Ultraschall-Tankrührwerke

Ultraschall-Tankrührwerke sind mechanische Rührwerke. Beim Rühren mit Ultraschall werden Flüssigkeiten mit anderen Flüssigkeiten oder Feststoffen vermischt, um die Prozesskinetik in der chemischen, Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikproduktion zu verbessern. Das Rührwerksangebot von Hielscher Ultrasonics reicht von Laborrührwerken bis hin zu industriellen Tankrührwerken für den Chargen- oder Inline-Betrieb.

Ultraschall-Tankrührwerke

Das Rühren in Tanks dient der Verbesserung der Prozesskinetik. Ultraschall-Tankrührwerke unterstützen folgende Prozesse:

• Benetzen und Lösen von Feststoffen in Flüssigkeiten
• Dispergieren und Vermischen von Materialien in flüssigen Formulierungen, z. B. in Waschmitteln für Industrie, Gewerbe oder Haushalt oder in anderen flüssigen Reinigungsmitteln
• Emulgieren, z. B. Mischen zweier nicht oder nahezu nicht mischbarer Flüssigkeiten
• Extraktion pflanzlicher Stoffe, z. B. von Ölen aus Kräutern, Blättern oder Gewürzen
• Zelllyse (z. B. Aufschluss und Extraktion von Zellen)
• Reinigung von Partikeloberflächen, z. B. von Glasperlen oder Mahlkörpern
• Partikelsynthese, z. B. Bottom-up-Synthese oder Fällung
• Chemische Reaktionen und Katalyse, z. B. in CSTRs (kontinuierlich betriebenen Rührkesselreaktoren)

Bei vielen Prozessen können Ultraschall-Tankrührwerke die Prozesszeit deutlich verkürzen. Statt pflanzliche Materialien bei einer Kaltwasserextraktion stundenlang einzuweichen, kann das Rühren mittels Ultraschall die Verarbeitungszeit beispielsweise auf Minuten oder sogar Sekunden reduzieren. Die Nachrüstung Ihrer vorhandenen Chargenreaktoren mit Sonotroden ist eine einfache Methode, um die Prozesszeit zu verkürzen und Ihre Produktionskapazität effektiv zu erhöhen. So trägt das Rühren mit Ultraschall in Tanks dazu bei, die Leistungsfähigkeit zu verbessern und die Produktionskosten zu senken.

Ultraschall-Laborrührwerke

Ultraschallrührwerke sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Prozessforschung und -entwicklung. Während herkömmliche Rührwerke häufig ein erhebliches Mindestvolumen erfordern, ist das Rühren mit Ultraschall bereits ab 150µL möglich. Hielscher Ultrasonics stellt kompakte handgeführte Ultraschallmischer und stativmontierte Ultraschallhomogenisatoren für Rühraufgaben in verschiedenen Prozessen her. Für alle Ultraschallgeräte von Hielscher sind Durchflusszellenreaktoren erhältlich.

Industrielle Ultraschallrührwerke

Ultraschallrührwerke von Hielscher mischen eine Vielzahl von Substanzen bei der Herstellung von flüssigen Produkten wie Farben, Tinten, Farbbeschichtungen, Klebstoffen oder Schmierfetten. Die industriellen Rührwerke von Hielscher bieten eine Ultraschallleistung von 500 Watt bis 16 Kilowatt je einzelner Sonotrode. Für eine höhere gesamte Ultraschallausgangsleistung können Sie mehrere Sonotroden zusammen einsetzen.

Lineare Maßstabsvergrößerung der Rührwerkskapazität

Einer der wesentlichen Vorteile der Ultraschallrührwerke von Hielscher gegenüber herkömmlichen mechanischen Tankrührwerken ist die vollständig lineare Maßstabsvergrößerung. Sämtliche Ergebnisse aus Rührversuchen im Labor- oder Pilotmaßstab lassen sich linear auf jeden größeren Maßstab übertragen.

Installation von Ultraschallrührwerken

Sie können vorhandene Rührkesselreaktoren mit industriellen Ultraschallrührwerken nachrüsten und diese mit anderen im Tank installierten Mischertypen kombinieren. Alternativ können Sie die Sonotroden zusammen mit einer Pumpe inline installieren, um Ihr Produkt im Kreislauf durch den Ultraschallreaktor zu führen. Die Beschallung koppelt keine Wärme in das Produkt ein. Die Sonotrode überträgt ausschließlich mechanische Energie in Form mechanischer Schwingungen. Das Flüssigkeitsgemisch kann sich infolge der Reibung erwärmen, die bei der Bewegung innerhalb der Flüssigkeit entsteht.

Einfaches Rühren in Tanks

Ultraschallrührwerke mit Sonotroden haben keine rotierenden Dichtungen. Sie können den Sonotrodenflansch in jeder Ausrichtung, jedem Winkel und jeder Position an einem Reaktortank oder einem anderen Behälter montieren. Daher lässt sich dieselbe Sonotrode als von oben, seitlich oder von unten eingebautes Rührwerk verwenden. Sonotroden für Rühraufgaben können an Glasreaktoren, Stahltanks, Edelstahltanks oder Kunststoffbehältern wie IBCs montiert werden.
Die Rührintensität und die gesamte in die Flüssigkeit eingekoppelte Ultraschallleistung lassen sich über die Anzahl und Größe der Sonotroden sowie über die Amplitude der Ultraschallschwingung variieren. Werden mehrere Sonotroden in einem Tank eingesetzt, lässt sich jede Sonotrode unabhängig einstellen.
Beim Mischen von hochviskosen Produkten wie Schmierfetten, Klebstoffen, Polymeren, Harzen oder Farben mit Ultraschall-Tankrührwerken trägt die Kombination von Ultraschall und einem Propellerrührwerk zu gleichmäßigeren Prozessergebnissen bei.

Einfache CIP-Reinigung der medienberührten Rührwerksteile

Die Sonotroden der Ultraschallrührwerke bestehen aus Titan Grade 5. Dabei handelt es sich um eine sehr feste, leichte und korrosionsbeständige Titanlegierung. Übliche Sonotrodendurchmesser reichen von 1mm bis 40mm für den Laboreinsatz und von 40mm bis 90mm für industrielle Tankrührwerke. Ultraschallrührwerke benötigen daher nur kleine Tanköffnungen.
Ultraschall-Tankrührwerke lassen sich leicht reinigen, da sie sehr einfache rotationssymmetrische Geometrien und keine rotierenden Dichtungen aufweisen, die undicht werden oder verschleißen können.
Bei Clean-in-Place-Verfahren (CIP) können die Sonotroden die Reinigung durch intensive Ultraschallreinigung unterstützen.