Hielscher Ultralydsteknologi

Ultralyd: applikationer og processer

Ultralyd anvendes til mange anvendelser, såsom homogenisering, desintegration, sonokemi, afgassning eller rengøring. Nedenfor finder du et systematisk overblik over de forskellige ultralydsapplikationer og processer.

Klik på punkterne på følgende liste for at se flere oplysninger om hver applikation.

Ultralydshomogenisering

ultralydshomogenisatorUltralydsprocessorer anvendes som homogenisatorer, for at reducere små partikler i en væske for at forbedre ensartethed og stabilitet. Disse partikler (dispergeringsfase) kan enten være faste stoffer eller væsker. Ultralyd homogenisering er meget effektiv til reduktion af bløde og hårde partikler. Hielscher producerer ultralydsanordninger til homogenisering af ethvert væskevolumen til batch eller inline-behandling. Laboratorie ultralydsapparater kan bruges til volumener fra 1,5 ml til ca. 2L. Ultralyd industrielle enheder anvendes til procesudvikling og produktion af partier fra 0,5 til ca. 2000L eller strømningshastigheder fra 0,1 l til 20 m³ pr. Time.

Klik her for at læse mere om ultralyd homogenisering!

Ultrasonic forstøvning og Deagglomeration

Ultralyddispergering og deagglomerering af pulverpartikler frembringer enkeltdispergerede partikler.Dispergering og deagglomerering af faste stoffer i væsker er en vigtig anvendelse af ultralydsindretninger. Ultralydkavitation genererer høje forskydningskræfter, der bryder partikelagglomerater i enkeltdispergerede partikler. Blandingen af ​​pulvere i væsker er et fælles trin i formuleringen af ​​forskellige produkter, såsom maling, Blæk, shampoo, drikkevarer eller polermedier. De enkelte partikler holdes sammen af ​​tiltrækningskræfter af forskellig fysisk og kemisk natur, herunder van der Waals kræfter og væskeoverfladespænding. Tiltrækningskræfterne skal overvindes for at deagglomerere og sprede partiklerne i flydende medier. Til dispergering og deagglomerering af pulvere i væsker er ultralyd med høj intensitet et interessant alternativ til højtrykshomogenisatorer og rotorstatorblandere.

Klik her for at læse mere om ultralyd dispergering og deagglomerering!

ultralyd emulgerende

Ultralydbehandling er et effektivt middel til emulgering.En bred vifte af mellemprodukter og forbrugerprodukter, såsom Kosmetik og hudlotioner, farmaceutiske salver, lakker, maling og smøremidler og brændstoffer er helt eller delvis baseret på emulsioner. Emulsioner er dispersioner af to eller flere ublandbare væsker. Meget intensiv ultralyd forsyner den nødvendige effekt til at sprede en flydende fase (dispergeret fase) i små dråber i en anden fase (kontinuerlig fase). I dispergeringszonen forårsager implangerende kavitationsbobler intensive chokbølger i den omgivende væske og resulterer i dannelse af væskestråler med høj væskehastighed. Ved passende energitæthedsniveauer kan ultralyd godt opnå en gennemsnitlig dråbestørrelse under 1 mikron (mikroemulsion).

Klik her for at læse mere om ultralyd emulgering!

Ultralyd Wet-Milling og Slibning

ultralydsmaling af faste materialerUltralydbehandling er et effektivt middel til vådfræsning og mikroslibning af partikler. I særdeleshed til fremstilling af superfine-opslæmninger har ultralyd mange fordele i sammenligning med fælles størrelsesreduktionsudstyr, såsom: kolloidmøller (fx kuglemøller, perlefabrikker), skivefabrikker eller jetmøller. Ultralydbehandling muliggør behandling af højkoncentrationer og højviskositetsopslæmninger - hvilket reducerer det volumen, der skal behandles. Ultralydfræsning er egnet til behandling af mikronstørrelse og nano-størrelse materialer, såsom keramik, alumina-trihydrat, bariumsulfat, calciumcarbonat og metaloxider.

Klik her for at læse mere om ultralyd våde fræsning og mikroslibning!

