Langsame Fertigungsprozesse intensivieren und beschleunigen

Ultraschall ist eine bewährte Technologie der Prozessintensivierung, welche bei vielen Flüssigkeitsanwendungen wie z.B. dem Homogenisieren, Mischen, Dispergieren, Nassmahlen und Emulgieren sowie zur Verbesserung heterogener chemischer Reaktionen eingesetzt wird. Bringt IhrProduktionsprozess nicht die gewünschte Leistung und werden bestimmte Fertigungsziele nicht erreicht, sollten Sie Lesitsungs-Ultraschall als prozessverstärkende Technologie in Betracht ziehen.

Mischen, Homogenisieren und Dispergieren mittels Ultraschall

Ultraschall ist eine hocheffiziente Technik zum Mischen, Vermengen, Homogenisieren, Dispergieren und Emulgieren von Fest-Flüssig und Flüssig-Flüssig-Systemen. Ultraschall-Hochschermischer brechen Partikel und Tröpfchen auf und reduzieren deren Größe effizient, so dass ein stabiles, homogenes Gemisch entsteht. Ein wichtiger Vorteil des Ultraschallmischens ist die mühelose Handhabung von Flüssigkeiten und Slurries mit sehr niedrigen bis sehr hohen, pastösen Viskositäten. Auch abrasive Partikel sind für Ultraschallmischer kein Problem.
Erfahren Sie mehr über das High-Shear-Mischen mit Ultraschall!

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Ultrasonicator for mixing, dispersing and deagglomeration of solid-liqud and liquid-liquid systems

Der Ultraschallprozessor UIP16000 ist ein leistungsstarker, prozessverstärkender Homogenisator für alle Arten von Flüssigkeits-Mischanwendungen

Sonochemische Anwendungen

Beim Mischen von Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Systemen mit Hochleistungs-Ultraschall wird der Stoffübergang zwischen zwei oder mehreren Phasen oder Komponenten des Gemisches verbessert. Es ist bekannt, dass ein erhöhter Stofftransport viele chemische Reaktionen, wie z. B. die heterogene Katalyse, positiv beeinflusst. Zusätzlich wird durch die Ultraschallkavitation hohe Energie in chemische Systeme eingebracht, wodurch Reaktionen initiiert und/oder Reaktionswege verändert werden. Dies führt zu deutlich verbesserten chemischen Umsatzraten und Ausbeuten. Sonochemische Anlagen und Reaktoren werden häufig für die Umesterung, Polymerisation, Entschwefelung, Sol-Gel-Prozesse und viele andere heterogene katalytische und synthetische organische Reaktionen eingesetzt. Lesen Sie mehr über sonochemische Reaktionen!

Ultraschallanwendungen in der Lebensmittelindustrie

Die ultraschall-gestützte Hochscher-Homogenisierung ist eine nichtthermische Technologie, die in vielfältigen Herstellungsprozessen von Lebensmitteln, Getränken und Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt wird. Die Ultraschallextraktion wird bei der Herstellung von Saucen, Suppen, Säften, Smoothies, Nahrungsergänzungsmitteln (z.B. Holunder, Cannabis) eingesetzt, um Geschmacksstoffe, Farbpigmente, Vitamine sowie andere wertvolle Substanzen freizusetzen, um ein geschmacksintensiveres, gesünderes Lebensmittelprodukt zu erzeugen. Durch die aus dem pflanzlichen Rohstoff extrahierten Geschmacksstoffe und natürlichen Zucker kann auf die Zugabe von raffiniertem Zucker und synthetischen Aromazusätzen verzichtet werden. Lesen Sie mehr über die Ultraschallverarbeitung von Lebensmitteln und Getränken!

