Κυψελίδες ροής και αντιδραστήρες εν σειρά για εργαστηριακές συσκευές υπερήχων

Οι εργαστηριακοί ομογενοποιητές υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία υγρών και πολφών κατά παρτίδες και εν σειρά. Οι συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν ομογενοποίηση, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, διάλυση καθώς και ηχοχημικές αντιδράσεις. Για τη συνεχή κατεργασία με υπερήχους εν σειρά, διατίθενται κυψελίδες ροής και αντιδραστήρες εν σειρά σε διάφορα μεγέθη και γεωμετρίες.

Επεξεργασία με υπερήχους εν σειρά σε εργαστηριακή κλίμακα

Οι αντιδραστήρες κυψελίδας ροής για ομογενοποιητές υπερήχων είναι ευρέως γνωστοί και χρησιμοποιούνται ευρέως για την επεξεργασία μεγάλων όγκων στη βιομηχανική παραγωγή. Ωστόσο, η χρήση κυψελίδων ροής υπερήχων προσφέρει επίσης διάφορα πλεονεκτήματα για την επεξεργασία μικρότερων όγκων σε εργαστηριακή κλίμακα και σε κλίμακα επιτραπέζιων συστημάτων. Οι κυψελίδες ροής υπερήχων επιτρέπουν την επίτευξη ομοιόμορφων αποτελεσμάτων επεξεργασίας, καθώς το υλικό διέρχεται με καθορισμένο τρόπο από τον περιορισμένο χώρο του θαλάμου της κυψελίδας ροής. Παράγοντες της κατεργασίας με υπερήχους, όπως ο χρόνος παραμονής, η θερμοκρασία της διεργασίας και ο αριθμός των διελεύσεων, μπορούν να ελέγχονται με ακρίβεια, ώστε οι στόχοι να επιτυγχάνονται αξιόπιστα.
Οι κυψελίδες ροής και οι αντιδραστήρες εν σειρά της Hielscher διαθέτουν μανδύες ψύξης για τη διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας της διεργασίας. Οι αντιδραστήρες κυψελίδας ροής διατίθενται σε διάφορα μεγέθη και γεωμετρίες, ώστε να ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένες απαιτήσεις διεργασίας.
Χρησιμοποιώντας μια εργαστηριακή συσκευή υπερήχων σε συνδυασμό με έναν αντιδραστήρα κυψελίδας ροής, μπορείτε να επεξεργαστείτε μεγαλύτερους όγκους δειγμάτων χωρίς πολλή χειρωνακτική εργασία. Σε μια διάταξη κυψελίδας ροής υπερήχων, το υγρό αντλείται στον αντιδραστήρα υπερήχων, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα ή γυαλί. Στην κυψελίδα ροής, το υγρό ή ο πολφός υποβάλλεται σε κατεργασία με υπερήχους που μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια. Όλο το υλικό διέρχεται από τη ζώνη των θερμών σημείων της σπηλαίωσης κάτω από το ηχοτρόδιο και υποβάλλεται σε ομοιόμορφη κατεργασία με υπερήχους. Μετά τη διέλευση από τη ζώνη σπηλαίωσης, το υγρό φτάνει στην έξοδο της κυψελίδας ροής. Ανάλογα με τη διεργασία, η κατεργασία με υπερήχους υπό ροή μπορεί να πραγματοποιείται με μία ή πολλαπλές διελεύσεις. Για τη διατήρηση μιας συγκεκριμένης ευνοϊκής θερμοκρασίας διεργασίας, π.χ. για την αποφυγή της υποβάθμισης θερμοευαίσθητου υλικού κατά την κατεργασία με υπερήχους, οι αντιδραστήρες κυψελίδας ροής διαθέτουν μανδύα για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας.
Από μικρούς έως μεγάλους όγκους: Τα αποτελέσματα της διεργασίας μπορούν να μεταφερθούν με γραμμική κλιμάκωση από μικρότερους όγκους που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε εργαστηριακό επίπεδο και σε επιτραπέζια συστήματα σε πολύ μεγάλες δυναμικότητες επεξεργασίας σε κλίμακα βιομηχανικής παραγωγής. Οι συσκευές υπερήχων της Hielscher διατίθενται για οποιονδήποτε όγκο, από μικρολίτρα έως γαλόνια.
Οι κυψελίδες ροής της Hielscher μπορούν να αποστειρωθούν πλήρως σε αυτόκλειστο και είναι κατάλληλες για χρήση με τις περισσότερες χημικές ουσίες.

Μάθετε περισσότερα για τους εργαστηριακούς και βιομηχανικούς ομογενοποιητές υπερήχων μας!

Εργαστηριακές συσκευές υπερήχων και κυψελίδες ροής

Παρακάτω θα βρείτε τις εργαστηριακές συσκευές υπερήχων μας με τις αντίστοιχες κυψελίδες ροής και τα ηχοτρόδια
UP400ST (24kHz, 400W):
Τα ηχοτρόδια S24d14D, S24d22D και S24d22L2D διαθέτουν στεγανοποίηση με δακτύλιο O-ring. Οι τύποι ηχοτροδίων S24d14D και S24d22D είναι συμβατοί με την κυψελίδα ροής FC22K (ανοξείδωτος χάλυβας, με μανδύα ψύξης).

UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Τα ηχοτρόδια S24d2D και S24d7D διαθέτουν στεγανοποίηση με δακτύλιο O-ring και είναι συμβατά με τις κυψελίδες ροής FC7K (ανοξείδωτος χάλυβας, με μανδύα ψύξης) και FC7GK (γυάλινη κυψελίδα ροής, με μανδύα ψύξης).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Τόσο για το UP50H όσο και για το UP100H μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα ίδια μοντέλα ηχοτροδίων και κυψελίδων ροής. Τα ηχοτρόδια MS7 και MS7L2 διαθέτουν στεγανοποιητικό στοιχείο που τα καθιστά κατάλληλα για χρήση με τις κυψελίδες ροής D7K (ανοξείδωτος χάλυβας) και GD7K (γυάλινη κυψελίδα ροής, με μανδύα ψύξης).

Πώς να βελτιστοποιήσετε τις συνθήκες λειτουργίας στις κυψελίδες ροής υπερήχων

Η Hielscher Ultrasonics σάς προσφέρει ποικιλία κυψελίδων ροής υπερήχων και ηχοχημικών αντιδραστήρων. Ο σχεδιασμός της κυψελίδας ροής (δηλαδή η γεωμετρία και το μέγεθός της) και το ηχοτρόδιο θα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με το υγρό ή τον πολφό και τα επιδιωκόμενα αποτελέσματα της διεργασίας.
Ο παρακάτω πίνακας παρουσιάζει τις σημαντικότερες παραμέτρους που επηρεάζουν τις συνθήκες υπερήχων στην κυψελίδα ροής.

• Θερμοκρασία: Οι κυψελίδες ροής με μανδύες ψύξης συμβάλλουν στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας επεξεργασίας. Οι υψηλές θερμοκρασίες κοντά στο συγκεκριμένο σημείο βρασμού του ρευστού οδηγούν σε μειωμένη ένταση σπηλαίωσης, καθώς η πυκνότητα του υγρού μειώνεται.
• Πίεση: Η πίεση είναι μια παράμετρος που εντείνει τη σπηλαίωση. Η εφαρμογή πίεσης στην κυψελίδα ροής υπερήχων αυξάνει την πυκνότητα του ρευστού και, συνεπώς, εντείνει την ακουστική σπηλαίωση. Στις εργαστηριακές κυψελίδες ροής της Hielscher μπορεί να εφαρμοστεί πίεση έως 1 barg, ενώ στις βιομηχανικές κυψελίδες ροής και στους αντιδραστήρες της Hielscher μπορεί να εφαρμοστεί πίεση έως 300atm (περίπου 300 barg).
• Ιξώδες του υγρού: Το ιξώδες ενός υγρού είναι σημαντικός παράγοντας για μια διάταξη υπερήχων εν σειρά. Οι μικρές εργαστηριακές κυψελίδες ροής είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται με μέσα χαμηλού ιξώδους, ενώ οι βιομηχανικές κυψελίδες ροής της 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 υγρό που υποβάλλεται σε επεξεργασία δεν περιέχει στερεά, η άντληση και η τροφοδοσία είναι απλές και οι ιδιότητες ροής είναι προβλέψιμες. Στην περίπτωση πολφών που περιέχουν στερεά, όπως σωματίδια και ίνες, το σχήμα της κυψελίδας ροής πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος των σωματιδίων ή το μήκος των ινών. Η σωστή γεωμετρία της κυψελίδας ροής διευκολύνει τη ροή ρευστών με στερεά και εξασφαλίζει ομοιογενή κατεργασία με υπερήχους.
• Διαλυμένα αέρια: Τα υγρά που τροφοδοτούνται σε μια κυψελίδα ροής υπερήχων δεν θα πρέπει να περιέχουν μεγάλες ποσότητες διαλυμένων αερίων, καθώς οι φυσαλίδες αερίου παρεμποδίζουν τη δημιουργία ακουστικής σπηλαίωσης και των χαρακτηριστικών φυσαλίδων κενού της.

Οι αντιδραστήρες ροής υπερήχων μικρής και μεγάλης κλίμακας είναι πολύ δημοφιλείς στην έρευνα, στην έρευνα και ανάπτυξη και στη βιομηχανία, καθώς επιτρέπουν τη μελέτη και τον έλεγχο των μηχανισμών και των επιδράσεων της επεξεργασίας με υπερήχους υψηλής ισχύος. Ως εκ τούτου, αντιδραστήρες κυψελίδας ροής υπερήχων και αντιδραστήρες εν σειρά έχουν χρησιμοποιηθεί για διάφορες εφαρμογές σε βιολογικές, φαρμακευτικές και χημικές διεργασίες – σε εργαστηριακή, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Οι ομογενοποιητές, τα ηχοτρόδια και οι κυψελίδες ροής της Hielscher Ultrasonics διατίθενται σε διάφορους σχεδιασμούς, ώστε να διαμορφώνεται η ιδανική διάταξη επεξεργασίας με υπερήχους. Το έμπειρο προσωπικό μας θα σας συμβουλεύσει σχετικά με τη βέλτιστη διαμόρφωση εξοπλισμού για τους στόχους της διεργασίας σας!

Ο παρακάτω πίνακας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας: