultrasonikátory
Ultrazvukové inline zpracování v laboratorním měřítku
Reaktory s průtočnou buňkou pro ultrazvukové homogenizátory jsou dobře známé a široce používané pro zpracování velkých objemů v průmyslové výrobě. Pro zpracování menších objemů v laboratorním a stolním měřítku však použití ultrazvukových průtokových cel nabízí také různé výhody. Ultrazvukové průtokové cely umožňují dosáhnout jednotných výsledků zpracování, protože materiál prochází omezeným prostorem komory průtokové cely definovaným způsobem. Sonikační faktory, jako je retenční doba, teplota procesu a počet průchodů, lze přesně řídit tak, aby bylo spolehlivě dosaženo cílů.
Hielscher průtokové články a inline reaktory jsou dodávány s chladicími plášti, které udržují optimální procesní teplotu. Reaktory s průtočnou buňkou jsou k dispozici v různých velikostech a geometriích, aby splňovaly specifické požadavky procesu.
Použitím laboratorního ultrazvuku v kombinaci s reaktorem s průtokovými buňkami můžete zpracovat větší objemy vzorků bez velké osobní práce. Pomocí nastavení ultrazvukové průtokové cely je kapalina čerpána do ultrazvukového reaktoru vyrobeného z nerezové oceli nebo skla. V průtokové cele je kapalina nebo suspenze vystavena přesně nastavitelné sonikaci. Veškerý materiál prochází kavitační zónou horkých míst pod sonotrodou a prochází rovnoměrným ultrazvukovým ošetřením. Po průchodu kavitační zónou se kapalina dostane na výstup z průtokové cely. V závislosti na procesu může být ultrazvukové průtokové ošetření prováděno jako jednoprůchodové nebo víceprůchodové ošetření. Aby se udržela určitá příznivá teplota procesu, např. aby se zabránilo degradaci materiálu citlivého na teplo během sonikace, jsou reaktory s průtokovými články opláštěny, aby se zlepšil odvod tepla.
Od malých po velké objemy: Výsledky procesu lze lineárně škálovat od menších objemů zpracovávaných v laboratoři a na stole až po velmi velké výkony v měřítku průmyslové výroby. Hielscher ultrasonicators jsou k dispozici pro jakékoli objemy od mikrolitrů po galony.
Hielscher průtokové buňky jsou zcela autoklávovatelné a vhodné pro použití s většinou chemikálií.
Zjistěte více o našich laboratoř a Průmyslové ultrazvukové homogenizátory!
Ultrazvukový reaktor s průtokovými buňkami pro kontinuální in-line sonikaci menších objemů
Ultrazvukový laboratorní homogenizátor UP200Ht s průtokovou buňkou pro in-line sonikaci
Ultrazvukové laboratorní přístroje a průtokové cely
Níže naleznete naše ultrazvukové laboratorní přístroje s odpovídajícími průtokovými celami a sonotrodami
UP400ST (24 kHz, 400 W):
Sonotrody S24d14D, S24d22D a S24d22L2D se dodávají s těsněním O-kroužkem. Sonotrody typy S24d14D a S24d22D jsou kompatibilní s průtokovou buňkou 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 sonotrody a průtokových buněk. Sonotrody MS7 a MS7L2 jsou vybaveny těsněním, díky kterému jsou vhodné pro použití s průtokovými články D7K (nerezová ocel) a GD7K (skleněná průtočná cela s chladicím pláštěm).
Jak optimalizovat provozní podmínky v ultrazvukových průtokových buňkách
Hielscher Ultrasonics vám nabízí celou řadu ultrazvukových průtokových buněk a sonochemických reaktorů. Konstrukce průtočné cely (tj. geometrie a velikost průtočné cely) a sonotroda by měly být vybrány v souladu s kapalinou nebo suspenzí a cílovými výsledky procesu.
V následující tabulce jsou uvedeny nejdůležitější parametry, které ovlivňují ultrazvukové podmínky v průtočné cele.
- Teplota: Průtočné cely s chladicím pláštěm pomáhají udržovat požadovanou teplotu zpracování. Vysoké teploty blízko specifického bodu varu tekutiny mají za následek sníženou intenzitu kavitace, protože hustota kapaliny se snižuje.
- Tlak: Tlak je parametr zesilující kavitaci. Natlakování ultrazvukové průtokové cely má za následek zvýšenou hustotu tekutiny a tím zvýšenou akustickou kavitaci. Hielscher laboratorní průtokové buňky mohou být natlakovány až 1 barg, zatímco na Hielscher průmyslové průtokové články a reaktory až do 300 atm (cca. 300 barg) mohou být použity.
- Viskozita kapaliny: Viskozita kapaliny je důležitým faktorem, pokud jde o ultrazvukové in-line nastavení. Malé laboratorní průtokové cely jsou přednostně určeny pro použití s nízko viskózními médii, zatímco Hielscher průmyslové průtokové cely jsou vhodné pro nízko až vysoce viskózní materiály včetně past.
- Složení kapaliny: Účinky viskozity kapaliny byly popsány výše. Pokud zpracovávaná kapalina neobsahuje pevné látky, je čerpání a přivádění jednoduché a průtokové vlastnosti jsou předvídatelné. Pokud jde o suspenze obsahující pevné látky, jako jsou částice a vlákna, musí být tvar průtočné cely zvolen s ohledem na velikost částic nebo délku vláken. Správná geometrie průtokové cely usnadňuje průtok pevných kapalin a zajišťuje homogenní sonikaci.
- Rozpuštěné plyny: Kapaliny přiváděné do ultrazvukové průtokové cely by neměly obsahovat velké množství rozpuštěných plynů, protože plynové bubliny narušují tvorbu akustické kavitace a jejích charakteristických vakuových bublin.
Reaktor s průtokovými buňkami FC22K pro laboratorní ultrasonicator UP400St
Ultrazvukové průtokové reaktory v malém i velkém měřítku jsou ve výzkumu velmi oblíbené, R&D a průmysl, protože umožňují studovat a kontrolovat mechanismy a účinky vysoce výkonného ultrazvukového zpracování. Proto byly ultrazvukové průtokové cely a inline reaktory implementovány pro různé aplikace v biologických, farmaceutických a chemických procesech – v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.Hielscher Ultrazvukové homogenizátory, sonotrody a průtokové buňky jsou k dispozici v různých provedeních, aby bylo možné sestavit ideální nastavení ultrazvukového zpracování. Naši zkušení pracovníci vám poradí ohledně optimální konfigurace zařízení pro vaše procesní cíle!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, 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 laboratoř k průmyslová velikost.