Αντιδραστήρες συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή και ανάδευση μέσω υπερήχων

Οι αντιδραστήρες συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR) χρησιμοποιούνται ευρέως για διάφορες χημικές αντιδράσεις, όπως κατάλυση, χημεία γαλακτωμάτων, πολυμερισμό, σύνθεση, εκχύλιση και κρυστάλλωση. Η αργή κινητική των αντιδράσεων είναι ένα συνηθισμένο πρόβλημα στους CSTR, το οποίο μπορεί εύκολα να ξεπεραστεί με την εφαρμογή κατεργασίας με υπερήχους ισχύος. Η έντονη ανάμειξη, η ανάδευση και οι ηχοχημικές επιδράσεις των υπερήχων ισχύος επιταχύνουν την κινητική των αντιδράσεων και βελτιώνουν σημαντικά το ποσοστό μετατροπής. Οι συσκευές υπερήχων μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν σε CSTR οποιουδήποτε όγκου.

Γιατί να εφαρμόσετε υπερήχους ισχύος σε έναν αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή;

Ένας αντιδραστήρας συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR, ή απλώς αντιδραστήρας αναδευόμενης δεξαμενής (STR)) είναι, ως προς τα βασικά χαρακτηριστικά του, αρκετά παρόμοιος με έναν αντιδραστήρα ασυνεχούς λειτουργίας. Η κυριότερη διαφορά είναι ότι, στη διάταξη του αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR), η τροφοδοσία και η απομάκρυνση του υλικού πρέπει να πραγματοποιούνται με συνεχή ροή προς και από τον αντιδραστήρα. Η τροφοδοσία του αντιδραστήρα μπορεί να επιτευχθεί με ροή λόγω βαρύτητας ή με ροή εξαναγκασμένης κυκλοφορίας με χρήση αντλίας. Ο CSTR ονομάζεται μερικές φορές αντιδραστήρας ροής με οπισθοανάμειξη (BMR).
Οι CSTR χρησιμοποιούνται συνήθως όταν απαιτείται ανάδευση δύο ή περισσότερων υγρών. Οι CSTR μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μεμονωμένοι αντιδραστήρες ή να εγκατασταθούν σε διάφορες διατάξεις σε σειρά για ρεύματα διαφορετικών συγκεντρώσεων και διαφορετικά στάδια αντίδρασης. Εκτός από τη χρήση ενός μεμονωμένου αντιδραστήρα δεξαμενής, χρησιμοποιούνται συνήθως η εγκατάσταση πολλών δεξαμενών σε σειρά (η μία μετά την άλλη) ή η διαδοχική διάταξη τύπου καταρράκτη.
Γιατί κατεργασία με υπερήχους; Είναι ευρέως γνωστό ότι η ανάμειξη και η ανάδευση με υπερήχους, καθώς και οι ηχοχημικές επιδράσεις των υπερήχων ισχύος, συμβάλλουν στην αποδοτικότητα των χημικών αντιδράσεων. Η βελτιωμένη ανάμειξη και η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων λόγω των υπερηχητικών δονήσεων και της σπηλαίωσης επιταχύνουν σημαντικά την κινητική και ενισχύουν το ποσοστό μετατροπής. Οι ηχοχημικές επιδράσεις μπορούν να παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για την έναρξη χημικών αντιδράσεων, την αλλαγή των χημικών οδών και την επίτευξη υψηλότερων αποδόσεων χάρη σε μια πληρέστερη αντίδραση.

Οι CSTR των οποίων η λειτουργία εντατικοποιείται με υπερήχους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εφαρμογές όπως:

• Ετερογενείς αντιδράσεις υγρού–υγρού
• Ετερογενείς αντιδράσεις στερεού–υγρού
• Ομογενείς αντιδράσεις σε υγρή φάση
• Ετερογενείς αντιδράσεις αερίου–υγρού
• Ετερογενείς αντιδράσεις αερίου–στερεού–υγρού

Η κατεργασία με υπερήχους ως σύστημα χημικής σύνθεσης υψηλής ταχύτητας

Η χημική σύνθεση υψηλής ταχύτητας είναι μια νέα τεχνική αντίδρασης που χρησιμοποιείται για την έναρξη και την εντατικοποίηση της χημικής σύνθεσης. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές οδούς αντίδρασης, οι οποίες απαιτούν αρκετές ώρες ή ημέρες υπό αναρροή, οι αντιδραστήρες σύνθεσης με υποβοήθηση υπερήχων μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τη διάρκεια της αντίδρασης σε λίγα λεπτά, επιταχύνοντας σημαντικά την αντίδραση σύνθεσης. Η εντατικοποίηση της σύνθεσης με υπερήχους βασίζεται στην αρχή λειτουργίας της ακουστικής σπηλαίωσης και στις δυνάμεις που σχετίζονται με αυτήν, συμπεριλαμβανομένης της τοπικά περιορισμένης υπερθέρμανσης. Μάθετε περισσότερα για τους υπερήχους, την ακουστική σπηλαίωση και την ηχοχημεία στην επόμενη ενότητα.

Σπηλαίωση από υπερήχους και οι ηχοχημικές επιδράσεις της

Η υπερηχητική (ή ακουστική) σπηλαίωση εμφανίζεται όταν υπέρηχοι ισχύος συζεύγνυνται με υγρά ή πολφούς. Η σπηλαίωση είναι η μετάβαση από την υγρή φάση στη φάση ατμού, η οποία συμβαίνει λόγω πτώσης της πίεσης έως το επίπεδο της τάσης ατμών του ρευστού.
Η υπερηχητική σπηλαίωση δημιουργεί πολύ υψηλές δυνάμεις διάτμησης και πίδακες υγρού με ταχύτητες έως 1000m/s. Αυτοί οι πίδακες υγρού επιταχύνουν τα σωματίδια και προκαλούν συγκρούσεις μεταξύ τους, μειώνοντας έτσι το μέγεθος των στερεών σωματιδίων και των σταγονιδίων. Επιπλέον – τοπικά, στο εσωτερικό και πολύ κοντά στη φυσαλίδα σπηλαίωσης που καταρρέει – δημιουργούνται εξαιρετικά υψηλές πιέσεις της τάξης των εκατοντάδων ατμοσφαιρών και θερμοκρασίες της τάξης των χιλιάδων βαθμών Κέλβιν.
Παρόλο που η κατεργασία με υπερήχους είναι μια αμιγώς μηχανική μέθοδος επεξεργασίας, μπορεί να προκαλέσει μια τοπικά περιορισμένη, ακραία αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στις έντονες δυνάμεις που δημιουργούνται στο εσωτερικό και πολύ κοντά στις φυσαλίδες σπηλαίωσης που καταρρέουν, όπου μπορούν εύκολα να επιτευχθούν θερμοκρασίες αρκετών χιλιάδων βαθμών Κελσίου. Στο σύνολο του διαλύματος, η αύξηση της θερμοκρασίας που προκύπτει από την κατάρρευση μίας μόνο φυσαλίδας είναι σχεδόν αμελητέα, αλλά η έκλυση θερμότητας από πολυάριθμες φυσαλίδες σπηλαίωσης, όπως παρατηρείται στις θερμές εστίες σπηλαίωσης (που δημιουργούνται κατά την κατεργασία με υπερήχους υψηλής ισχύος), μπορεί τελικά να προκαλέσει μετρήσιμη αύξηση της θερμοκρασίας στο σύνολο του διαλύματος. Το πλεονέκτημα της κατεργασίας με υπερήχους και της ηχοχημείας έγκειται στις ελεγχόμενες θερμοκρασιακές επιδράσεις κατά την επεξεργασία: Ο έλεγχος της θερμοκρασίας στο σύνολο του διαλύματος μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση δεξαμενών με μανδύες ψύξης, καθώς και με παλμική κατεργασία με υπερήχους. Οι προηγμένες συσκευές υπερήχων της Hielscher Ultrasonics μπορούν να διακόπτουν προσωρινά τους υπερήχους όταν επιτυγχάνεται ένα ανώτατο όριο θερμοκρασίας και να συνεχίζουν την κατεργασία με υπερήχους μόλις επιτευχθεί η κατώτερη τιμή ενός καθορισμένου ∆T. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν χρησιμοποιούνται θερμοευαίσθητα αντιδρώντα.

Η ηχοχημεία βελτιώνει την κινητική των αντιδράσεων

Καθώς η κατεργασία με υπερήχους δημιουργεί έντονες δονήσεις και σπηλαίωση, επηρεάζεται η χημική κινητική. Η κινητική ενός χημικού συστήματος συσχετίζεται στενά με τη διαστολή και την κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης, επηρεάζοντας έτσι σημαντικά τη δυναμική της κίνησης των φυσαλίδων. Τα διαλυμένα αέρια στο διάλυμα της χημικής αντίδρασης επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά μιας ηχοχημικής αντίδρασης τόσο μέσω θερμικών όσο και μέσω χημικών επιδράσεων. Οι θερμικές επιδράσεις επηρεάζουν τις μέγιστες θερμοκρασίες που επιτυγχάνονται κατά την κατάρρευση της φυσαλίδας μέσα στην κοιλότητα σπηλαίωσης· οι χημικές επιδράσεις τροποποιούν τις επιδράσεις των αερίων που συμμετέχουν άμεσα σε μια αντίδραση.
Οι ετερογενείς και ομογενείς αντιδράσεις με αργή κινητική, συμπεριλαμβανομένων των αντιδράσεων σύζευξης Suzuki, της καταβύθισης, της κρυστάλλωσης και της χημείας γαλακτωμάτων, προσφέρονται ιδιαίτερα για έναρξη και ενίσχυση μέσω υπερήχων ισχύος και των ηχοχημικών επιδράσεών τους.
Για παράδειγμα, για τη σύνθεση φερουλικού οξέος, η κατεργασία με υπερήχους χαμηλής συχνότητας (20kHz) με ισχύ 180 W έδωσε απόδοση φερουλικού οξέος 94% στους 60°C σε 3 h. Αυτά τα αποτελέσματα των Truong et al. (2018) καταδεικνύουν ότι η χρήση χαμηλής συχνότητας (τύπου κέρατος και ακτινοβόλησης υψηλής ισχύος) βελτίωσε σημαντικά τον βαθμό μετατροπής, δίνοντας αποδόσεις υψηλότερες από 90%.

Χημεία γαλακτωμάτων ενισχυμένη με υπερήχους

Οι ετερογενείς αντιδράσεις, όπως αυτές της χημείας γαλακτωμάτων, ωφελούνται σημαντικά από την εφαρμογή υπερήχων ισχύος. Η σπηλαίωση υπερήχων μειώνει το μέγεθος των σταγονιδίων κάθε φάσης και τα κατανέμει ομοιόμορφα μέσα στην άλλη, δημιουργώντας ένα γαλάκτωμα υπομικρομετρικού μεγέθους ή ένα νανογαλάκτωμα. Καθώς τα σταγονίδια νανομετρικού μεγέθους προσφέρουν δραστικά αυξημένη επιφάνεια για αλληλεπίδραση με άλλα σταγονίδια, η μεταφορά μάζας και η ταχύτητα αντίδρασης βελτιώνονται σημαντικά. Κατά την κατεργασία με υπερήχους, αντιδράσεις γνωστές για τη συνήθως αργή κινητική τους παρουσιάζουν θεαματικά βελτιωμένους βαθμούς μετατροπής, υψηλότερες αποδόσεις, λιγότερα παραπροϊόντα ή απόβλητα και καλύτερη συνολική αποδοτικότητα. Η χημεία γαλακτωμάτων που βελτιώνεται με υπερήχους εφαρμόζεται συχνά στον πολυμερισμό γαλακτωμάτων, π.χ. για την παραγωγή μιγμάτων πολυμερών, συγκολλητικών υδατικής βάσης και ειδικών πολυμερών.

10 πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε πριν αγοράσετε έναν χημικό αντιδραστήρα

Όταν επιλέγετε έναν χημικό αντιδραστήρα για μια χημική διεργασία, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τον βέλτιστο σχεδιασμό του χημικού αντιδραστήρα. Εάν η χημική σας διεργασία περιλαμβάνει πολυφασικές, ετερογενείς χημικές αντιδράσεις και έχει αργή κινητική αντίδρασης, η ανάδευση του αντιδραστήρα και η ενεργοποίηση της διεργασίας είναι ουσιώδεις παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχή χημική μετατροπή και το οικονομικό κόστος (λειτουργίας) του χημικού αντιδραστήρα.
Η κατεργασία με υπερήχους βελτιώνει σημαντικά την κινητική των χημικών αντιδράσεων υγρού–υγρού και υγρού–στερεού σε χημικούς αντιδραστήρες ασυνεχούς λειτουργίας και σε δοχεία αντίδρασης εντός γραμμής. Συνεπώς, η ενσωμάτωση ανιχνευτών υπερήχων σε έναν χημικό αντιδραστήρα μπορεί να μειώσει το κόστος του αντιδραστήρα και να βελτιώσει τη συνολική αποδοτικότητα και την ποιότητα του τελικού προϊόντος.
Πολύ συχνά, από τη μηχανική των χημικών αντιδραστήρων λείπει η γνώση σχετικά με την υποβοηθούμενη από υπερήχους βελτίωση των διεργασιών. Χωρίς βαθιά γνώση της επίδρασης των υπερήχων ισχύος, της ανάδευσης με υπερήχους, της ακουστικής σπηλαίωσης και των ηχοχημικών επιδράσεων στην απόδοση των χημικών αντιδραστήρων, η ανάλυση χημικών αντιδραστήρων και οι συμβατικές αρχές σχεδιασμού μπορούν να παράγουν μόνο υποδεέστερα αποτελέσματα. Παρακάτω θα βρείτε μια επισκόπηση των θεμελιωδών πλεονεκτημάτων των υπερήχων για τον σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση χημικών αντιδραστήρων.

Τα πλεονεκτήματα του αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας σε αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR) με εντατικοποίηση μέσω υπερήχων

• • Αντιδραστήρες με ενίσχυση μέσω υπερήχων για το εργαστήριο και την παραγωγή:
    Εύκολη κλιμάκωση: Οι επεξεργαστές υπερήχων διατίθενται άμεσα για εργαστηριακή κλίμακα, πιλοτική παραγωγή και παραγωγή μεγάλης κλίμακας
    Αναπαραγώγιμα / επαναλήψιμα αποτελέσματα χάρη στις παραμέτρους υπερήχων που μπορούν να ελέγχονται με ακρίβεια
    Δυναμικότητα και ταχύτητα αντίδρασης: οι αντιδράσεις που εντατικοποιούνται με υπερήχους είναι ταχύτερες και επομένως οικονομικότερες (χαμηλότερο κόστος)
  • Η ηχοχημεία εφαρμόζεται τόσο για γενικούς όσο και για ειδικούς σκοπούς

– προσαρμοστικότητα και ευελιξία, π.χ. ευέλικτες επιλογές εγκατάστασης και διαμόρφωσης και διεπιστημονική χρήση

