Optimice los procesos de fabricación lentos e insuficientes
La ultrasonicación es una técnica consolidada de intensificación de procesos que se utiliza en numerosas aplicaciones con líquidos, como la homogeneización, la mezcla, la dispersión, la molienda húmeda y la emulsificación, así como para mejorar las reacciones químicas heterogéneas. Si su proceso de producción no ofrece el rendimiento esperado y no alcanza los objetivos específicos de fabricación, considere la ultrasonicación para potenciarlo.
Mezcla, homogeneización y dispersión por ultrasonidos
La ultrasonicación es una técnica muy eficiente para mezclar, combinar, homogeneizar, dispersar y emulsificar sistemas sólido-líquido y líquido-líquido. Los mezcladores ultrasónicos de alto cizallamiento fragmentan las partículas y las gotas y reducen su tamaño de forma eficiente, lo que permite obtener una mezcla estable y homogénea. Una ventaja importante de la mezcla por ultrasonidos es la facilidad para procesar líquidos y suspensiones con viscosidades desde muy bajas hasta muy altas, de consistencia pastosa. Incluso las partículas abrasivas se procesan sin problemas con los mezcladores ultrasónicos.
¡Descubra más sobre la mezcla ultrasónica de alto cizallamiento!
El procesador ultrasónico UIP16000hdT es un homogeneizador de alto rendimiento que intensifica los procesos en todo tipo de aplicaciones de mezcla
Aplicaciones sonoquímicas
La mezcla de sistemas sólido-líquido y líquido-líquido mediante ultrasonidos de alta potencia mejora la transferencia de masa entre dos o más fases o componentes de la mezcla. Es bien conocido que una mayor transferencia de masa favorece numerosas reacciones químicas, como la catálisis heterogénea. Además, la cavitación ultrasónica introduce una gran cantidad de energía en los sistemas químicos, lo que inicia reacciones y/o modifica sus vías de reacción. Esto mejora significativamente las tasas de conversión química y los rendimientos. Los equipos y reactores sonoquímicos se utilizan habitualmente para la transesterificación, la polimerización, la desulfuración, los procesos sol-gel y muchas otras reacciones catalíticas heterogéneas y de síntesis orgánica. ¡Lea más sobre las reacciones sonoquímicas!
Aplicaciones de los ultrasonidos en la industria alimentaria
La homogeneización ultrasónica de alto cizallamiento es una tecnología no térmica que se utiliza en numerosos procesos de fabricación de alimentos, bebidas y complementos alimenticios. La extracción por ultrasonidos se utiliza en la producción de salsas, sopas, zumos, batidos y complementos alimenticios (p. ej., saúco, cannabis) para liberar compuestos de sabor, pigmentos, vitaminas y componentes nutritivos, con el fin de obtener un producto alimenticio más saludable y de sabor más intenso. Gracias a los compuestos de sabor y a los azúcares naturales extraídos, puede evitarse la adición de azúcar refinado y de aditivos aromatizantes sintéticos. ¡Lea más sobre el procesamiento de alimentos y bebidas por ultrasonidos!
La ultrasonicación se aplica durante el procesamiento de alimentos para intensificar y mejorar
- la extracción
- la homogeneización
- la pasteurización
- la emulsificación
- la encapsulación (liposomas, nanopartículas lipídicas sólidas)
Síntesis y funcionalización de nanomateriales por ultrasonidos
El procesamiento por ultrasonidos y la cavitación acústica resultante pueden someter las partículas a esfuerzos extremos y fragmentarlas de forma controlada hasta alcanzar tamaños submicrométricos y nanométricos. El fenómeno de la cavitación acústica genera un elevado cizallamiento, turbulencias y diferencias de presión y temperatura muy elevadas. Estas condiciones intensas se producen como resultado de la implosión de las burbujas, que puede observarse cuando los ultrasonidos de alta potencia generan ciclos alternos de alta y baja presión en el medio. Mientras los chorros de líquido y las colisiones entre partículas impactan, erosionan y fragmentan las partículas, la presión cuasihidrostática generada puede modificar sus microestructuras, como la porosidad. La funcionalización de nanopartículas por ultrasonidos permite sintetizar nanomateriales de alto rendimiento con una mayor estabilidad térmica, una extraordinaria resistencia a la tracción, ductilidad, conductividad térmica y eléctrica, propiedades ópticas, etc.
¡Lea más sobre la síntesis y la funcionalización de nanopartículas por ultrasonidos!
Ultrasonicación – Efectos sinérgicos
La ultrasonicación puede sustituir una máquina de rendimiento insuficiente o combinarse con prácticamente cualquier técnica disponible de procesamiento de líquidos para perfeccionar y mejorar los resultados deficientes. Los ultrasonicadores de sonda de Hielscher se integran en líneas de fabricación existentes con
- mezcladores y molinos coloidales
- molinos de perlas / microesferas
- mezcladores de alto cizallamiento
- homogeneizadores de alta presión
- mezcladores de palas / mezcladores de rotor-estator
- pasteurización térmica (HTST)
- campo eléctrico pulsado de alta intensidad (HELP)
- microondas
- luz ultravioleta (UV)
- electroquímica
- tecnologías de barreras
- extractores de CO2
Instalación ultrasónica de 3x UIP1000hdT para procesos industriales exigentes
Sistemas ultrasónicos de alto rendimiento para la intensificación de procesos
Hielscher Ultrasonic diseña, fabrica y distribuye ultrasonicadores de alto rendimiento para aplicaciones industriales exigentes. Nuestra gama abarca desde ultrasonicadores compactos de laboratorio hasta procesadores ultrasónicos de sobremesa y de uso plenamente industrial, lo que nos permite recomendar la configuración ultrasónica ideal para su aplicación y su volumen de procesamiento.
¡Lea más sobre los sonicadores industriales y por qué son la solución para su aplicación exigente!
¡Póngase en contacto con nosotros para analizar cómo puede beneficiarse su proceso de la intensificación mediante ultrasonidos! Nuestro personal, con amplia experiencia y una sólida formación, le proporcionará información detallada y datos técnicos.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros ultrasonicadores:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | conjunto de UIP16000 |
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Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.
Bibliografía / Referencias
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- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento desde escala de laboratorio hasta escala industrial.