Ultrasonisk celledisintegration

Ultralydassistent ekstraktion af forbindelser fra urter ved hjælp af en ultralydsprocessor UP200SUltralydbehandling kan nedbryde fibrøst cellulosemateriale i fine partikler og bryde væggene i cellestrukturen. Dette frigiver mere af det intracellulære materiale, såsom stivelse eller sukker i væsken. Ud over det bliver cellevægsmaterialet brudt i små snavs.

Denne effekt kan anvendes til fermentering, fordøjelse og andre konverteringsprocesser af organisk materiale. Efter fræsning og slibning gør ultralydsbehandling mere af det intracellulære materiale, fx stivelse samt cellevæggenrester til de enzymer, der omdanner stivelse til sukkerarter. Det øger også det overfladeareal, der udsættes for enzymerne under kondensering eller saccharificering. Dette øger typisk hastigheden og udbyttet af gærfermentering og andre konverteringsprocesser, fx for at øge ethanolproduktionen fra biomasse.

Klik her for at læse mere om ultralydsintegration af cellestrukturer!

Ultralydcelleekstraktion

Ekstraktionen af ​​enzymer og proteiner lagret i celler og subcellulære partikler er en effektiv anvendelse af ultralyd med høj intensitet, da ekstraktionen af ​​organiske forbindelser indeholdt i plantens og frøens krop med et opløsningsmiddel kan forbedres signifikant. Ultralyd har en potentiel fordel ved udvindingen og isoleringen af ​​nye potentielt bioaktive komponenter, fx fra ikke-udnyttede biproduktstrømme dannet i aktuelle processer.

Klik her for mere information om ultralydcelleudvinding!

Sonokemisk anvendelse af ultralyd

cavitation_2_p0200Sonokemi er anvendelsen af ​​ultralyd til kemiske reaktioner og processer. Mekanismen, der forårsager sonokemiske virkninger i væsker, er fænomenet akustisk kavitation. De sonokemiske virkninger på kemiske reaktioner og processer omfatter forøgelse af reaktionshastighed og / eller udgang, mere effektiv energiforbrug, forbedring af præstationen af ​​faseoverførselskatalysatorer, aktivering af metaller og faste stoffer eller stigning i reaktiviteten af ​​reagenser eller katalysatorer.

Klik her for at læse mere om de sonokemiske effekter af ultralyd!

Ultrasonic transesterificering af olie til biodiesel

Ultralydning øger kemisk reaktionshastighed og udbytte af transesterificering af vegetabilske olier og animalske fedtstoffer i biodiesel. Dette gør det muligt at ændre produktionen fra batchbehandling til kontinuerlig flowbehandling og det reducerer investerings- og driftsomkostninger. Fremstillingen af ​​biodiesel fra vegetabilske olier eller animalske fedtstoffer involverer den basekatalyserede transesterificering af fedtsyrer med methanol eller ethanol for at give de tilsvarende methylestere eller ethylestere. Ultralydbehandling kan opnå et biodieseludbytte på over 99%. Ultralyd reducerer behandlingstid og separationstid betydeligt.

Klik her for at læse mere om ultralydsassistent transesterificering af olie i biodiesel!

Ultrasonic afgasning af væsker

Ultralyd afgassning af olie ved hjælp af en ultralyd processor UP200S (200 watt)Afgasning af væsker er en interessant anvendelse af ultralydsenheder. I dette tilfælde fjerner ultralydet små suspenderede gasbobler fra væsken og reducerer niveauet af opløst gas under det naturlige ligevægtsniveau.

Klik her for at læse mere om ultralyd afgasning af væsker!

Sonikering af flasker og dåser til Leak Detection

flaske checkUltralyd bruges til aftapning og påfyldning af maskiner til kontrol af dåser og flasker for lækager. Den øjeblikkelige frigivelse af carbondioxid er den afgørende effekt af ultralyds lækage test af beholdere fyldt med kulsyreholdige drikkevarer.

Klik her for mere information om ultralyd lækage detektion!

Kontinuerlig desinfektion af varmtvandsanlæg

Gruenbeck GENO-pause bruger Hielscher ultralydteknologi i kombination med UV-C-lys til kontinuerlig desinfektion" name="gruenbeck_genobreakAt bekæmpe de farlige Legionella bakterier i varmtvandsanlæg og sikre et sikrere bademiljø Gruenbeck selskab har udviklet GENO-break®-systemet. Dette system bruger Hielscher ultralydteknologi i kombination med UV-C lys.

Klik her for mere information om ultralydsassistent desinfektion!

Ultralydtråd, kabel og strimler

spole af kabelUltralydrensning er et miljøvenligt alternativ til rengøring af kontinuerlige materialer, såsom ledning og kabel, tape eller rør. Effekten af ​​den kavitation, der genereres af ultralyden, fjerner smørerester som olie eller fedt, sæber, stearater eller støv.

Klik her for mere information om ultralyd rengøring!

Spørg efter mere information om ultralyds applikationer!

Hvis din planlagte proces ikke er angivet ovenfor, så kontakt os venligst. Vi har en række tilpassede ultralydsenheder og løsninger, som kan opfylde dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Generelle oplysninger om ultralydsbehandling

Ultralyd har udviklet sig fra en ny teknologi inden for de seneste ti år og har udviklet sig til en fuldt kommerciel behandlingsteknologi. Høj pålidelighed og skalbarhed samt lave vedligeholdelsesomkostninger og høj energieffektivitet gøre ultralyd til en lovende konkurrent for etableret flydende behandlingsudstyr. Ultralyd tilbyder ekstra spændende muligheder: Kavitation - den grundlæggende ultralydseffekt - giver mulighed for nye resultater i biologiske, kemiske og fysiske processer.

Selvom lavintensitet eller højfrekvente ultralyd hovedsagelig anvendes til analyse, anvendes ikke-destruktiv test og billeddannelse, ultralyd med høj intensitet til behandling af væsker som f.eks. blanding, emulgerende, sprede og deagglomeration, celle desintegration af enzym deaktivering. Når sonikering væsker ved høje intensiteter, lydbølger, der udbreder sig i det flydende medie resultere i alternerende høj-tryk (kompression) og lavt tryk (fortyndingscyklussen) cykler med rater, afhængigt af frekvensen. Under lavtryks-cyklus, høj intensitet ultrasoniske bølger skabe små vakuum bobler eller hulrum i væsken. Når boblerne nå et volumen, hvor de ikke længere kan absorbere energi, de kollapse voldsomt under en højtryks-cyklus. Dette fænomen betegnes kavitation. Under implosion meget høje temperaturer (ca.. 5,000K) og tryk (ca.. 2,000atm) nås lokalt. Implosion af kavitation boble resulterer også i væskestråler på op til 280m / s hastighed.

Generelt kan kavitation i væsker forårsage hurtig og fuldstændig afgassning: igangsætte forskellige kemiske reaktioner ved at generere frie kemiske ioner (radikaler); fremskynde kemiske reaktioner ved at lette blandingen af ​​reaktanter forbedre polymeriserings- og depolymeriseringsreaktioner ved midlertidigt dispergerende aggregater eller ved permanent at bryde kemiske bindinger i polymere kæder; øge emulgeringen satser; forbedre diffusionshastigheder; Fremstille stærkt koncentrerede emulsioner eller ensartede dispersioner af mikronstørrelse eller nano-størrelse materialer; hjælpe ekstraktion af stoffer som enzymer fra dyre-, plante-, gær- eller bakterieceller; fjern virus fra inficeret væv; og endelig eroderer og nedbryder modtagelige partikler, herunder mikroorganismer. (Kuldiloke 2002)

Højintensiv ultralyd producerer voldsom agitation i væsker med lav viskositet, som kan bruges til sprede. (Ensminger, 1988) Ved flydende / faste eller gas / faste grænseflader kan den asymmetriske implosion af kavitationsbobler forårsage ekstreme turbulenser, som reducerer diffusionsgrænselaget, øger konvektionsmasseoverførslen og væsentligt fremskynder diffusion i systemer, hvor almindelig blanding ikke er mulig. (Nyborg, 1965)

Litteratur

Ensminger, DE (1988): Akustiske og elektroakustiske metoder til afvanding og tørring i: Tørreteknik. 6, 473 (1988).

Kuldiloke, J. (2002): Effekt af ultralyd, temperatur og trykbehandlinger på enzymaktivitet en kvalitetsindikator for frugt og grønsagssaft; Ph.D. Speciale ved Technische Universität Berlin (2002).

Nyborg, WL (1965): Akustisk strømning, vol. 2B, Academic Press, New York (1965).