Αντιδραστήρες ροής υπερήχων – Σχεδιασμός, Εφαρμογές και Πλεονεκτήματα
Οι αντιδραστήρες υπερήχων επιτρέπουν τη συνεχή ενσωματωμένη επεξεργασία υγρών και πολτών εφαρμόζοντας ισχυρά κύματα υπερήχων. Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούνται για ομογενοποίηση, ανάμειξη, γαλακτωματοποίηση, διασπορά, εκχύλιση, αποσύνθεση κυττάρων, παστερίωση, απαέρωση, διάλυση και εντατικοποίηση χημικών αντιδράσεων όπως σύνθεση ή κατάλυση. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την τεχνολογία αντιδραστήρα υπερήχων και πώς η διαδικασία σας μπορεί να επωφεληθεί από υπερήχους!
Ποια είναι τα κύτταρα ροής που χρησιμοποιούνται σε διαδικασίες υπερήχων?
Ένα κύτταρο ροής, επίσης γνωστό ως κύτταρο ροής ή αντιδραστήρας ροής, είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται σε διάφορες επιστημονικές και μηχανικές εφαρμογές για να επιτρέψει διαδικασίες συνεχούς ροής. Τα κύτταρα ροής χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαδικασίες υπερήχων, ειδικά όταν οι μεγάλοι όγκοι αντιμετωπίζονται με υπερήχους ισχύος. Ένα υπερηχητικό κύτταρο ροής ή sonochemical αντιδραστήρα είναι ένας εξειδικευμένος θάλαμος ή κύτταρο που έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει σε ένα υγρό ή πολτούς να ρέει μέσα από αυτό, ενώ υποβάλλονται σε υπερήχους.
Τα κύτταρα ροής χρησιμοποιούνται συνήθως σε τομείς όπως η ανάμειξη και η ομογενοποίηση, η χημεία, η βιολογία, η ηλεκτροχημεία και η βιοτεχνολογία. Προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των διαδικασιών παρτίδας, συμπεριλαμβανομένης της πιο ομοιόμορφης υπερήχησης, ενισχυμένου ελέγχου, βελτιωμένης κινητικής αντίδρασης, αποτελεσματικής μεταφοράς μάζας και της ικανότητας αποτελεσματικής ενσωμάτωσης της διαδικασίας υπερήχων σε μια ενσωματωμένη διαδικασία παραγωγής.
Ο πολυSonoReactor MSR-4 είναι ένας βιομηχανικός ενσωματωμένος αντιδραστήρας ομογενοποίησης βιομηχανικής υγρής ομογενοποίησης με υψηλή απόδοση.
Εφαρμογές για υπερηχητικά κύτταρα ροής και ηχοχημικούς αντιδραστήρες
Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες, μπορεί να είναι χρήσιμη για ένα ευρύ φάσμα χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν διεπαφές υγρού-στερεού, υγρού-υγρού, ή υγρού-αερίου. Μερικά παραδείγματα αντιδράσεων που μπορούν να ενισχυθούν χρησιμοποιώντας υπερηχητικούς αντιδραστήρες περιλαμβάνουν:
- Ομογενοποίηση γαλακτωμάτων: Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να βοηθήσουν στη διάσπαση και τη διασπορά σωματιδίων σε γαλακτώματα, οδηγώντας σε πιο σταθερά και ομοιόμορφα προϊόντα.
- Κρυστάλλωση: Η υπερηχητική ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει κρυστάλλωση σε διαλύματα, οδηγώντας στο σχηματισμό μικρών και ομοιόμορφων κρυστάλλων υψηλής καθαρότητας.
- Εξαέρωση: Η υπερηχητική ακτινοβολία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνση διαλυμένων αερίων από υγρά, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα και τη σταθερότητα των προϊόντων.
- Εξαγωγή: Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα των διαδικασιών εκχύλισης προωθώντας τη διάχυση των διαλελυμένων ουσιών σε μεμβράνες ή διεπαφές.
- Πολυμερισμός: Η υπερηχητική ακτινοβολία μπορεί να προωθήσει την έναρξη και τη διάδοση των αντιδράσεων πολυμερισμού, οδηγώντας σε ταχύτερους ρυθμούς αντίδρασης και υψηλότερα μοριακά βάρη.
- Σύνθεση νανοσωματιδίων: Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνθεση νανοσωματιδίων με ελεγχόμενο μέγεθος, σχήμα και επιφανειακές ιδιότητες.
- Ηχοκατάλυση: Η υπερηχητική ακτινοβολία μπορεί να ενισχύσει την καταλυτική δραστηριότητα ορισμένων υλικών, οδηγώντας σε ταχύτερους ρυθμούς αντίδρασης και βελτιωμένη επιλεκτικότητα.
Ο βιομηχανικός υπερηχητής UIP6000hdT με υπερηχητικό αντιδραστήρα κυττάρων ροής και ερμάριο περιβλήματος ήχου.
Εξελιγμένος σχεδιασμός αντιδραστήρα υπερήχων για ανώτερα αποτελέσματα διαδικασίας
Όταν πρόκειται για ενσωματωμένους αντιδραστήρες για επεξεργασία υγρών, πρέπει να ληφθούν υπόψη αρκετοί σημαντικοί παράγοντες. Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες σχεδιάζονται και κατασκευάζονται Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή και τις απαιτήσεις, αλλά εδώ είναι μερικές σχετικές εκτιμήσεις:
Βιομηχανικός υπερηχητικός ομογενοποιητής UIP4000hdT 4kW με αντιδραστήρα ροής για εμβόλιμη ανάμιξη και ομογενοποίηση
Υπερήχων και Sonochemical αντιδραστήρες για ενσωματωμένες διεργασίες ροής
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρουν υψηλής απόδοσης υπερήχων και υπερήχων αντιδραστήρες για επεξεργασία υγρών σε οποιοδήποτε μέγεθος.
Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany
Hielscher υπερήχων και sonochemical αντιδραστήρες είναι γνωστοί για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας και των κυττάρων ροής υπερήχων σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.
Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 0.5 έως 1.5mL | μ.δ. | VialTweeter | 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασπορά, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Barrera-Salgado, Karen; Ramírez-Robledo, Gabriela; Alvarez-Gallegos, Alberto; Arellano, Carlos; Sierra, Fernando; Perez, J. A.; Silva Martínez, Susana (2016): Fenton Process Coupled to Ultrasound and UV Light Irradiation for the Oxidation of a Model Pollutant. Journal of Chemistry, 2016. 1-7.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.