Ramp-up Langsomme og utilstrækkelige fremstillingsprocesser
Ultralydbehandling er en veletableret procesintensiverende teknik, der anvendes i mange slags flydende applikationer såsom homogenisering, blanding, dispergering, vådfræsning, emulgering samt forbedring af heterogene kemiske reaktioner. Hvis din produktionsproces underpræsterer og ikke opnår specifikke produktionsmål, kan du overveje ultralydbehandling som procesforstærker.
Ultralydsblanding, homogenisering og dispersion
Ultralydbehandling er en yderst effektiv teknik til at blande, blande, homogenisere, dispergere og emulgere fast-væske og væske-væske systemer. Ultralydsblandere med høj forskydning bryder partikler og dråber og reducerer deres størrelse effektivt, så der opnås en stabil, homogen blanding. En vigtig fordel ved ultralydsblanding er den ubesværede håndtering af væsker og gylle med meget langsomme til meget høje, pastalignende viskositeter. Selv slibende partikler er ikke noget problem for ultralydsblandere.
Lær mere om ultralydsblanding med høj forskydning!
Sonokemiske applikationer
Blanding af fast-væske og væske-væske-systemer med ultralyd med høj effekt forbedres masseoverførsel mellem to eller flere faser eller komponenter i blandingen. Øget masseoverførsel er velkendt for at have en positiv indflydelse på mange kemiske reaktioner såsom heterogen katalyse. Derudover introducerer ultralydskavitation høj energi i kemiske systemer og derved initierer reaktioner og / eller ændrer reaktionsveje. Dette fører til betydeligt forbedrede kemiske omdannelsesrater og udbytter. Sonokemisk udstyr og reaktorer bruges almindeligvis til transesterificering, polymerisation, afsvovling, sol-gel-processer og mange andre heterogene katalytiske og syntetiske organiske reaktioner. Læs mere om sonokemiske reaktioner!
Ultralydsapplikationer i fødevareindustrien
Ultralydshomogenisering med høj forskydning er en ikke-termisk teknologi, der anvendes i mangfoldige fremstillingsprocesser af mad, drikkevarer og kosttilskud. Ultralydsekstraktion bruges til fremstilling af saucer, supper, juice, smoothies, kosttilskud (f.eks. Hyldebær, cannabis) for at frigive smagsforbindelser, farvepigmenter, vitaminer og ernæringskomponenter for at skabe et mere smagsintenst, sundere fødevareprodukt. På grund af de ekstraherede smagsstoffer og naturlige sukkerarter kan tilsætning af raffineret sukker og syntetiske smagstilsætningsstoffer undgås. Læs mere om ultralydsbehandling af mad og drikkevarer!
Ultralydbehandling anvendes under fødevareforarbejdning for at intensivere og forbedre
- Ekstraktion
- Homogenisering
- Pasteurisering
- emulgering
- indkapsling (liposomer, faste lipid nanopartikler)
Ultralydsyntese og funktionalisering af nanomaterialer
Ultralydsbehandling og den resulterende akustiske kavitation kan lægge ekstrem belastning på partikler og nedbryde dem kontrolleret ned til submikron og nanostørrelse. Fænomenet akustisk kavitation skaber høj forskydning, turbulenser, meget høje tryk- og temperaturforskelle. Disse intense forhold opstår som følge af bobleimplosionen, som kan observeres, når ultralyd med høj effekt skaber skiftende højtryks- og lavtrykscyklusser i mediet. Mens væskestråler og interpartikelkollisioner rammer, eroderer og knuser partikler, kan det forekommende kvasi-hydrostatiske tryk ændre partikelmikrostrukturer såsom porøsitet. Ultralyd nanopartikelfunktionalisering gør det muligt at syntetisere højtydende materialer med forbedret termisk stabilitet, ekstraordinær trækstyrke, duktilitet, termisk og elektrisk ledningsevne, optiske egenskaber osv. af nanomaterialerne.
Læs mere om ultralyd nanopartiklers syntese og funktionalisering!
ultralydbehandling – Synergistiske effekter
Ultralydbehandling kan enten erstatte en underpræsterende maskine eller kombineres med næsten enhver tilgængelig væskebehandlingsteknik for at forfine og opgradere de underordnede resultater. Hielscher sonde ultralydsapparat er integreret i eksisterende produktionslinjer med
- kolloide blandere & Mills
- Perle-/perlemøller
- Mixere med høj forskydning
- højtryks homogenisatorer
- Knivblandere / rotor-statorblandere
- varmepasteurisering (HTST)
- Pulserende elektrisk felt med høj intensitet (HJÆLP)
- mikrobølge
- ultraviolet lys (UV)
- elektrokemi
- Hurdle teknologier
- CO2 Udsugningsanlæg
Højtydende ultralydssystemer til procesintensivering
Hielscher Ultrasonic designer, fremstiller og distribuerer højtydende ultralydapparater til tunge applikationer. Vores portefølje dækker hele spektret fra kompakte laboratorieultralydapparater til bord- og fuldindustrielle ultralydsprocessorer, hvilket gør det muligt for os at anbefale den ideelle ultralydsopsætning til din applikation og behandlingsvolumen.
Læs mere om industrielle sonikere, og hvorfor de er løsningen til din udfordrende applikation!
Kontakt os nu for at diskutere, hvordan din proces kan drage fordel af ultralydsprocesintensivering! Vores erfarne og veluddannede personale giver dig dybdegående information og tekniske detaljer.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
---|---|---|
1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
n.a. | Større | klynge 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.