Kõrge nihkega segamine ultraheliga
Kõrge nihkega segistid rakendavad vedelikesse ja lägadesse suurt nihkejõudu, et tagada kahe või enama vedeliku-tahke või vedelik-vedel faasi ühtlane dispergeerimine, segamine ja emulgeerimine. Ultraheli tekitab akustilise kavitatsiooni kaudu suure nihkejõu, mis tekib siis, kui suure võimsusega ultraheli on ühendatud vedelikega. Ultraheli kõrge nihkega segistid on suurepärane segamistehnoloogia, mis kergesti paistab silma tavaliselt kasutatavate suure nihkega tera segistite, mitme võlli segistite, kõrgsurve homogenisaatorite, kolloidveskite ja tera segistite vahel.
Ultraheli kõrge nihkega segistite eelised
Ultraheli kõrge nihkega segistid on saadaval alates 50W lab homogenisaatoritest kuni 16 000W tööstuslikud segamissüsteemid. Lai portfell laborist, pink-top ja tööstuslikest ultraheli kõrge nihkega segistitest võimaldab valida ideaalse ultraheli kõrge nihkega segisti teie rakenduse ja tootmismahu jaoks.
Ultraheli sondi kõrge amplituudid tekitavad intensiivse kavitatsiooni suure kiirusega ja keeruliste turbulentsidega vedelate voogudega. Ultraheli genereeritud intensiivne hüdrauliline ja mehaaniline nihe vähendab osakesi ja tilka mikroni- ja nanosuuruseks. Kuna ultrahelitöötlusprotsessi parameetrid on täpselt kontrollitavad ja reguleeritavad, saab segamise, jahvatamise või hajutamise mõju täpselt kohandada materjali ja protsessi eesmärgiga. Ultraheli kõrge nihkega segistid vähendavad segamis- / freesimisaega ja toodavad usaldusväärselt peeneid ja ülipeeneid dispersioone.
Ultraheli segistit saab kasutada partii- ja inline-flow protsessides. Ultraheli voolurakkude ja reaktorite mitmekesisus võimaldab segada vooge väga erineva voolukiiruse ja viskoossusega. Ultraheli kõrge nihkesegisti saab hakkama väga kõrgete tahkete kontsentratsioonidega ja isegi väga abrasiivsed osakesed ei ole probleem.
Kuidas toimib kõrge nihkega segamine ultrahelitöötlusega?
Ultraheli kõrge nihkega segistid kasutavad sama mehaanilist põhimõtet nagu tööstuslikud segamissüsteemid, nagu kõrge nihkega tera segistid, mitme võlliga segistid, kolloidveskid, kõrgsurve homogenisaatorid ja tera segistite süsteemid. Ultraheli segamissüsteeme kasutatakse osakeste hajutamiseks ja jahvatamiseks, õli- ja veefaaside emulgeerimiseks, tahke aine lahustamiseks ja igasuguste materjalide homogeensete segude tootmiseks vedelikes ja läga. Ultraheli nihkesegistid integreerivad ultraheli sondi segamisanumasse, näiteks partiipaaki või voolurakku. Ultraheli desintegraatori sond vibreerib vedelikus väga kõrgel sagedusel ja tekitab vedelikus intensiivse ultraheli kavitatsiooni. Kavitatsioonimullide kokkuvarisemise tulemuseks on võimsad nihkejõud, mis häirivad ja lõhuvad piiskasid, aglomeraate, agregaate ja isegi primaarosakesi. Kuna ultraheli kavitatsioon tekitab suure kiirusega kavitatsioonilist voogesitust kuni 1000km / h, kiirendavad kavitatsioonilised vedelikujoad osakesi. Kui kiirendatud osakesed üksteisega kokku puutuvad, toimivad freesimisvahendid. Seejärel põrkuvad osakesed purunevad ja redutseeritakse mikroni- või nanosuuruseks. Ultraheli kavitatsiooniväljal vahelduvad rõhud kiiresti ja korduvalt vaakumi ja kuni 1000bar vahel. 4 segisti labaga pöörlev segisti peaks töötama vapustaval 300 000 RPM-il, et saavutada vahelduvate rõhutsüklite sama sagedus. Tavalised pöörlevad segistid ja rootor-staatori segistid ei tekita kiiruse piiramise tõttu märkimisväärset kavitatsiooni.
Ultraheli kõrge nihkega segisti UIP2000hdT, 2kW võimas segamisseade
Töötlemise näpunäide: ultraheli segamine rõhu all
Rõhu rakendamine ultraheli reaktorile või vooluelemendile intensiivistab akustilist kavitatsiooni. Hielscher Ultrasonics varustab erinevaid voolurakkude ja reaktorite tüüpe, mida saab kergesti survestada kuni 5 barg. Kohandatud ultraheli reaktorid saavad hakkama kõrgemate rõhkudega kuni 300barg.
Ultraheli kõrge nihkega segistid ja nende rakendused
Ultraheli kõrge nihkega segistid tekitavad intensiivseid nihkejõude, millel on vajalik mõju osakestele nagu tahked ained, tilgad, kristallid ja kiud, et häirida ja lagundada neid sihitud suurusele, mis võib olla mikroni- või nanovahemikus. Sõltuvalt materjalide kõvadusest ja rabedusest saab ultraheli protsessi parameetreid täpselt reguleerida, et saavutada soovitud segamistulemus. Võrreldes alternatiivsete segamismeetoditega, nagu suure nihkega tera segistid, kõrgsurve homogenisaatorid, kolloid- / helmesveskid, võllisegistid jne, pakuvad ultraheli lagunejad mõningaid suuri eeliseid.
Ultraheli kõrge nihkega segistite eelised
- Suure intensiivsusega kavitatsioon ja nihe
- Ühtne osakeste töötlemine
- Kõrge tahke aine kontsentratsioon
- Düüse pole / pole ummistusi
- Freesimisvahendit (st helmeid) pole vaja
- lineaarne mastaapsus
- Lihtne & ohutu käitamine
- Lihtne puhastada
- Aeg- & energiatõhus
Ultraheli kõrge nihkega segistid osakeste suuruse vähendamiseks
Ultraheli desintegraatoreid kasutatakse osakeste suuruse vähendamiseks ja osakeste jaotamiseks, wether see tähendab primaarsete osakeste tegelikku pminutimist (mida nimetatakse jahvatamiseks) või aglomeraatide purunemist (mida nimetatakse deagglomeratsiooniks / dispersiooniks).
Loe lähemalt ultraheli freesimise ja osakeste hajutamise kohta!
Ultraheli kõrge nihkega segistid emulgeerimiseks
Kui kaks segunematut vedelikku (nt vesi ja õli) sonifitseeritakse sondi tüüpi ultraheli segisti abil, häirib ultraheli kavitatsioon tilkade – tekitades kahest segunematust faasist väga väikesed tilgad, mis seejärel segatakse kokku. Kuna ultraheli kõrge nihkega segistid toodavad kergesti nano suurusega tilka, on stabiliseeritud ultraheli emulsioonidel pikaajaline stabiilsus ja selge läbipaistev välimus.
Kuna igasugusel emulsioonil on oma spetsiifiline emulgeerimise / nihkelävi, kus saadakse optimaalne tilkade suurus ja omadused, on segamisparameetrite täpne reguleerimine ülioluline. Kuigi liiga madal nihe põhjustab liiga suuri tilkasid, mis ühinevad kiiresti ja põhjustavad faaside eraldumist, võib liiga kõrge nihe toote hävitada. Ultraheli kõrge nihkega segisteid saab täpselt kontrollida ja kohandada vastavalt protsessi vajadustele.
Klõpsake siin, et lugeda rohkem ultraheli nano-emulgeerimise kohta!
Ultraheli kõrge nihkega segisti UP200Ht emulgeerimiseks
Ultraheli kõrge nihkega segistid segamiseks ja lahustamiseks
Ultraheli kõrge nihkega segisteid kasutatakse osakeste, näiteks pulbrite, pigmentide ja kiudude segamiseks, jahvatamiseks, hajutamiseks ja lahustamiseks kiires, usaldusväärses ja lihtsas protsessis. Ultraheli genereeritud kavitatsioon suurendab massiülekannet tahkete ainete ja vedeliku vahel. Ultraheli kavitatsioonil on tugev mõju tahketele osakestele: Kavitatsioonilised vedelikuvood õõnestavad tahkete ainete pinda ja transpordivad erodeeritud fragmendid vedelikku, tekitades seeläbi homogeense suspensiooni.
Klõpsake siin, et lugeda rohkem ultraheli lahustamise kohta!
Ultraheli kõrge nihkega segistite rakendused
- Freesimine & Jahvatamine
- deagglomeratsioon & Dispersioon
- emulgeerimine
- Pulbrite lahustamine
- Massiülekande parandamine
- sonokeemilised reaktsioonid
See on SonoStation – ultraheli süsteem 2x 2kW ultrasonikaatoritega, segatud paak ja pump – on kasutajasõbralik süsteem rakenduste segamiseks, freesimiseks ja hajutamiseks.
Kõrge nihkega segistid igas suuruses
Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja levitab suure jõudlusega suure nihkega segisteid kompaktsest, kuid võimsast laboriseadmest piloot- ja tööstuslike suure nihkega segistite jaoks suurte voogude töötlemiseks kaubanduslikul tootmistasandil.
Kõrge nihkega segistid laborile
Sondi tüüpi ultraheli segistid on igas laboris loodud tööriistad. Kuna ultraheli protsesse saab lineaarselt skaleerida kuni suure mahuni, on Hielscheri ultraheli suure nihkega segistid ideaalsed, et arendada ja optimeerida oma protsessi väikeses ulatuses. Seejärel, pärast optimaalsete protsessiparameetrite kehtestamist, saab teie segamisrakendust lineaarselt suurendada piloot- ja hulgitootmiseks.
Hielscher pakub ultraheli kõrge nihkega segisteid laboriskaala tööks võimsusega vahemikus 50 kuni 400 vatti ultraheli segamisvõimsust.
Kõrge nihkega segistid tööstusele
Hielscheri tööstuslikud suure nihkega segistid on suure võimsusega ultraheli protsessorid, mis on mõeldud suurte lägavoogude jahvatamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja segamiseks raskeveokite all. Need tööstuslikud segistid käsitsevad kergesti kõrgeid tahkeid kontsentratsioone ja abrasiivseid osakesi. Tööstuslike ultraheli suure nihkega segistite sondid (sonotroodid) on varustatud äärikuga, nii et segistit saab integreerida terasest mahutitesse, klaasanumatesse või plastmahutitesse mis tahes suunas. See võimaldab ultrahelitöötluslaeva survet avaldada. Surve avaldamine ultraheli anumale või vooluelemendile intensiivistab akustilist kavitatsiooni ja seeläbi ultraheli segamisprotsessi. Hielscher Ultrasonics pakub tööstuslikke suure nihkega segisteid 500 kuni 16 000 vatti. UIP16000 pakub Hielscher kõige võimsamat ultraheli kõrge nihkega segistit kogu maailmas.
Kõrge viskoossed materjalid? – Pole probleemi! Kõik Hielscheri ultraheli protsessorid pink-top ja tööstuslikes kategooriates võivad kergesti töödelda viskoosseid läga kuni 250 000 sentipoise. Viskoossuse puhul, mis on suurem kui 2,000 cPs, soovitame kasutada läbivoolurakke koos progresseeruvate õõnsuspumpadega ultraheli lainete paremaks ühendamiseks vedelikku.
Kuidas leida õige ultraheli kõrge nihkega segisti?
Hielscher Ultrasonics on pikaajaline kogenud võimsate ja usaldusväärsete ultraheli suure nihkega segamissüsteemide tootja, mida kasutatakse osakeste hajutamiseks ja purustamiseks, nanoemulsioonide valmistamiseks või pulbrite lahustamiseks vedelikes. Olles ultraheli segistite turuliider, kavandab, toodab ja levitab Hielscher ultraheli kõrge nihkega segisteid ja homogenisaatoreid laborist ja pinkidest kuni piloot- ja täistööstusliku skaalani.
Järgmistele küsimustele vastamine aitab leida teie protsessi jaoks kõige sobivama suure nihkega segisti:
- Mis on teie sihtrakendus?
- Milline on tüüpiline maht, mida tuleb töödelda?
- Millised on protsessi kriitilised tegurid?
- Millised on kvaliteedistandardid, mida tuleb saavutada?
Meie hästi koolitatud ja kogenud töötajad aitavad teid kõigi küsimuste ja segamisprotsessi kontseptsiooniga. Hielscher Ultrasonics pakub põhjalikku konsultatsiooni ultraheli töötlemise kohta, et aidata meie klientidel leida kõige ideaalsem ultraheli kõrge nihkega segisti. Kuid Hielscheri teenus ei lõpe siin, koolitame kliente kas nende rajatistes või meie ultraheli protsessi laboris ja tehnilises keskuses, et aidata neid protsessi arendamisel, optimeerimisel ja laiendamisel.
Hielscher Ultrasonics’ Tööstuslikud ultraheli protsessorid pakuvad kergesti väga kõrgeid amplituudi, mis on vajalikud kõvade osakeste ja aglomeraatide purustamiseks või kõrge tahke kontsentratsiooniga läga töötlemiseks. Hielscheri tööstuslikud segistid töötavad 24/7 töös pidevalt amplituudiga kuni 200 μm. Kui konkreetsed protsessid nõuavad veelgi suuremaid amplituudi, on saadaval kohandatud ultraheli sondid. Sellised tarvikud nagu võimendussarved, voolurakud, ultrahelitöötlusreaktorid ja täielikud ringluse seadistused on kergesti kättesaadavad ja võimaldavad konfigureerida ultraheli segamissüsteemi, mis on optimaalselt kohandatud teie protsessi nõuetele. Kõik sonotroodid ja reaktorid, mis on ainsad osad, mis puutuvad kokku söötmega, on CIP/SIP (puhastamine ja steriliseerimine paigas).
Keerukad ultraheli suure nihkega segistid
Hielscher Ultrasonics keskendub suure jõudlusega rakkude lagundajatele, millel on kõrgeim kasutajasõbralikkus ja tipptasemel tehnilised edusammud. See tähendab, et Hielscheri labori lagunejate standardid kohanduvad üha enam tööstusmasinate intelligentsusega. Kasutaja saab juhtida Hielscheri digitaalseid ultrasonikaatoreid brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu. Automaatne andmete salvestamise tarkvara kirjutab kõik olulised ultraheli parameetrid, nagu kasulik võimsus, koguvõimsus, amplituud, temperatuur, rõhk, kellaaeg ja kuupäev CSV-failina sisseehitatud SD-kaardile. Lisaks saab ultraheli desintegraatorit programmeerida automaatseks väljalülitamiseks pärast kindlaksmääratud aega või konkreetset energiasisendit või programmi pulseerivaid ultrahelitöötlusrežiime. Ühendatavad temperatuuri- ja rõhuandurid võimaldavad proovitingimusi hoolikalt jälgida. Kuna soojustundlike materjalide temperatuuri reguleerimine on protsessitulemuste kvaliteedi jaoks ülioluline tegur, pakub Hielscher erinevaid lahendusi protsessi temperatuuri hoidmiseks sihitud temperatuurivahemikus.
Hielscheri ultrasonikaatorite keerukad funktsioonid tagavad kõrgeima protsessikontrolli, usaldusväärsed ja reprodutseeritavad ultrahelitöötluse tulemused, kasutajasõbralikkuse ja töömugavuse.
kvaliteet – Valmistatud Saksamaal
Pereettevõttena ja pereettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessorite jaoks esikohale kõrgeimad kvaliteedistandardid. Kõik ultrasonikaatorid on projekteeritud, valmistatud ja põhjalikult testitud meie peakontoris Teltowis Berliini lähedal, Saksamaal. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus ja usaldusväärsus muudavad selle teie tootmises tööhobuseks. 24/7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri suure jõudlusega segistite loomulik omadus.
Hielscheri ultraheli suure nihkega segistid saate osta mis tahes erineva suurusega ja konfigureeritud teie protsessile. Alates vedelike töötlemisest väikeses labori keeduklaasis kuni läga pideva läbivoolu segamiseni tööstuslikul tasandil pakub Hielscher Ultrasonics teile sobivat kõrge nihkega segisti! Palun võtke meiega ühendust – Meil on hea meel soovitada teile ideaalset ultraheli segisti seadistamist!
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!
Faktid, mida tasub teada
Ultrasonikaatorid ja nende kasutamine suure nihkega segistitena
Ultrasonikaatorid on sondi tüüpi ultraheliseadmed, mis on määratletud ultraheli vibratsiooni edastamisega ultraheli sondi kaudu töötlemiskeskkonda. Sond, tuntud ka kui sonotrode, on titaanvarras, mis vibreerib ultraheli sagedusel, nt 20kHz. Vibreerimine sagedusel 20 kHz tähendab, et sondi horisontaalpind laieneb ja tõmbub kokku 20 000 korda sekundis. Need kiired liikumised ultraheli sagedusvahemikus sondi otsas on ühendatud vedelikuga. Vedelikus liiguvad ultraheli lained läbi söötme ja tekitavad vahelduvaid kõrge rõhu / madala rõhu tsükleid. Madalrõhutsükli ajal tekivad väikesed vaakummullid, mis kasvavad mitme rõhutsükli jooksul, kuni nad jõuavad punkti, kus nad ei suuda täiendavat energiat absorbeerida. Maksimaalse kasvu hetkel lõhkeb kavitatsioonimull ägedalt. Implosiooni tulemuseks on energiatihe väli, kus on väga kõrged temperatuurid ja rõhud, vastavad temperatuuri- ja rõhuerinevused, vedelikuvood kiirusega kuni 180 m / sek ja turbulentsi. Sellel kavitatsioonienergial on tugev mõju vedelikele ja lägale, mille tulemuseks on erakordsed segamis-, segamis-, freesimis-, hajutamis- ja emulgeerimistulemused. Ultraheli suure nihkega segistid toodavad kergesti nano suurusega osakesi ja tilka, millel on väga kitsas osakeste / tilkade suuruse jaotus.
Loe siit, millised on erinevused ultraheli / akustilise kavitatsiooni ja hüdrodünaamilise kavitatsiooni töötlemise vahel!
Tavalised tööstusharud ultraheli kõrge nihkega segistite jaoks
- Tahkete/vedelate preparaatide dispergeerimine, lahustamine, segamine
- emulgeerimine
- Materjaliteadus
- Proovi ettevalmistamine enne analüüsi
- Nanoosakeste rakendused
- Osakeste funktsionaliseerimine
- Faasiülekande reaktsioonid
Kirjandus / Viited
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.