Κύτταρα ροής και ενσωματωμένοι αντιδραστήρες για υπερήχους εργαστηρίου

Οι ομογενοποιητές εργαστηρίου υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρτίδα και την ενσωματωμένη επεξεργασία υγρών και πολτών. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν ομογενοποίηση, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, διάλυση καθώς και sonochemical αντιδράσεις. Για τη συνεχή ενσωματωμένη υπερήχηση, διατίθενται κυψέλες ροής και αντιδραστήρες σε σειρά σε διάφορα μεγέθη και γεωμετρίες.

Υπερήχων ενσωματωμένη επεξεργασία σε εργαστηριακή κλίμακα

Οι αντιδραστήρες κυττάρων ροής για ομογενοποιητές υπερήχων είναι γνωστοί και χρησιμοποιούνται ευρέως για την επεξεργασία μεγάλων όγκων στη βιομηχανική παραγωγή. Ωστόσο, για την επεξεργασία μικρότερων όγκων σε εργαστηριακή και πάγκο-top κλίμακα η χρήση των υπερήχων κύτταρα ροής προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα, πάρα πολύ. Τα υπερηχητικά κύτταρα ροής επιτρέπουν την επίτευξη ομοιόμορφων αποτελεσμάτων επεξεργασίας, καθώς το υλικό περνά τον περιορισμένο χώρο του θαλάμου κυττάρων ροής με καθορισμένο τρόπο. Παράγοντες υπερήχων όπως ο χρόνος κατακράτησης, η θερμοκρασία της διαδικασίας και ο αριθμός των διόδων μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια, έτσι ώστε οι στόχοι να επιτυγχάνονται αξιόπιστα.
Οι κυψέλες ροής Hielscher και οι ενσωματωμένοι αντιδραστήρες διαθέτουν μπουφάν ψύξης για τη διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας διεργασίας. Οι αντιδραστήρες κυψελών ροής διατίθενται σε διάφορα μεγέθη και γεωμετρίες προκειμένου να πληρούν συγκεκριμένες απαιτήσεις διεργασίας.
Χρησιμοποιώντας ένα εργαστήριο υπερήχων σε συνδυασμό με έναν αντιδραστήρα κυττάρων ροής, μπορείτε να επεξεργαστείτε μεγαλύτερους όγκους δειγμάτων χωρίς πολύ προσωπική εργασία. Χρησιμοποιώντας μια ρύθμιση κυττάρων ροής υπερήχων, το υγρό αντλείται στον υπερηχητικό αντιδραστήρα κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ή γυαλί. Στο κύτταρο ροής, το υγρό ή ο πολτός εκτίθεται σε μια επακριβώς ρυθμιζόμενη υπερήχηση. Όλο το υλικό περνά τη ζώνη θερμού σημείου σπηλαίωσης κάτω από το sonotrode και υποβάλλεται σε ομοιόμορφη υπερηχητική θεραπεία. Μετά τη διέλευση από τη ζώνη σπηλαίωσης, το υγρό φτάνει στην έξοδο του κυττάρου ροής. Ανάλογα με τη διαδικασία, υπερήχων flow-through θεραπεία μπορεί να τρέξει ως θεραπεία ενός ή πολλαπλών περασμάτων. Προκειμένου να διατηρηθεί μια ορισμένη ευεργετική θερμοκρασία διεργασίας, π.χ. για να αποφευχθεί η υποβάθμιση του ευαίσθητου στη θερμότητα υλικού κατά τη διάρκεια υπερήχων, οι αντιδραστήρες κυψελών ροής είναι επενδυμένοι για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας.
Από μικρούς έως μεγάλους όγκους: Τα αποτελέσματα της διαδικασίας μπορούν να κλιμακωθούν γραμμικά από μικρότερους όγκους που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε εργαστηριακό και πάγκο σε πολύ μεγάλες αποδόσεις σε κλίμακα βιομηχανικής παραγωγής. Hielscher υπερήχων είναι διαθέσιμα για οποιουσδήποτε όγκους από μικρόλιτρα σε γαλόνια.
Τα κύτταρα ροής Hielscher είναι εντελώς αυτόκλειστα και κατάλληλα για χρήση με τα περισσότερα χημικά.

Μάθετε περισσότερα για το εργαστήριο και βιομηχανικοί ομογενοποιητές υπερήχων!

Υπερηχητικές εργαστηριακές συσκευές και κύτταρα ροής

Παρακάτω, μπορείτε να βρείτε τις συσκευές εργαστηρίου υπερήχων μας με τα αντίστοιχα κύτταρα ροής και sonotrodes
UP400ST (24 kHz, 400 W):
Τα sonotrodes S24d14D, S24d22D και S24d22L2D διαθέτουν στεγανοποίηση δακτυλίου O. Οι τύποι sonotrode S24d14D και S24d22D είναι συμβατοί με την κυψέλη ροής FC22K (ανοξείδωτο ατσάλι, με ψυκτικό μπουφάν).

UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26 kHz, 200 W):
Τα sonotrodes S24d2D και S24d7D είναι εξοπλισμένα με στεγανοποίηση δακτυλίου Ο και είναι συμβατά με την κυψέλη ροής FC7K (ανοξείδωτο ατσάλι, με ψυκτικό χιτώνιο) και FC7GK (γυάλινη κυψέλη ροής, με ψυκτικό χιτώνιο).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Τόσο για το UP50H όσο και για το UP100H, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα ίδια μοντέλα sonotrode και κυψελών ροής. Τα sonotrodes MS7 και MS7L2 διαθέτουν στεγανοποίηση που τα καθιστά κατάλληλα για χρήση με τις κυψέλες ροής D7K (ανοξείδωτο ατσάλι) και GD7K (γυάλινη κυψέλη ροής, με ψυκτικό μπουφάν).

Πώς να βελτιστοποιήσετε τις συνθήκες λειτουργίας σε κύτταρα ροής υπερήχων

Hielscher Υπέρηχοι σας προσφέρει ποικιλία από υπερήχων κύτταρα ροής και sonochemical αντιδραστήρες. Ο σχεδιασμός της κυψέλης ροής (δηλαδή η γεωμετρία και το μέγεθος της κυψέλης ροής) και το sonotrode θα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με το υγρό ή την υδαρή κοπριά και τα στοχοθετημένα αποτελέσματα της διεργασίας.
Ο παρακάτω πίνακας εμφανίζει τις πιο σημαντικές παραμέτρους, οι οποίες επηρεάζουν τις συνθήκες υπερήχων στο κύτταρο ροής.

• Θερμοκρασία: Οι κυψέλες ροής με ψυκτικά μπουφάν συμβάλλουν στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας επεξεργασίας. Οι υψηλές θερμοκρασίες κοντά στο συγκεκριμένο σημείο βρασμού του υγρού έχουν ως αποτέλεσμα μειωμένη ένταση σπηλαίωσης, καθώς η πυκνότητα του υγρού μειώνεται.
• Πίεση: Η πίεση είναι μια παράμετρος που εντείνει τη σπηλαίωση. Η πίεση του κυττάρου ροής υπερήχων οδηγεί σε αυξημένη πυκνότητα υγρού και ως εκ τούτου αυξημένη ακουστική σπηλαίωση. Οι κυψέλες ροής εργαστηρίου Hielscher μπορούν να συμπιεστούν με έως και 1 barg, ενώ στις βιομηχανικές κυψέλες ροής Hielscher και αντιδραστήρες μπορούν να εφαρμοστούν έως 300atm (περίπου 300 barg).
• Ιξώδες του υγρού: Το ιξώδες ενός υγρού είναι ένας σημαντικός παράγοντας, όταν πρόκειται για μια υπερηχητική εγκατάσταση σε σειρά. Οι μικρές εργαστηριακές κυψέλες ροής είναι κατά προτίμηση για χρήση με μέσα χαμηλού ιξώδους, ενώ οι βιομηχανικές κυψέλες ροής Hielscher είναι κατάλληλες για υλικά χαμηλού έως υψηλού ιξώδους, συμπεριλαμβανομένων των παστών.
• Σύνθεση του υγρού: Οι επιδράσεις του ιξώδους του υγρού έχουν περιγραφεί παραπάνω. Εάν το επεξεργασμένο υγρό δεν περιέχει στερεά, η άντληση και η τροφοδοσία είναι απλή και οι ιδιότητες ροής είναι προβλέψιμες. Όταν πρόκειται για υδαρή κοπριά που περιέχει στερεά, όπως σωματίδια και ίνες, το σχήμα του κυττάρου ροής πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος των σωματιδίων ή το μήκος των ινών. Η σωστή γεωμετρία κυττάρων ροής διευκολύνει τη ροή στερεών φορτισμένων υγρών και εξασφαλίζει ομοιογενή υπερήχηση.
• Διαλυμένα αέρια: Τα υγρά που τροφοδοτούνται σε ένα κύτταρο ροής υπερήχων δεν πρέπει να περιέχουν υψηλές ποσότητες διαλυμένων αερίων, καθώς οι φυσαλίδες αερίου παρεμβαίνουν στη δημιουργία ακουστικής σπηλαίωσης και στις χαρακτηριστικές φυσαλίδες κενού.

Οι αντιδραστήρες ροής υπερήχων σε μικρή και μεγάλη κλίμακα είναι πολύ δημοφιλείς στην έρευνα, R&D και τη βιομηχανία, καθώς επιτρέπουν τη μελέτη και τον έλεγχο των μηχανισμών και των επιπτώσεων της επεξεργασίας υπερήχων υψηλής ισχύος. Ως εκ τούτου, υπερήχων κύτταρο ροής και inline αντιδραστήρες έχουν εφαρμοστεί για διάφορες εφαρμογές σε βιολογικές, φαρμακευτικές και χημικές διεργασίες – σε εργαστηριακή, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Hielscher υπερήχων ομογενοποιητές, sonotrodes και κύτταρα ροής είναι διαθέσιμα σε διάφορα σχέδια, προκειμένου να συναρμολογηθεί η ιδανική ρύθμιση επεξεργασίας υπερήχων. Το έμπειρο προσωπικό μας θα σας συμβουλεύσει σχετικά με τη βέλτιστη διαμόρφωση του εξοπλισμού για τους στόχους της διαδικασίας σας!

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας: