Η MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνουν την υπερηχητική επεξεργασία υγρού / υγρού ή μείγματα υγρού / αερίου. 48 πολύ λεπτή σωληνίσκους έγχυση υγρού ή αερίου σε μια υγρή φάση δεξιά στη ζώνη σπηλαίωσης. Αυτό δημιουργεί πολύ μικρά σταγονίδια αναστέλλεται ή φυσαλίδων αερίου δίδοντας μία πολύ υψηλή ειδική επιφάνεια.

Αυτό το ένθετο είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη χημεία γαλάκτωμα, όπως Phase-Transfer-Reactions, Φάση-Μεταφορά-Κατάλυση (PTC) ή υγρού-υγρού-Εκχύλιση. Ένα άλλο ενδιαφέρον πεδίο εφαρμογής είναι η καταβύθιση των σωματιδίων από δύο υγρών προδρόμους ή Sono-κρυστάλλωση. Αυτό το ένθετο έχει σχεδιαστεί για αντιδραστήρες κελί ροής Hielscher και επιτρέπει την κατά παρτίδες ή συνεχή επεξεργασία.

Ένα και 48 θυρίδες έγχυσης

Η υπερήχους είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για γαλακτωματοποίηση και ανάμιξη. Διαφορετικά από τη συμβατική διάταξη, όπου συνδυάζονται ξεχωριστές φάσεις πριν εισέλθουν στην κυψελίδα ροής και στην σπηλαίωση, αυτό το ένθετο κυττάρων ροής βελτιώνει τον συνδυασμό των δύο φάσεων. Όταν ένα υγρό εγχέεται μέσω των 48 λεπτών σωληνίσκων, εισέρχεται στην κυψελίδα ροής σε πολύ στενούς κρίκους. Το ένθετο χρησιμοποιεί πολύ 48 λεπτούς ιατρικούς σωληνίσκους με εσωτερικές διαμέτρους από 0,3mm έως 1,2mm. Αυτοί οι σωληνίσκοι μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν και είναι χαμηλής κατανάλωσης (αποστειρωμένοι, περίπου 2ct / pc). Η υπερηχητική σπηλαίωση (στα 20 kHz) κόβει τα 48 εισερχόμενα υγρά κλώσματα σε μικρά σταγονίδια όταν εισέρχονται στην υγρή φάση στην κυψελίδα ροής.
Ο σχεδιασμός εφαρμόζει την ίδια πίεση τροφοδοσίας από μία παροχή σε όλους τους 48 σωληνίσκους να ισοπεδώσει τη ροή μεταξύ των σωληνίσκων.

48 θύρες έναρξη υπερηχητικού αντιδραστήρα για αντιδράσεις υγρού-υγρού

Χρήσεις και Εφαρμογές

Οι Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες που χρησιμοποιούνται συχνά για την γαλακτωματοποίηση, για να βελτιωθεί η κινητική διαδικασία μεταφοράς φάσης ή διάλυση ποσοστά σε συστήματα φάση υγρού-υγρού. Παραδείγματα για τέτοιες διαδικασίες είναι η οξειδωτική αποθείωση με υπεροξείδιο του υδρογόνου και εν συνεχεία εκχύλιση με διαλύτη ή βάσης-καταλυόμενη μετεστεροποίηση των τριγλυκεριδίων.
Η περιορισμένη διαλυτότητα μίας φάσης αντιδραστηρίου σε άλλη φάση αντιδραστηρίου είναι ένα σημαντικό πρόβλημα στη χημεία γαλακτώματος της διεργασίας καθώς και οι δύο φάσεις αντιδρούν μεταξύ τους μόνο στην ενδιάμεση φάση. Χωρίς υπερήχους, αυτό οδηγεί σε χαμηλές ταχύτητες αντίδρασης και αργή κινητική μετατροπής σε συστήματα δύο φάσεων.
Χρησιμοποιώντας το ένθετο με ενός υπερηχητικού αντιδραστήρα, η σπηλαίωση παράγει υψηλής υδραυλικής διάτμησης και σπάει το εγχέεται φάσης σε υπο-micron και nanosize σταγονίδια. Καθώς η ειδική επιφάνεια του ορίου φάσης είναι επιρροή για τη χημική ταχύτητα της αντίδρασης Αυτή η σημαντική μείωση της διαμέτρου των σταγονιδίων βελτιώνει την κινητική της αντίδρασης και μπορεί να μειώσει ή να εξαλείψει την ανάγκη για παράγοντες μεταφοράς φάσης. Το ποσοστό όγκος του εγχυθέντος φάσης μπορεί να μειωθεί, διότι γαλακτώματα λεπτότερα χρειάζονται λιγότερο όγκο για να παρέχει την ίδια επιφάνεια επαφής με την άλλη φάση αντιδραστηρίου.
Η χρήση αυτού του ενθέτου μπορεί να μειώσει την απαιτούμενη ποσότητα των καταλυτών αμφίφιλου γαλακτώματος ή καταλύτες μεταφοράς φάσης (PTC), Όπως άλατα τεταρτοταγούς αμμωνίου με μοναδική ικανότητα τους να διαλύουν σε υδατικά και οργανικά υγρά.

