UIP6000hdT – 6kW-Hochleistungs-Ultraschallhomogenisator

Der UIP6000hdT liefert 6 kW Hochleistungs-Ultraschall und ist eine zuverlässige Homogenisator für Prozesse mit hohem Durchsatz und für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen. Konzipiert für industrielle Prozesse mit hohem Energieeintrag und großen Volumina wie die Partikelvermahlung, das Verarbeiten von Nanomaterialien und Lebensmitteln, und kann diese Aufgaben problemlos erfüllen.

Typische Anwendungen des UIP6000hdT sind Homogenisierung, Emulgierung, Dispergieren & Partikel-Vermahlung, Extraktion, Malaxation von Olivenöl, Lösen oder sonochemische Reaktionen wie z.B. Sono-Synthese und Sono-Katalyse.

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Der industrielle Ultraschallgenerator UIP6000hdT liefert über eine Sonde (Sonotrode) 6000 Watt hochintensiven Ultraschall zum Homogenisieren, Dispergieren, Emulgieren und Extrahieren.

Das UIP6000hdT ist ein leistungsstarkes industrielles Ultraschallgerät für die Inline-Behandlung von Flüssigkeiten und Slurries.

6000 Watt Ultraschallleistung für die industrielle Verarbeitung

Dieses Hochleistungssystem eignet sich besonders gut für industrielle Prozesse in anspruchsvollen Umgebungen und bei begrenzten Platzverhältnissen, da keine zusätzlichen Kühlmedien wie Wasser oder Druckluft erforderlich sind. Die besondere Konstruktion dieses Systems ermöglicht den Einsatz unter extremen Betriebsbedingungen wie Staub, Schmutz, Temperatur und Feuchtigkeit. Der Ultraschallprozessor besteht aus Titan und rostfreiem Stahl. Für die Integration in Maschinen und Anlagen hat sich der schwingungsfreie Flansch als sehr nützlich erwiesen. Er wurde den neuen technischen Gegebenheiten im Hinblick auf ein korrektes Schwingungsverhalten angepasst.

Das modulare Konzept des UIP6000hdT bietet Ihnen ein leistungsfähiges und dennoch sehr platzsparendes System, das dank seiner geringen Stellfläche und seines beweglichen Gehäuses auf Rädern auch bei beengten Platzverhältnissen installiert werden kann. Schallwandler und Generator sind getrennt voneinander untergebracht und über Kabel miteinander verbunden. Die in sich geschlossene Bauweise reduziert den Aufwand für Installation, Betrieb und Wartung auf ein Minimum. Mehrere UIP6000hdT-Module lassen sich problemlos zu Clustern mit höheren Prozesskapazitäten kombinieren.

Ultrasonicator UIP6000hdT mit Ultraschall-Durchflusszelle und Schallschutzschrank für industrielle Prozesse mit hohem Durchsatz.

Das UIP6000hdT mit Ultraschall-Durchflusreaktor und Schallschutzschrank.

 

6kW Ultraschall-Verarbeitungskapazität
Prozess
Durchfluss
Biodiesel-Umesterung
1,5 bis 4m³/hr
Emulgierungz.B. Öl/Wasser
0,5 bis 2.5m³/hr
Zellextraktionz.B. Algen
0.15 bis 1m³/hr
Dispergieren/Desagglomeration
0.025 bis 0.5m³/hr
Nass- und Feinmahlen
0,01 bis 0.025m³/hr

Die Durchflusszelle sowie der Ultraschallwandler befinden sich in einem doppelwandigen Edelstahlschrank, der über eine sehr effektive Schalldämmung verfügt. Bei Bedarf kann der UIP6000hdT auch zur Beschallung von Flüssigkeiten in kundenspezifischen Reaktoren eingesetzt werden. Selbstverständlich ist die UIP6000hdT wie alle Ultraschallsysteme von Hielscher Ultrasonics für den Dauerbetrieb mit voller Leistung (24 Stunden/7 Tage) geeignet.

Industrieller Ultraschallhomogenisator für das effiziente Dispergieren und Mahlen von Pigmenten.