Die Ultraschallbehandlung wird bei der Verarbeitung von Lebensmitteln eingesetzt, um folgende Prozesse zu intensivieren und zu beschleunigen:

Ultraschall-Synthese und -Funktionalisierung von Nanomaterialien

Durch die Ultraschallbearbeitung und die daraus resultierende akustische Kavitation werden Partikel extremen Kräften ausgesetzt, so dass sie kontrolliert bis auf Submikron- und Nanobereich zerkleinert werden. Das Phänomen der akustischen Kavitation erzeugt hohe Scherkräfte, Turbulenzen, sehr hohe Druck- und Temperaturunterschiede. Diese intensiven Bedingungen treten als Ergebnis der Blasenimplosion auf, welche beobachtet werden kann, wenn Hochleistungs-Ultraschall alternierende Hochdruck- und Niederdruckzyklen in Flüssigkeiten erzeugt. Während Flüssigkeitsstrahlen und interpartikuläre Kollisionen Partikel aufeinanderprallen lassen, erodieren und zerschlagen, kann der auftretende quasi-hydrostatische Druck Partikelmikrostrukturen wie die Porosität verändern. Die Funktionalisierung von Nanopartikeln mittels Ultraschall ermöglicht die Synthese von Hochleistungswerkstoffen mit verbesserter thermischer Stabilität, außergewöhnlicher Zugfestigkeit, Duktilität, thermischer und elektrischer Leitfähigkeit, optischen Eigenschaften etc. dieser ultraschall-synthesisierten und -funktionalisierten Nanomaterialien.
Lesen Sie mehr über die Synthese und Funktionalisierung von Nanopartikeln mittels Ultraschall!

Beschallung – Synergistische Effekte

Ultraschall kann entweder eine unzureichend arbeitende Maschine ersetzen oder mit nahezu jeder verfügbaren Flüssigkeitsbearbeitungstechnik kombiniert werden, um unterdurchschnittliche Ergebnisse zu steigern und effizienter zu machen. Hielscher Sonotroden-Ultraschallgeräte werden in bestehende Fertigungslinien integriert, wo sie mit den folgenden Technologien erfolgreich für synergetische Effekte kombiniert werden können:

  • Kolloidmischer & Mühlen
  • Perlmühlen
  • Hochschermischer
  • Hochdruck-Homogenisatoren
  • Schaufelmischer / Rotor-Stator-Mischer
  • Hitzepasteurisierung (HTST)
  • Hochintensives gepulstes elektrisches Feld (HELP)
  • Mikrowelle
  • ultraviolettes Licht (UV)
  • Elektrochemie
  • Hürden-Technologien
  • CO2 Extraktoren
Ultrasonic high-performance dispersers are used in many industries such as food, nanotechnology, chemistry, pharma, and material science.

Ultraschall-Installation mit 3x UIP1000hdT für Heavy-Duty-Prozesse

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Ultraschallgerät UP200St (200W) für das Dispergieren von Carbon Black in Wasser unter Verwendung von 1wt% Tween80 als Tensid
Ob allein oder in Kombination mit konventionellen Verarbeitungstechniken für Synergieeffekte eingesetzt, führt die Integration von Ultraschall zu verbesserten, effizienteren und intensivierten Prozessen.

Hochleistungs-Ultraschallsysteme für die Prozessintensivierung

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline mixer.Hielscher Ultrasonic entwickelt, fertigt und vertreibt Hochleistungs-Ultraschallgeräte für den Heavy-Duty-Einsatz. Unser Portfolio deckt das gesamte Spektrum von kompakten Labor-Ultraschallgeräten über Tisch-und Pilotsysteme bis hin zu vollindustriellen Ultraschallanlagen ab. So können wir Ihnen den idealen Ultraschallaufbau für Ihre Anwendung und Ihr Bearbeitungsvolumen empfehlen.
Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf, um mit uns zu besprechen, wie Ihr Prozess von der Prozessintensivierung durch Ultraschall profitieren kann! Unsere langjährig erfahrenen und gut geschulten Mitarbeiter versorgen Sie mit fundierten Informationen und technischen Details.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Ultraschallhomogenisatoren für Mischanwendungen, Dispergierung, Emulgierung und Extraktion im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab her.



Literatur / Literaturhinweise



High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.