Ενισχυμένη Μαζικής Μεταφοράς για τις χημικές αντιδράσεις

Όταν δύο φάσεις αντιδραστήριο αντιδρούν σε ένα σύνορο φάση, τα προϊόντα της αντίδρασης συσσωρεύονται στην επιφάνεια του σταγονιδίου και εμποδίσει τις φάσεις αντιδραστηρίου από την αλληλεπίδραση στη διεπαφή. Η υδραυλική διατμητική που προκλήθηκε από τις υπερήχων σπηλαίωση αποτελέσματα στην τυρβώδη ροή και το υλικό μεταφοράς από και προς το σταγονίδιο επιφάνειες και οδηγεί προς την επαναλαμβανόμενη σύμφυση και στην συνέχεια σχηματισμό νέων σταγονιδίων. Καθώς η αντίδραση προχωρεί την πάροδο του χρόνου, υπερήχηση μεγιστοποιεί την έκθεση και την αλληλεπίδραση των αντιδραστηρίων.
Αυτή η επίδραση χρησιμοποιείται σε πολλές διαδικασίες, όπως είναι η μετεστεροποίηση των φυτικών ελαίων σε βιοντίζελ ή τη σύνθεση των πολυεστέρων με την μετεστεροποίηση διεστέρων με διόλες προς σχηματισμό μακρομορίων.

Γαλακτωματοποιητής / Γαλακτωματοποίηση

Αυτό το ένθετο στοιχείο ροής βελτιώνει την γαλακτωματοποίηση κατά τη μίξη μη αναμίξιμων υγρών. Αυτό οδηγεί σε μικρότερα μεγέθη σταγονιδίων και μία στενότερη κατανομή μεγέθους – βασικός παράγοντας για τη σταθερότητα ενός γαλακτώματος. Με αυτό το σχέδιο μπορείτε να την ένεση και γαλακτωματοποίηση χαμηλής και μέσης υγρά ιξώδους σε ακόμη υψηλού ιξώδους υγρά, όπως έλαια βαρύ καύσιμο (HFOs), πολυμερή ή γέλες. Κάποιες τυποποιήσεις μπορούν να απαιτούν γαλακτωματοποιητές ή σταθεροποιητές που πρέπει να προστεθεί. Σε αυτή την περίπτωση βοηθάει να αναμειχθεί το γαλακτωματοποιητή ομοιόμορφα. Προσαρμοσμένη σχέδια για την ένεση περισσότερες από μία φάση αν οι κάνουλες είναι διαθέσιμα κατόπιν αιτήματος.

Εκχύλιση υγρού-υγρού

Αυτό το ένθετο ενισχύει διεργασίες εκχύλισης υγρού-υγρού κάνοντας μια λεπτή μεγέθους τυρβώδη γαλακτώματος, π.χ. μιας φάσης διαλύτη σε μία φάση ελαίου. Και πάλι, αυτό αυξάνει την επιφάνεια επαφής φάσης και έχει σαν αποτέλεσμα την καλύτερη εκχύλιση και μειωμένη χρήση διαλύτη.

Aqua-Καύσιμα για καθαρότερη καύση

Χαμηλή μαζούτ βαθμού, όπως βαρύ μαζούτ που χρησιμοποιείται στα θαλάσσια σκάφη ή για την παραγωγή ενέργειας μπορεί να γαλακτωματοποιηθεί με νερό. Αυτό οδηγεί σε μια πιο αποτελεσματική καύση και σε σημαντική μείωση του ΝΟ_Χ εκπομπές και αιθάλης.
Διαβάστε περισσότερα για υπερήχων γαλακτωματοποίηση των υδατοκαυσίμων (γαλάκτωμα-καύσιμα)!

Καθίζηση / Sono-Κρυστάλλωση

Οι χρωστικές ή τα νανοσωματίδια μπορούν να παραχθούν από κάτω προς τα πάνω με καθίζηση σε υγρά. Στην περίπτωση αυτή, ένα υπερκορεσμένο μίγμα αρχίζει να σχηματίζει στερεά σωματίδια ή κρυστάλλους από το εξαιρετικά συμπυκνωμένο υλικό. Αυτά τα σωματίδια θα αυξηθούν σε ένα ορισμένο σημείο και τελικά θα καταβυθιστούν. Προκειμένου να ελέγχεται το μέγεθος και η μορφολογία των σωματιδίων / κρυστάλλων, ο έλεγχος της ανάμιξης των προδρόμων / αντιδραστηρίων είναι απαραίτητος.
Σε γενικές γραμμές, η μέθοδος καταβύθισης περιλαμβάνει: Ανάμιξη, υπερκορεσμού, σχηματισμός πυρήνων, ανάπτυξη σωματιδίων, και συσσωμάτωση. Το τελευταίο αποφεύγεται με χαμηλή συγκέντρωση στερεών ή από παράγοντες σταθεροποίησης. Η ανάμιξη είναι κρίσιμη? όπως για τις περισσότερες μεθόδους καθίζηση η ταχύτητα της αντίδρασης είναι πολύ υψηλή. Η InsertMPC48 συνδυάζει γρήγορη στενό εγχυθεί πίδακες με ισχυρά υπερηχητικά cavitational διάτμησης. Αυτό μεγιστοποιεί την ταχύτητα ανάμιξης και την απόδοση δημιουργία περισσότερων και μικρότερα σωματίδια.

Από το εργαστήριο δοκιμών για την πιλοτική κλίμακα και Παραγωγής

Hielscher Ultrasonics προσφέρει εξοπλισμό για τον έλεγχο, την επαλήθευση και χρησιμοποιούν την τεχνολογία αυτή σε οποιαδήποτε κλίμακα. Η ιδέα είναι εύκολο να ενσωματωθούν στις υπάρχουσες διαδικασίες.

1. Feed φάση Α στη θύρα εισόδου υγρού στον πυθμένα του κυττάρου ροής
2. Feed φάση Β στη θύρα εισόδου μικρότερα υγρό (ες) στην πλευρά του κυττάρου ροής. Αυτή η τροφή θα εγχέεται μέσα στο cavitational περιοχή μέσω 48 πρόστιμο σωλήνων
3. Ρυθμίστε την πίεση του αντιδραστήρα χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα αντίθλιψης στη θυρίδα εξόδου ροής-κυττάρου

Στο πάγκο-top επίπεδο ένα Uip1000hd (1kW) μπορεί να επεξεργαστεί ρυθμούς ροής από 100 έως 1000L / hr (25 έως 250 γαλόνια / ώρα) για επίδειξη της διαδικασίας και για την βελτιστοποίηση των παραμέτρων κατεργασίας με υπερήχους. Οι Hielscher υπερήχων επεξεργαστές έχουν σχεδιαστεί για γραμμική κλίμακα-μέχρι μεγαλύτερους όγκους επεξεργασία σε πιλοτική ή κλίμακα παραγωγής. Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει την επεξεργασία όγκων και τα συνιστώμενα μεγέθη εξοπλισμού.