UIP2000hdT – Industriel ultralydshomogenisator på 2000 watt

UIP2000hdT er en kraftig industriel sondesonikator på 2000 watt og 20kHz til væskebehandling i pilotskala og produktion. Den bruges til homogenisering, emulgering, dispergering, deagglomerering, vådformaling, ekstraktion, lyse, opløsning og sonokemiske reaktioner.
Denne industrielle ultralydsprocessor er udviklet til virksomheder, der har brug for pålidelig sonikering med høj effekt og præcis processtyring. UIP2000hdT kombinerer kraftig ultralydsydelse med en farveberøringsskærm, browserbaseret fjernstyring, automatisk datalogning, et integreret SD-kort og tilslutningsbare temperatur- og tryksensorer. Det gør den velegnet til procesudvikling, opskalering, kvalitetskontrolleret produktion og kontinuerlig drift 24/7.

Hvem er UIP2000hdT udviklet til?

UIP2000hdT er udviklet til brugere, der har behov for at gå fra sonikering i lille laboratorieskala til behandling i større skala med reproducerbare resultater og fokus på produktion. Den er især nyttig, når en proces allerede er blevet afprøvet i mindre skala og nu kræver mere effekt, højere gennemløbskapacitet eller kontinuerlig drift.

Industriel sonikering med fuld processtyring

Ultralyd med høj effekt bruges, når konventionelle blandere, rotor-stator-systemer, perlemøller eller højtrykshomogenisatorer ikke leverer det ønskede resultat, eller når en proces kræver hurtigere behandling, finere materiale eller mere reproducerbare resultater. UIP2000hdT genererer intens ultralydskavitation direkte i væsker og blandinger af væske og faste stoffer. Denne kavitation skaber store forskydningskræfter, som kan reducere partikelstørrelsen, dispergere pulvere, fremstille fine emulsioner, ekstrahere forbindelser fra celler og plantematerialer eller accelerere kemiske reaktioner.

For industrielle brugere kræver pålidelig sonikering mere end ultralydseffekt. Processen skal være målbar, gentagelig og skalerbar. UIP2000hdT giver operatører mulighed for at styre og dokumentere de vigtigste sonikeringsparametre, herunder amplitude, ultralydseffekt, sonikeringstid, temperatur og tryk. Disse værdier registreres automatisk som CSV-filer på SD-kortet, hvilket gør procesoptimering, dokumentation og kvalitetssikring lettere.

Gennemstrømningsbehandling med UIP2000hdT

Typiske anvendelser af den industrielle sondesonikator UIP2000hdT

UIP2000hdT bruges inden for kemisk behandling, fødevare- og drikkevareproduktion, kosmetik, lægemidler, bioteknologi, nanomaterialer, brændstoffer, belægninger og miljøteknologi. Den samme ultralydsplatform kan konfigureres med forskellige sonotroder, boostere og flowceller, så den passer til den krævede procesintensitet og gennemløbskapacitet.

Ultralydshomogenisering og blanding

UIP2000hdT kan homogenisere væsker, suspensioner og blandinger af væske og faste stoffer ved at påføre intense forskydningskræfter med ultralyd. Det bidrager til ensartet produktkvalitet, forbedrer blandingen af vanskelige komponenter og kan reducere behandlingstiden sammenlignet med konventionel omrøring. Læs mere!

Ultralydsemulgering og nanoemulsioner

Ved emulgering skaber ultralydskavitation meget fine dråber og snævre dråbestørrelsesfordelinger. UIP2000hdT er velegnet til fremstilling af stabile emulsioner og nanoemulsioner, der bruges i fødevarer, kosmetik, lægemidler, brændstoffer, aromastoffer og formuleringer med funktionelle ingredienser. Læs mere!

Dispergering, deagglomerering og behandling af nanopartikler

Pulvere, pigmenter, fyldstoffer og nanomaterialer danner ofte agglomerater, som er vanskelige at bryde op med standardblandere. UIP2000hdT dispergerer partikler i væsker og bryder agglomerater op ved hjælp af store ultralydsgenererede forskydningskræfter. Dette er nyttigt til maling, blæk, belægninger, keramik, katalysatorer, batterimaterialer, grafen, oxider og andre avancerede materialer. Læs mere!

Vådformaling og reduktion af partikelstørrelse

UIP2000hdT kan bruges til reduktion af partikelstørrelse og vådformaling, når der er behov for mindre partikelstørrelser, forbedret suspensionsstabilitet eller større aktive overfladearealer. Processen kan optimeres ved at justere amplitude, tryk, flowhastighed, temperatur og sonikeringstid. Læs mere!

