Sæt fart på langsomme og utilstrækkelige fremstillingsprocesser
Sonikering er en veletableret teknik til procesintensivering, som anvendes i mange forskellige processer med væsker, såsom homogenisering, blanding, dispergering, vådformaling og emulgering samt til forbedring af heterogene kemiske reaktioner. Hvis din produktionsproces ikke yder tilstrækkeligt og ikke opfylder specifikke produktionsmål, kan du overveje sonikering til at forbedre processen.
Blanding, homogenisering og dispergering med ultralyd
Sonikering er en meget effektiv teknik til at blande, sammenblande, homogenisere, dispergere og emulgere faststof-væske-systemer og væske-væske-systemer. Ultralydsblandere med høj forskydning nedbryder partikler og dråber og reducerer effektivt deres størrelse, så der opnås en stabil, homogen blanding. En vigtig fordel ved ultralydsblanding er den ubesværede håndtering af væsker og opslæmninger med viskositeter fra meget lave til meget høje, pastalignende viskositeter. Selv slibende partikler er intet problem for ultralydsblandere.
Læs mere om ultralydsblanding med høj forskydning!
Ultralydsprocessoren UIP16000hdT er en højtydende, procesintensiverende homogenisator til alle former for blandingsopgaver
Sonokemiske anvendelser
Når faststof-væske-systemer og væske-væske-systemer blandes med ultralyd med høj effekt, forbedres masseoverførslen mellem to eller flere faser eller komponenter i blandingen. Øget masseoverførsel er velkendt for at påvirke mange kemiske reaktioner positivt, såsom heterogen katalyse. Derudover tilfører ultralydskavitation høj energi til kemiske systemer og igangsætter dermed reaktioner og/eller ændrer reaktionsveje. Dette fører til betydeligt forbedrede kemiske omdannelseshastigheder og udbytter. Sonokemisk udstyr og reaktorer anvendes almindeligvis til transesterificering, polymerisation, afsvovling, sol-gel-processer og mange andre heterogene katalytiske og organisk-syntetiske reaktioner. Læs mere om sonokemiske reaktioner!
Ultralydsanvendelser i fødevareindustrien
Ultralydshomogenisering med høj forskydning er en ikke-termisk teknologi, der anvendes i mange forskellige fremstillingsprocesser for fødevarer, drikkevarer og kosttilskud. Ultralydsekstraktion anvendes ved fremstilling af saucer, supper, juice, smoothies og kosttilskud (f.eks. hyldebær og cannabis) til at frigive smagsstoffer, farvepigmenter, vitaminer og næringsstoffer for at skabe et sundere fødevareprodukt med mere intens smag. På grund af de ekstraherede smagsstoffer og naturlige sukkerarter kan tilsætning af raffineret sukker og syntetiske smagsstoffer undgås. Læs mere om ultralydsbehandling af fødevarer og drikkevarer!
Sonikering anvendes under fødevareforarbejdning til at intensivere og forbedre
- ekstraktion
- homogenisering
- pasteurisering
- emulgering
- indkapsling (liposomer, faste lipidnanopartikler)
Ultralydssyntese og funktionalisering af nanomaterialer
Ultralydsbehandling og den deraf følgende akustiske kavitation kan udsætte partikler for ekstrem belastning og nedbryde dem kontrolleret til størrelser under en mikrometer og til nanostørrelse. Fænomenet akustisk kavitation skaber høj forskydning, turbulens og meget store tryk- og temperaturforskelle. Disse intense forhold opstår som følge af bobleimplosionen, der kan observeres, når ultralyd med høj effekt skaber skiftende højtryks- og lavtrykscyklusser i mediet. Mens væskestråler og kollisioner mellem partikler rammer, eroderer og knuser partikler, kan det opståede kvasihydrostatiske tryk ændre partiklernes mikrostrukturer, såsom porøsitet. Funktionalisering af nanopartikler med ultralyd gør det muligt at syntetisere højtydende nanomaterialer med forbedret termisk stabilitet, ekstraordinær trækstyrke, duktilitet, termisk og elektrisk ledningsevne, optiske egenskaber osv.
Læs mere om syntese og funktionalisering af nanopartikler med ultralyd!
Sonikering – synergistiske effekter
Sonikering kan enten erstatte en maskine, der ikke yder tilstrækkeligt, eller kombineres med næsten enhver tilgængelig teknik til væskebehandling for at forfine og forbedre utilfredsstillende resultater. Hielscher ultralydsapparater med sonde integreres i eksisterende produktionslinjer med
- kolloidblandere og kolloidmøller
- kuglemøller / perlemøller
- blandere med høj forskydning
- højtrykshomogenisatorer
- bladblandere / rotor-stator-blandere
- varmepasteurisering (HTST)
- pulserende elektrisk felt med høj intensitet (HELP)
- mikrobølger
- ultraviolet lys (UV)
- elektrokemi
- barriereteknologier
- ekstraktorer med CO2
Ultralydsinstallation med 3x UIP1000hdT til krævende processer
Højtydende ultralydssystemer til procesintensivering
Hielscher Ultrasonic designer, fremstiller og distribuerer højtydende ultralydsapparater til krævende anvendelser. Vores sortiment dækker hele spektret fra kompakte ultralydsapparater til laboratorier over bordmodeller til ultralydsprocessorer til fuld industriel drift, hvilket gør os i stand til at anbefale den ideelle ultralydsopsætning til din anvendelse og dit behandlingsvolumen.
Læs mere om industrielle sonikeringsapparater, og hvorfor de er løsningen til din krævende anvendelse!
Kontakt os nu for at drøfte, hvordan din proces kan drage fordel af procesintensivering med ultralyd! Vores erfarne og veluddannede medarbejdere giver dig dybdegående information og tekniske detaljer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| ikke relevant | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| ikke relevant | større | gruppe af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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 fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra laboratoriestørrelse til industriel størrelse.