Der MultiSonoReactor MSR-4 ist ein industrieller Inline-Homogenisierungsreaktor, der für die industrielle Produktion von hohen Durchsätzen geeignet ist. Der MSR-4 kann mit 4x UIP4000hdT oder 4x UIP6000hdT ausgestattet werden.

Der UIP6000hdT auf einen Blick

  • 6000-Watt leistungsstarker Ultraschallhomogenisator
  • zuverlässig für Heavy-Duty-Ultraschallprozesse
  • 24/7 Betrieb
  • Industrie-Standard
  • farbiges Touch-Display
  • Browser-Fernsteuerung
  • automatische Aufzeichnung von Amplitude, Beschallungszeit/ -dauer, Temperatur, Druck
  • integrierte SD/USB-ComboCard
  • steckbarer Temperatursensor
  • steckbarer Drucksensor (optional erhältlich)
  • LAN-Verbindung
  • Ethernet-Verbindung
  • keine Software-Installation notwendig
  • Automatisches Frequenz-Tuning

 

Hochleistungs-Ultraschallgerät mit 6 kW Ultraschallleistung für die industrielle Verarbeitung von Flüssigkeiten und Slurries.

Ultraschallgenerator, Schallwandler und Durchflusszelle sind in einem Schallschutzschrank untergebracht.

UIP6000hdT – Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisator

Als Teil von Hielscher Ultrasonics‘ Industriehomogenisatoren ist der UIP6000hdT ist ein äußerst robuster 6-kW-Ultraschallprozessor für Heavy-Duty- Anwendungen in rauen Industrieumgebungen.
Hielscher Ultrasonics‘ industrielle Ultraschallprozessoren können sehr hohe Amplituden liefern. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im 24/7 Betrieb kontinuierlich betrieben werden. Für noch höhere Amplituden sind kundenspezifische Ultraschall-Sonotroden erhältlich. Die Robustheit der Hielscher-Ultraschallgeräte ermöglicht einen 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen.

Farbiges Touch-Display

Farbige Touch-Display der neuen HDT Serie von Hielscher Industrie-UltraschallgerätenDer farbige Touchscreen erweist sich als äußerst bedienerfreundlich. Der Touch- und Stilus-sensitive Bildschirm ermöglicht eine einfache Handhabung und garantiert die genaue Einstellung der Ultraschallprozess-Parameter. Dadurch wird die Genauigkeit der Ultraschalleinstellungen garantiert und mit höchstem Komfort für den Bediener kombiniert. Das digitale Steuerungsmenü lässt sich intuitiv bedienen und ist auf die wichtigsten Einstellungen reduziert. Die Amplituden-/Leistungs-Einstellung und der Pulsmodus können durch einen farbigen Touch-Slider (mit 1 %, 5 % oder 10 % Snap) geregelt werden. Der Benutzer entscheidet, ob er die Amplituden- und Leistungsanzeige als farbige Balken oder numerische Darstellung bevorzugt. Die Anzeige kann auf BIG NUMBER-Modus umgeschaltet werden, welche sich durch hohen Kontrast und groBe Schriftgröße für bessere Sichtbarkeit auszeichnet.

Browser Remote Control

Präzise Kontrolle über Beschallungsparameter (zum Vergrößern anklicken!)

Der UIP6000hdT kann mit jedem gängigen Browser wie Internet Explorer, Safari, Firefox, Mozilla, mobilem IE/Safari über die neue LAN-Webschnittstelle gesteuert werden. Die LAN-Verbindung ist eine sehr einfache Plug-and-Play-Einrichtung und erfordert keine Software-Installation. Das Ultraschallgerät fungiert als DHCP-Server/Client und fordert oder vergibt automatisch eine IP. Das Gerät kann direkt über den PC/MAC oder über einen Switch oder Router betrieben werden. Mit einem optionalen vorkonfigurierten Wireless-Router kann das Gerät von den meisten Smartphones oder Tablet-Computern, z.B. dem Apple iPad, gesteuert werden. Mit der Port-Weiterleitung eines angeschlossenen Routers können Sie Ihr UIP6000hdT über das Internet von jedem Ort der Welt aus steuern – indem Sie Ihr Smart-Phone oder Ihren Tablet-Computer als Fernbedienung nutzen.