• Η κατεργασία με υπερήχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εκρηκτικά περιβάλλοντα
  – έκπλυση με αέριο (π.χ. κάλυψη με άζωτο)
  – χωρίς ανοιχτή επιφάνεια
• Απλός καθαρισμός: αυτοκαθαρισμός (CIP – επιτόπιος καθαρισμός)
• Επιλέξτε τα υλικά κατασκευής που προτιμάτε
  – γυαλί, ανοξείδωτος χάλυβας, τιτάνιο
  – χωρίς περιστροφικά στεγανοποιητικά
  – ευρεία επιλογή στεγανοποιητικών υλικών
• Οι συσκευές υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών
• Οι συσκευές υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ευρύ φάσμα πιέσεων
• Συνεργιστική επίδραση με άλλες τεχνολογίες, π.χ. ηλεκτροχημεία (ηχοηλεκτροχημεία), κατάλυση (ηχοκατάλυση), κρυστάλλωση (ηχοκρυστάλλωση) κ.λπ.
• Η κατεργασία με υπερήχους είναι ιδανική για τη βελτίωση των βιοαντιδραστήρων, π.χ. στη ζύμωση.
• Διάλυση / Διαλυτοποίηση: Στις διεργασίες διάλυσης, τα σωματίδια περνούν από τη μία φάση στην άλλη, π.χ. όταν στερεά σωματίδια διαλύονται σε ένα υγρό. Διαπιστώνεται ότι ο βαθμός ανάδευσης επηρεάζει την ταχύτητα της διεργασίας. Πολλοί μικροί κρύσταλλοι διαλύονται πολύ ταχύτερα υπό σπηλαίωση υπερήχων από ό,τι ένας κρύσταλλος σε συμβατικά αναδευόμενους αντιδραστήρες ασυνεχούς λειτουργίας. Και εδώ, ο λόγος για τις διαφορετικές ταχύτητες έγκειται στους διαφορετικούς ρυθμούς μεταφοράς μάζας στις επιφάνειες των σωματιδίων. Για παράδειγμα, η κατεργασία με υπερήχους εφαρμόζεται με επιτυχία για τη δημιουργία υπέρκορων διαλυμάτων, π.χ. σε διεργασίες κρυστάλλωσης (ηχοκρυστάλλωση).
• Χημική εκχύλιση ενισχυόμενη με υπερήχους:
  – Υγρού–στερεού, π.χ. εκχύλιση φυτικών υλών, χημική εκχύλιση
  – Υγρού–υγρού: Όταν εφαρμόζονται υπέρηχοι σε ένα σύστημα εκχύλισης υγρού–υγρού, δημιουργείται ένα γαλάκτωμα της μίας φάσης μέσα στην άλλη. Αυτός ο σχηματισμός γαλακτώματος οδηγεί σε αύξηση της διεπιφανειακής επιφάνειας μεταξύ των δύο μη αναμείξιμων φάσεων, με αποτέλεσμα ενισχυμένη ροή μεταφοράς μάζας μεταξύ των φάσεων.

Πώς βελτιώνει η κατεργασία με υπερήχους τις χημικές αντιδράσεις σε αντιδραστήρες αναδευόμενης δεξαμενής;

• Μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής: Στις αντιδράσεις μεταξύ αντιδρώντων σε ετερογενείς φάσεις, μόνο τα σωματίδια που συγκρούονται μεταξύ τους στη διεπιφάνεια μπορούν να αντιδράσουν. Όσο μεγαλύτερη είναι η διεπιφάνεια, τόσο περισσότερες συγκρούσεις μπορούν να συμβούν. Καθώς ένα υγρό ή στερεό τμήμα μιας ουσίας κατακερματίζεται σε μικρότερα σταγονίδια ή στερεά σωματίδια που αιωρούνται σε ένα υγρό συνεχούς φάσης, η επιφάνεια αυτής της ουσίας αυξάνεται. Επιπλέον, ως αποτέλεσμα της μείωσης του μεγέθους, ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται και, επομένως, η μέση απόσταση μεταξύ αυτών των σωματιδίων μειώνεται. Αυτό βελτιώνει την έκθεση της συνεχούς φάσης στη διεσπαρμένη φάση. Επομένως, η ταχύτητα της αντίδρασης αυξάνεται με τον βαθμό κατακερματισμού της διεσπαρμένης φάσης. Πολλές χημικές αντιδράσεις σε διασπορές ή γαλακτώματα παρουσιάζουν δραστικές βελτιώσεις στην ταχύτητα της αντίδρασης ως αποτέλεσμα της μείωσης του μεγέθους των σωματιδίων με υπερήχους.
• Κατάλυση (ενέργεια ενεργοποίησης): Οι καταλύτες έχουν μεγάλη σημασία σε πολλές χημικές αντιδράσεις, στην εργαστηριακή ανάπτυξη και στη βιομηχανική παραγωγή. Συχνά οι καταλύτες βρίσκονται σε στερεή ή υγρή φάση και δεν είναι αναμείξιμοι με ένα ή με όλα τα αντιδρώντα. Ως εκ τούτου, στις περισσότερες περιπτώσεις, η κατάλυση είναι μια ετερογενής χημική αντίδραση. Στην παραγωγή των σημαντικότερων βασικών χημικών ουσιών, όπως το θειικό οξύ, η αμμωνία, το νιτρικό οξύ, το αιθένιο και η μεθανόλη, οι καταλύτες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο. Μεγάλοι τομείς της περιβαλλοντικής τεχνολογίας βασίζονται σε καταλυτικές διεργασίες. Μια σύγκρουση σωματιδίων οδηγεί σε χημική αντίδραση, δηλαδή σε αναδιάταξη ατόμων, μόνο εάν τα σωματίδια συγκρουστούν με επαρκή κινητική ενέργεια. Η κατεργασία με υπερήχους είναι ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό μέσο για την επιτάχυνση της κινητικής στους χημικούς αντιδραστήρες. Σε μια διεργασία ετερογενούς κατάλυσης, η ενσωμάτωση υπερήχων στον σχεδιασμό ενός χημικού αντιδραστήρα μπορεί να μειώσει την απαίτηση για καταλύτη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στη χρήση μικρότερης ποσότητας καταλύτη ή καταλυτών κατώτερης ποιότητας και μικρότερης ευγένειας.
• Υψηλότερη συχνότητα επαφής / Βελτιωμένη μεταφορά μάζας: Η ανάμειξη και η ανάδευση με υπερήχους αποτελούν μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδο για τη δημιουργία πολύ μικρών σταγονιδίων και σωματιδίων (δηλαδή σωματιδίων υπομικρομετρικού και νανομετρικού μεγέθους), τα οποία προσφέρουν μεγαλύτερη ενεργή επιφάνεια για αντιδράσεις. Με την πρόσθετη έντονη ανάδευση και τη μικροκίνηση που προκαλούν οι υπέρηχοι ισχύος, η συχνότητα επαφής μεταξύ των σωματιδίων αυξάνεται δραστικά, με αποτέλεσμα σημαντικά βελτιωμένο ποσοστό μετατροπής.
• Συμπιεσμένο πλάσμα: Για πολλές αντιδράσεις, μια αύξηση της θερμοκρασίας του αντιδραστήρα κατά 10 Kelvin προκαλεί περίπου διπλασιασμό της ταχύτητας της αντίδρασης. Η σπηλαίωση από υπερήχους παράγει τοπικές, εξαιρετικά δραστικές θερμές εστίες έως και 5000K μέσα στο υγρό, χωρίς ουσιαστική θέρμανση του συνολικού όγκου του υγρού στον χημικό αντιδραστήρα.
• Θερμική ενέργεια: Κάθε ποσότητα ενέργειας υπερήχων που προσθέτετε στον σχεδιασμό ενός χημικού αντιδραστήρα θα μετατραπεί τελικά σε θερμική ενέργεια. Επομένως, μπορείτε να επαναχρησιμοποιήσετε την ενέργεια για τη χημική διεργασία. Αντί για εισαγωγή θερμικής ενέργειας μέσω θερμαντικών στοιχείων ή ατμού, η κατεργασία με υπερήχους εισάγει μηχανική ενέργεια που ενεργοποιεί τη διεργασία μέσω δονήσεων υψηλής συχνότητας. Στον χημικό αντιδραστήρα, αυτό παράγει σπηλαίωση από υπερήχους, η οποία ενεργοποιεί τη χημική διεργασία σε πολλαπλά επίπεδα. Τελικά, η εξαιρετικά έντονη διάτμηση των χημικών ουσιών με υπερήχους οδηγεί στη μετατροπή της ενέργειας σε θερμική ενέργεια, δηλαδή σε θερμότητα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αντιδραστήρες παρτίδας με μανδύα ή αντιδραστήρες εντός γραμμής για ψύξη, ώστε να διατηρήσετε σταθερή τη θερμοκρασία διεργασίας για τη χημική σας αντίδραση.