Ultralydsekstraktion og celledisruption

Sonikering forbedrer masseoverførslen og kan nedbryde celler, væv og plantestrukturer. UIP2000hdT bruges til ekstraktion fra plantematerialer og til ekstraktion af bioaktive forbindelser, aromastoffer, proteiner, enzymer og intracellulære materialer. Den er også velegnet til lyse og celledisruption inden for bioteknologi og mikrobiologi. Læs mere!

Sonokemi, sonokatalyse og reaktionsintensivering

Ultralydskavitation kan accelerere kemiske reaktioner ved at forbedre blanding, masseoverførsel og overfladeaktivering. UIP2000hdT bruges til sonosyntese, sonokatalyse, udfældning, sol-gel-reaktioner, faseoverførselskatalyse og andre sonokemiske processer. Læs mere!
 

Hvilken ultralydsprocessor skal du vælge?

Fra laboratorieforskning og gennemførlighedstest til procesoptimering, forsøg i pilotskala og industriel fremstilling tilbyder Hielscher den ideelle ultralydshomogenisator til behandling af væsker og opslæmninger i enhver skala. Tabellen nedenfor giver dig et overblik over vores mest populære sondesonikatorer.

Hvis du er i tvivl om, hvilken ultralydsprocessor der passer til din proces, er de vigtigste udvælgelseskriterier det ønskede resultat, batchvolumen, den krævede flowhastighed, viskositet, faststofindhold, driftsplan og den krævede energitilførsel. Hielscher kan anbefale en egnet enhed, sonotrode, booster og flowcellekonfiguration på baggrund af dine procesdata.

En robust ultralydsprocessor på 2000W til pilot- og produktionsskala

UIP2000hdT er bygget til industrielle miljøer. Dens transducerkonstruktion i rustfrit stål og titanium gør den velegnet til krævende driftsbetingelser, herunder støv, fugt og forhøjede omgivelsestemperaturer. Enheden er designet til kontinuerlig drift og kræver kun lidt vedligeholdelse.
Med 2000 watt ultralydseffekt bygger UIP2000hdT bro mellem laboratoriesonikering og store industrielle ultralydssystemer. Den er kraftig nok til pilotproduktion, procesopskalering og mange anvendelser inden for kontinuerlig fremstilling. Til større produktionsvolumener kan flere enheder drives parallelt, eller der kan vælges større ultralydsprocessorer fra Hielscher.
Egnet tilbehør såsom sonotroder, cascatrodes™, boostere og flowceller gør det muligt at tilpasse systemet til forskellige procesmål. For eksempel kan en cascatrode™ give en stor aktiv sonikeringsflade til væskebehandling med høj gennemløbskapacitet, mens flowceller muliggør kontrolleret inline-behandling under definerede tryk- og flowbetingelser.

Batchbehandling, recirkulation og inline-gennemstrømningsbehandling

UIP2000hdT kan bruges i flere behandlingskonfigurationer. Til formuleringsarbejde, mindre procesforsøg og parameterstudier kan enheden drives i batchtilstand med en sonotrode og et stativ. Det giver brugerne mulighed for at teste, hvordan deres materiale reagerer på sonikering, før de går videre til større volumener.

Til batch større end 5 liter anbefales behandling i flowceller generelt. I flowtilstand passerer væsken gennem en ultralydsreaktor, hvor den behandles under kontrollerede betingelser. Produktet kan behandles ved en enkelt passage eller cirkuleres gennem reaktoren, indtil det ønskede resultat er opnået.

Behandling i flowceller forbedrer reproducerbarheden, fordi vigtige parametre såsom amplitude, tryk, flowhastighed, temperatur og opholdstid kan styres mere præcist. Dette er især vigtigt for produktionsprocesser, opskaleringsstudier og anvendelser, hvor kvaliteten er afgørende.

Farveberøringsskærm til hurtig procesopsætning

Farveberøringsskærmen giver operatører direkte adgang til de vigtigste indstillinger. Amplitude, effekt og pulstilstand kan justeres hurtigt og præcist. Menuen fokuserer på de indstillinger, der er relevante under den daglige drift, så brugerne kan opsætte og overvåge sonikeringsprocessen uden unødvendig kompleksitet.
Skærmen kan vise amplitude og effekt som søjlediagrammer eller numeriske værdier. En visningstilstand med STORE TAL forbedrer synligheden på afstand, hvilket er nyttigt i pilotanlæg, produktionsområder og testopstillinger, hvor operatøren muligvis ikke står direkte foran enheden.

Browserbaseret fjernstyring via LAN

UIP2000hdT kan styres med almindelige webbrowsere. LAN-grænsefladen kræver ingen yderligere softwareinstallation. Ultralydsprocessoren kan betjenes direkte fra en PC eller Mac, via en router eller switch eller fra en tablet eller smartphone, når den er tilsluttet via en egnet netværksopsætning.
Dette er især nyttigt til procesudvikling, produktionsovervågning og installationer, hvor ultralydsprocessoren er integreret i en flowopstilling, et lydisolerende kabinet eller en produktionslinje.

