Sonikering sparer energi og omkostninger
Et skift fra konventionelle homogenisatorer, hydrodynamiske blandere og møller med omrøring til behandling med ultralydskavitation både giver omkostningsbesparelser og gør behandlingen miljøvenlig.
På grund af de seneste og fortsatte stigninger i energipriserne har energiforbruget en direkte og væsentlig indvirkning på omkostningerne ved behandling af materialer såsom trykfarver, belægninger og biodiesel.
Hielschers ultralydsapparater bruger mindre energi end traditionelle mekaniske systemer og opnår overlegne behandlingsresultater. Derfor giver et skift fra rotor-stator-blandere og højtrykshomogenisatorer til sonikering betydelige elbesparelser. Dette kan føre til betydelige omkostningsbesparelser over årene.
Friktionsvarme er uudnyttet energi
Konventionelle systemer mister energi som friktionsvarme. Højtrykspumper til højtrykshomogenisatorer samt højforskydningsblandere med blade og perlemøller med omrøring skaber kraftig turbulens i væsken under behandlingen. Denne turbulens medfører friktion mellem væskepartiklerne og mellem væsken og udstyrets omrørende dele. Friktionen omdanner den tilførte energi til friktionsvarme. Denne del af den tilførte energi går tabt, da den ikke giver nogen dispergerings-, homogeniserings- eller formalingseffekt.
Det svarer til sammenligningen mellem en konventionel glødepære og en lysstofpære, hvor den konventionelle glødepære omdanner en stor del af energien til varme. Derfor kræver den mere energi for at give samme lysniveau.
Ved konventionelle blandesystemer gør friktionsvarmen det nødvendigt at bruge yderligere energi til at køle væsken under behandlingen.
Hielschers ultralydsapparater har en meget høj energieffektivitet ved omdannelse af elektricitet til kavitation i væsken.
i væsken. Den samlede energieffektivitet for de industrielle ultralydsapparater er ca. 80–90% fra stikkontakten til væsken
(klik på billedet ovenfor for at forstørre diagrammet).
Endnu vigtigere er det, at kavitationskræfterne udsætter partiklerne for store belastninger. Derfor kræves der typisk mindre energi for at opnå en god dispersion, en emulsion eller en mindre partikelstørrelse. Sonikering med Hielscher genererer friktionsvarme, men en langt mindre andel end ved almindelig mekanisk blanding. Denne lavere andel giver yderligere effektivitetsgevinster, idet der kræves mindre energi for at opnå samme grad af dispergering eller homogenisering, hvilket igen reducerer den energi, der kræves til køling af den behandlede væske.
Eksempel: Behandling af biodiesel
Især ved behandling af alternative og bæredygtige brændstoffer såsom biodiesel er energiforbrug og energibesparelse ekstremt vigtige. Den elektricitet, der bruges til fremstilling af det “grønne” brændstof, har en direkte indvirkning på brændstoffets samlede energi- og CO2 -balance.
Diagrammet til højre (klik for en større visning) viser en sammenligning mellem ultralydskavitation, blanding med høj forskydning og hydrodynamisk kavitation. Brug af Hielschers ultralydsapparater til behandling af biodiesel kræver ca. 1,4kWh/m³. For at opnå et tilsvarende resultat med hydrodynamisk magnetisk impulskavitation kræves der ca. 32,0kWh/m³. Blanding med høj forskydning kræver ca. 4,4kWh/m³. Det betyder, at hydrodynamisk impulskavitation kræver ca. 23 gange så meget energi, og blanding med høj forskydning ca. 3 gange så meget energi, som Hielschers ultralydsapparater for at opnå den samme behandlingskapacitet.
Dette fører til betydeligt højere årlige elomkostninger. Det er en væsentlig faktor i de samlede ejeromkostninger, som skal vurderes ved investering i en behandlingsteknologi.
Læs mere om energibesparelserne ved behandling af biodiesel med ultralyd!
Nemt at skifte
Hielschers ultralydsapparater kan nemt testes for deres proceseffektivitet i mindre skala. Typisk anvendes UIP1000hd (1kW) til procesudvikling ved volumenstrømme fra 0,5L til 1000L pr. time. I denne skala kan behandlingseffektiviteten optimeres ved at variere amplituden, trykket og volumenstrømmen. Dermed får du det specifikke energibehov for din proces. Hielschers ultralydsapparater muliggør lineær opskalering, så det specifikke energibehov forbliver konstant i enhver skala. På den måde kender du den nødvendige effekt for udstyret ved enhver behandlingskapacitet samt det årlige elforbrug.