Integriertes Netzwerk

Eine weitere intelligente Funktion des UIP6000hdT ist die Bedienung und Steuerung über LAN (Local Area Network), was die Bedienung erleichtert und eine hohe Verarbeitungsflexibilität ermöglicht. Alle Informationen über den Beschallungsprozess werden automatisch auf einer SD/USB-Datenkarte aufgezeichnet. Ein steckbarer Sensor misst permanent die Temperatur, während ein optional erhältlicher Drucksensor zusätzlich eingesteckt werden kann.

Automatisches Frequenz-Tuning

Wie alle Hielscher-Ultraschallgeräte verfügt der UIP6000hdT über eine intelligente automatische Frequenzabstimmung. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, erkennt der Generator die optimale Betriebsfrequenz. Er treibt das Gerät dann mit dieser Frequenz an. Das verbessert die Gesamtenergieeffizienz und Zuverlässigkeit unserer Ultraschallgeräte. Alles, was Sie tun müssen, ist, das System einzuschalten. Der Generator führt die Frequenzabstimmung automatisch in einem Bruchteil einer Sekunde durch.

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Bitte nutzen Sie das untenstehende Formular, um weitere Informationen über den Ultraschallprozessor UIP6000hdT, seine technischen Daten, Anwendungen sowie Preis anzufordern. Wir freuen uns darauf, Ihren Prozess mit Ihnen zu besprechen und Ihnen ein Ultraschallsystem anzubieten, das Ihren Anforderungen entspricht!









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Sie sind sich nicht sicher, welches Ultraschallsystem für Ihren Prozess am besten geeignet ist?
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
0,5 bis 1,5 ml n.a. VialTweeter
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

Wissenswertes

Grundlagen der Ultraschall-Homogenisierung

Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.Ultraschall-Homogenisatoren werden für Dispersion, Emulgierung, Nassmahlung, Nanonisierung & Mikronisierung, für die Extraktion (aus Pflanzen und Zellgewebe), Synthese und Katalyse von Chemikalien (sogenannte Sonochemie) sowie das Entgasen von Flüssigkeiten eingesetzt. Die Ultraschall-Homogenisierung wird oftmals als Oberbegriff verwendet, der alle diese oben genannten Anwendungen umfasst. Die ultraschall-gestützte Homogenisierung basiert auf dem Funktionsprinzip der akustischen Kavitation, welche entsteht, wenn intensive Ultraschallwellen in ein flüssiges Medium eingekoppelt werden. Unter den intensiven Ultraschallwellen entstehen im Medium winzige Vakuumblasen, die während mehrerer Hochdruck-/Niederdruckzyklen der Ultraschallwellen heranwachsen. An einem bestimmten Punkt, wenn die Mikroblasen einen energetischen Zustand erreicht haben, bei dem sie keine weitere Energie aufnehmen können, implodieren diese heftig. Dieses Phänomen der Vakuumblasenimplosion wird als Kavitation bezeichnet. Die Implosion der Vakuumblasen erzeugt Stoßwellen, Strömungs-/Flüssigkeitsstrahlen, hohe Scherkräfte, hohe Temperatur- und Druckdifferenzen mit genügend Energie, um kovalente Bindungen aufzubrechen, Moleküle zu biegen und chemische Reaktionen einzuleiten.

Akustische oder Ultraschall-Kavitation: Kavitationsblasenwachstum und Implosion

Akustische Kavitation (erzeugt mittels Leistungsultraschall) schafft lokal extreme Bedingungen, sogenannte sonomechanische und sonochemische Effekte. Durch diese Effekte fördert die Beschallung chemische Reaktionen, was zu höheren Ausbeuten, schnellerer Reaktionsgeschwindigkeit, neuen Wegen und verbesserter Gesamteffizienz führt.

Für optimale Ergebnisse im Homogenisierungsprozess kann der Ultraschallprozessor und sein Aufbau durch das Ändern der folgenden Variablen optimiert werden:

  • Amplitude (Auslenkung an der Sonotrode) und Intensität
  • Druck
  • Temperatur
  • Beschallungsbehälter (Batch- oder Durchflusszelle: Größe, Geometrie, Durchfluss)

Die Hochleistungs-Ultraschallprozessoren von Hielscher verwenden piezoelektrische Generatoren aus Bleizirkonat-Titanatkristallen. Die Vibrationen werden über ein Titanhorn übertragen, das bei 19-26 kHz resoniert. Vom Horn aus wird die Ultraschallschwingung über die Ultraschallsonotrode (Ultraschallspitze, -finger) in das flüssige Medium eingekoppelt. Hielscher bietet Ultraschallprozessoren mit Leistungen von 50 bis 16.000 Watt pro Ultraschalleinheit und deckt damit die komplette Palette von kompakten Labor- und Benchtop-Ultraschallgeräten bis hin zu Pilotanlagen und Industrie-Ultraschallsystemen für hohe Durchsatzleistungen ab.

Zuverlässige Prozesskontrolle für optimale Sondifizierungsergebnisse

Die Ultraschallbedingungen sind entscheidend für die Leistung, die Prozessergebnisse und die Reproduzierbarkeit von Ultraschallprozessen. Neben der präzisen Steuerung der Ultraschallleistung, die durch Amplitude und Intensität eingestellt wird, sind Temperatur, Druck und Beschallungsdauer wichtige Faktoren. Die digitalen Ultraschallprozessoren von Hielscher werden mit einem steckbaren Thermoelement/Temperaturfühler geliefert. Ein steckbarer Drucksensor ist optional erhältlich. Beide Sensoren sind mit dem Ultraschallgenerator verbunden, der mit einer steckbaren SD-Karte ausgestattet ist. Die Software des Ultraschallgerätes schreibt alle Prozessdaten (Datum, Uhrzeit, Amplitude, Ultraschallenergie, Nettoenergie, Temperatur, Druck) als CSV-Datei auf die SD-Karte. Dadurch werden Ihre Ultraschalluntersuchungen vergleichbar und reproduzierbar.

Für hohe Amplituden ist eine stärkere Ausgangsleistung erforderlich. Bei erhöhter Last, wie z.B. hoher Viskosität des Mediums oder erhöhtem Druck, ist eine höhere Ultraschallleistung notwendig, um die Sonotrode mit der gewünschten Amplitude anzutreiben. Je größer die Stirnfläche der Sonotrode (Spitze) ist, desto mehr Leistung wird benötigt, um diese zum Schwingen zu bringen. Mit einer größeren Sonotrode können größere Mengen verarbeitet werden. Hielscher's Industriesonotroden und Cascatroden können sehr hohe Amplituden liefern. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im 24/7-Betrieb kontinuierlich betrieben werden. Für noch höhere Amplituden sind kundenspezifische Ultraschallsonotroden erhältlich. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht einen 24/7-Betrieb unter hoher Belastung und unter anspruchsvollen Bedingungen.

Für die meisten Ultraschallprozessen gilt, dass die Temperatur des beschallten Mediums so niedrig wie möglich sein sollte, da niedrige Temperaturen die Erzeugung intensiver Kavitation fördern. Hielscher bietet Ultraschall-Durchflusszellen und Reaktoren mit Kühlmantel an, welche die Einhaltung optimaler Prozesstemperaturen unterstützen. Durchflusszellen und Reaktoren sind zudem druckfest. Bei erhöhtem Druck kommt es zu intensiveren Kavitation. Deshalb bietet Hielscher Reaktoren an, die problemlos mit bis zu 300atm Druck beaufschlagt werden können.

Hielscher Ultrasonics stellt Ultraschallsonotroden in verschiedenen Größen und Geometrien her (z.B. Cascatroden), wodurch es möglich ist, alle Ultraschallprozess-Ergebnisse vollständig linear zu skalieren. Mit Ultraschall-Homogenisatoren mit bis zu 16kW pro Einheit und einer Vielzahl von Sonotroden und Durchflusszellenreaktoren ist Hielscher Ihr langjähriger, erfahrener Partner für Ultraschallprozesse im industriellen Maßstab. Neben der Vielzahl der Standard-Sonotroden entwickelt und produziert Hielscher auch kundenspezifische Systeme.


Literatur / Literaturhinweise


Hochleistungs-Ultraschall! Die Produktpalette von Hielscher deckt das gesamte Spektrum vom kompakten Labor-Ultraschallgerät über Bench-top-Homogenisatoren bis hin zu vollindustriellen Ultraschallsystemen ab.

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