Automatisk registrering af procesdata

Enhver produktionsproces har gavn af pålidelig dokumentation. UIP2000hdT registrerer automatisk relevante procesværdier på det integrerede SD-kort. CSV-dataene kan bruges til at sammenligne forsøg, dokumentere produktionskørsler, identificere procesafvigelser og understøtte kvalitetssikring.
De registrerede parametre omfatter ultralydseffekt, amplitude, sonikeringstid, temperatur og tryk, når den valgfrie tryksensor er tilsluttet. Dette giver ingeniører og operatører et praktisk grundlag for procesoptimering og gentagelig fremstilling.

Automatisk frekvensindstilling

UIP2000hdT har intelligent automatisk frekvensindstilling. Når enheden tændes, registrerer generatoren den optimale driftsfrekvens og driver ultralydstransduceren ved denne frekvens. Dette hjælper med at opretholde en stabil sonikeringsydelse og reducerer behovet for manuel justering.

Høj energieffektivitet og industriel driftssikkerhed

UIP2000hdT er designet til kommerciel produktion. Den er nem at sætte op, enkel at rengøre og bygget til kontinuerlig industriel brug. På trods af sin ultralydseffekt på 2000 watt kræver enheden ikke yderligere køling med vand eller trykluft. Den kan drives kontinuerligt i luft.
Som alle industrielle ultralydsprocessorer fra Hielscher er UIP2000hdT designet til effektiv omdannelse af elektrisk energi til mekaniske ultralydssvingninger. Høj energieffektivitet betyder, at mere effekt overføres til væsken, hvilket forbedrer procesydelsen og reducerer energispild. Den samlede energieffektivitet for UIP2000hdT er cirka 80 til 90% fra strømstikket til væsken.

Fuld amplitudestyring for reproducerbare resultater

Amplitude er en af de vigtigste parametre ved ultralydsbehandling. Den definerer den mekaniske vibration ved sonotroden og påvirker kavitationsintensiteten kraftigt. UIP2000hdT styrer amplituden elektronisk, så den valgte amplitude forbliver konstant, selv når procesbetingelserne ændrer sig.
Amplituden kan justeres fra 20 til 100% på generatoren. Yderligere amplitudeområder kan opnås ved brug af egnede boosterhorn. Dette giver operatører mulighed for at tilpasse sonikeringsintensiteten til produktet, uanset om målet er skånsom blanding, kraftig deagglomerering, celledisruption, ekstraktion eller reduktion af partikelstørrelse.

Procesafprøvning og evaluering

Før de vælger et industrielt ultralydssystem, vil mange brugere gerne vide, om sonikering vil give det ønskede resultat, og hvilken gennemløbskapacitet der kan forventes. Hielscher tilbyder procesforsøg til evaluering af UIP2000hdT med dit materiale og din anvendelse.
Under afprøvningen kan relevante procesparametre evalueres, herunder amplitude, tryk, temperatur, flowhastighed, energitilførsel og sonikeringstid. Resultaterne hjælper med at finde den rette sonotrode, flowcelle og behandlingskonfiguration til dit produkt.
Standardtilbehør er typisk tilgængeligt fra lager. Specialtilpassede sonotroder, flowceller og procestilbehør kan også fremstilles til specifikke krav.

Gennemløbskapacitet og behandlingskapacitet

Gennemløbskapaciteten for enhver ultralydsproces afhænger af væsken, viskositeten, faststofindholdet, den krævede partikelstørrelse, det ønskede ekstraktionsudbytte, temperaturen, trykket og energitilførslen. Som en generel indikation kan UIP2000hdT typisk behandle mellem 1,0 og 8,0L/min i flowtilstand. I daglig drift svarer dette til cirka 2 til 10m³ om dagen, afhængigt af anvendelsen.
Til højere produktionskapacitet tilbyder Hielscher større ultralydsprocessorer og installationer med flere enheder. Dette gør det muligt at opskalere processer udviklet med UIP2000hdT til højere gennemløbskapacitet, samtidig med at de samme ultralydsprocesprincipper opretholdes.

UIP2000hdT inden for forskning og videnskab

UIP2000hdT bruges ofte i pilotopstillinger, industriel produktion og videnskabelige studier. Publicerede anvendelser omfatter ultralydsekstraktion af bioaktive forbindelser fra plantematerialer, eksfoliering af grafenlignende materialer, behandling af nanomaterialer og vinbehandling. Kontakt os, hvis du søger referencer til en specifik anvendelse.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.