Συσκευές υπερήχων υψηλής απόδοσης για βελτιωμένες χημικές αντιδράσεις σε CSTR

Η Hielscher Ultrasonics σχεδιάζει, κατασκευάζει και διανέμει ομογενοποιητές υπερήχων και συσκευές διασποράς υψηλών επιδόσεων για ενσωμάτωση σε αντιδραστήρες συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR). Οι συσκευές υπερήχων της Hielscher χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για την προώθηση, την εντατικοποίηση, την επιτάχυνση και τη βελτίωση χημικών αντιδράσεων.
Οι επεξεργαστές υπερήχων της Hielscher Ultrasonics διατίθενται σε κάθε μέγεθος, από μικρές εργαστηριακές συσκευές έως μεγάλους βιομηχανικούς επεξεργαστές για εφαρμογές χημείας ροής. Η ακριβής ρύθμιση του πλάτους ταλάντωσης των υπερήχων (που είναι η σημαντικότερη παράμετρος) επιτρέπει τη λειτουργία των συσκευών υπερήχων της Hielscher σε χαμηλά έως πολύ υψηλά πλάτη ταλάντωσης και τη λεπτομερή προσαρμογή του πλάτους ακριβώς στις απαιτούμενες συνθήκες κατεργασίας με υπερήχους του συγκεκριμένου συστήματος χημικής αντίδρασης.
Η γεννήτρια υπερήχων της Hielscher διαθέτει έξυπνο λογισμικό με αυτόματη καταγραφή δεδομένων. Όλες οι σημαντικές παράμετροι κατεργασίας, όπως η ενέργεια υπερήχων, η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος, αποθηκεύονται αυτόματα σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD μόλις ενεργοποιηθεί η συσκευή.
Η παρακολούθηση της διεργασίας και η καταγραφή δεδομένων είναι σημαντικές για τη συνεχή τυποποίηση της διεργασίας και την ποιότητα του προϊόντος. Αποκτώντας πρόσβαση στα αυτόματα καταγεγραμμένα δεδομένα της διεργασίας, μπορείτε να επανεξετάσετε προηγούμενους κύκλους κατεργασίας με υπερήχους και να αξιολογήσετε το αποτέλεσμα.
Μια ακόμη εύχρηστη λειτουργία είναι ο απομακρυσμένος έλεγχος των ψηφιακών μας συστημάτων υπερήχων μέσω προγράμματος περιήγησης. Μέσω αυτού του απομακρυσμένου ελέγχου μπορείτε να εκκινείτε, να σταματάτε, να ρυθμίζετε και να παρακολουθείτε τον επεξεργαστή υπερήχων σας από οπουδήποτε.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το πώς οι ομογενοποιητές υπερήχων υψηλών επιδόσεών μας μπορούν να βελτιώσουν τον αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας με αναδευόμενη δεξαμενή (CSTR) που χρησιμοποιείτε!
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας: