Voolurakud ja inline reaktorid labori ultrasonikaatoritele
Ultraheli tekstisisene töötlemine laboriskaalal
Ultraheli homogenisaatorite voolurakkude reaktorid on hästi tuntud ja neid kasutatakse laialdaselt suurte koguste töötlemiseks tööstuslikus tootmises. Kuid väiksemate mahtude töötlemiseks laboris ja pink-top skaalal pakub ultraheli voolurakkude kasutamine ka erinevaid eeliseid. Ultraheli voolurakud võimaldavad saavutada ühtlaseid töötlemistulemusi, kuna materjal läbib vooluraku kambri suletud ruumi määratletud viisil. Ultrahelitöötlustegureid, nagu retentsiooniaeg, protsessi temperatuur ja läbipääsude arv, saab täpselt kontrollida, et eesmärgid oleksid usaldusväärselt saavutatud.
Hielscheri voolurakud ja inline reaktorid on varustatud jahutussärkidega protsessi optimaalse temperatuuri säilitamiseks. Vooluelemendireaktorid on saadaval erineva suuruse ja geomeetriaga, et täita konkreetseid protsessinõudeid.
Kasutades laboratoorset ultrasonikaatorit koos vooluraku reaktoriga, saate töödelda suuremaid proovikoguseid ilma palju isiklikku tööd. Ultraheli vooluelemendi seadistuse abil pumbatakse vedelik roostevabast terasest või klaasist valmistatud ultraheli reaktorisse. Voolukambris puutub vedelik või läga kokku täpselt reguleeritava ultrahelitöötlusega. Kogu materjal läbib sonotrode all oleva kavitatsioonilise kuuma punkti tsooni ja läbib ühtlase ultraheliravi. Pärast kavitatsioonitsooni läbimist jõuab vedelik vooluraku väljalaskeavasse. Sõltuvalt protsessist võib ultraheli läbivoolu ravi käivitada ühe- või mitmekordse ravina. Teatud kasuliku protsessi temperatuuri säilitamiseks, nt selleks, et vältida soojustundliku materjali lagunemist ultrahelitöötluse ajal, on vooluraku reaktorid kaetud, et parandada soojuse hajutamist.
Väikestest kuni suurte mahtudeni: Protsessi tulemusi saab lineaarselt suurendada väiksematest laboris ja pinkidel töödeldud kogustest kuni väga suure läbilaskevõimeni tööstusliku tootmise skaalal. Hielscheri ultrasonikaatorid on saadaval mis tahes mahus alates mikroliitritest kuni galloniteni.
Hielscheri voolurakud on täielikult autoklaavitavad ja sobivad kasutamiseks enamiku kemikaalidega.
Lisateave meie kohta Lab ja tööstuslikud ultraheli homogenisaatorid!
Ultraheli laboriseadmed ja voolurakud
Allpool leiate meie ultraheli laboriseadmed sobivate voolurakkude ja sonotroodidega
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotroodid S24d14D, S24d22D ja S24d22L2D on varustatud O-rõnga tihendiga. Sonotrode tüübid S24d14D ja S24d22D ühilduvad vooluelemendiga FC22K (roostevaba teras, jahutussärgiga).
UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotroodid S24d2D ja S24d7D on varustatud O-rõnga tihendiga ja ühilduvad vooluelemendiga FC7K (roostevaba teras, jahutussärgiga) ja FC7GK (klaasist voolukamber, jahutussärgiga).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Nii UP50H kui ka UP100H puhul võib kasutada samu sonotrode ja voolu raku mudeleid. Sonotroodidel MS7 ja MS7L2 on tihend, mis muudab need sobivaks kasutamiseks vooluelementidega D7K (roostevaba teras) ja GD7K (klaasist voolukamber, jahutussärgiga).
Kuidas optimeerida töötingimusi ultraheli voolurakkudes
Hielscher Ultrasonics pakub teile erinevaid ultraheli voolu rakke ja sonokeemilisi reaktoreid. Vooluelemendi konstruktsioon (st geomeetria ja vooluelemendi suurus) ja sonotrode tuleks valida vastavalt vedelikule või lägale ja suunatud protsessi tulemustele.
Allolevas tabelis on toodud kõige olulisemad parameetrid, mis mõjutavad ultraheli tingimusi voolurakus.
- Temperatuur: Jahutussärkidega voolurakud aitavad säilitada soovitud töötlemistemperatuuri. Kõrged temperatuurid vedeliku konkreetse keemistemperatuuri lähedal vähendavad kavitatsiooni intensiivsust, kuna vedeliku tihedus väheneb.
- Rõhk: Rõhk on kavitatsiooni intensiivistav parameeter. Ultraheli vooluraku survestamine suurendab vedeliku tihedust ja seeläbi suurenenud akustilist kavitatsiooni. Hielscheri labori voolurakke saab survestada kuni 1 bargiga, samas kui Hielscheri tööstusvoolu rakke ja reaktoreid saab rakendada kuni 300atm (umbes 300 barg).
- Vedeliku viskoossus: Vedeliku viskoossus on oluline tegur, kui tegemist on ultraheli in-line seadistusega. Väikeseid laborivoolu rakke tuleb eelistatavalt kasutada madala viskoosse keskkonnaga, samas kui Hielscheri tööstuslikud voolurakud sobivad madala või kõrge viskoossete materjalide, sealhulgas pastade jaoks.
- Vedeliku koostis: Vedeliku viskoossuse mõju on kirjeldatud eespool. Kui töödeldud vedelik ei sisalda tahkeid aineid, on pumpamine ja söötmine lihtne ning vooluomadused on prognoositavad. Kui tegemist on lägagaga, mis sisaldab tahkeid aineid, näiteks osakesi ja kiude, tuleb vooluelemendi kuju valida osakeste suuruse või kiu pikkuse põhjal. Õige vooluraku geomeetria hõlbustab tahke koormusega vedelike voolu ja tagab homogeense ultrahelitöötluse.
- Lahustatud gaasid: Ultraheli voolurakku sisestatud vedelikud ei tohiks sisaldada suurtes kogustes lahustunud gaase, kuna gaasimullid häirivad akustilise kavitatsiooni ja selle iseloomulike vaakummullide teket.
Hielscher Ultrasonics homogenisaatorid, sonotroodid ja voolurakud on saadaval erinevates konstruktsioonides, et koguda ideaalne ultraheli töötlemise seadistus. Meie kogenud töötajad konsulteerivad teie protsessi eesmärkide saavutamiseks optimaalse seadmete konfiguratsiooni osas!
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
---|---|---|
1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / Viited
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.