MultiPhaseCavitator-Insert ultraheli voolukambri jaoks

MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) on mõeldud vedeliku / vedeliku või vedeliku / gaasi segude ultraheli töötlemiseks. 48 väga korralikku kanüüli sisestatakse vedelik või gaas vedelas faasis otse kavitatsioonitsoonis. See loob väga väikeseid suspendeerunud tilke või gaasimulle, mis tagavad väga suure pindala.

See insertsioon on eriti kasulik emulsioonikemika jaoks, näiteks faasiülekande reaktsioonid, Faasiülekanne-katalüüs (PTC) või vedelik-vedelik-ekstraheerimine. Veel üks huvitav rakendusvaldkond on osakeste sadestamine kahest vedelast prekursorist või sono-kristallisatsioon. See sissekäik on mõeldud Hielscheri voolu rakureaktorite jaoks ja võimaldab partii või pidevat töötlemist.

Üks ja 48 Injection Ports

Ultraheli on efektiivne emulgeerimine ja segamine. Erinevalt tavapärasest seadistusest, kus erinevad faasid ühendatakse enne voolukambri ja kavitatsiooniga sisenemist, parandab see voolurakkude sisestus kahe faasi kombinatsiooni. Kui 48 peenikese kanüüli kaudu süstitakse vedelikku, siseneb see voolurakus väga kitsadesse kiududesse. Sisestamisel kasutatakse väga 48 peenist meditsiinilist kanüüli, mille siseläbimõõt on 0,3 mm kuni 1,2 mm. Need kanüülid on hõlpsasti asendatavad ja kulutatavad (steriilsed, ligikaudu 2tk / tk). Ultraheli kavitatsioon (20 kHz juures) lõikab 48 sissetulevat vedelat ahelat väikeste tilkade külge, kui nad sisenevad voolukambrisse vedelasse faasi.
Disain rakendab üht voolutugevust ühel toalisel kõigil 48 kanüülil, et tasandada kanüüli vahelist voolu.

48 sisenemispiirkonda vedel-vedelate reaktsioonide ultraheli reaktorisse

Kasutab ja rakendusi

Hielscher ultraheli reaktoreid kasutatakse sageli emulgeerimiseks, et parandada faasi ülekandeprotsessi kineetikat või vedelik-vedelas faasis süsteemide lahustuvust. Selliste protsesside näideteks on vesinikperoksiidi oksüdatiivne desulfuriseerimine ja järgnevate solventekstraktsioonide või triglütseriidide aluse-katalüüsitud transesterifitseerimine.
Ühe reagendi faasi piiratud lahustuvus teises reagendi faasis on protsessi emulsioonikemii nis oluline probleem, kuna mõlemad faasid reageerivad üksteisega ainult interfaasil. Ilma ultraheliuuringuta põhjustab see madalate reaktsioonikiiruste ja aeglase konversiooni kineetika kahefaasilistes süsteemides.
Inserdi kasutamine ultraheli reaktoriga tekitab kavitatsiooniga suure hüdrovõimendi ja lõhub süstitava faasi sub-mikroni ja nanosize piiskadesse. Kuna faasi piirkonna eripind on keemilise reaktsioonikiiruse jaoks mõjukas, aitab see märkimisväärne tilkade läbimõõdud parandada reaktsiooni kineetikat ning võib vähendada või kõrvaldada vajaduse faasiülekande vahendite järele. Süstitava faasi mahuosa võib langetada, sest peenememulsioonid vajavad vähem mahtu, et tagada sama kontaktpind teise reagendi faasiga.
Selle inserdi kasutamine võib vähendada amfifiilsete emulsioonkatalüsaatorite või faasiülekande katalüsaatorid (PTC), näiteks kvaternaarsed ammooniumsoolad, mille ainulaadne võime lahustada nii vesi- kui ka orgaanilistes vedelikes.

Tõhustatud massiülekanne keemiliste reaktsioonide jaoks

Kui faasipiirkonnas reageerivad kaks reagendi faasi, akumuleeruvad reaktsiooniproduktid tilgapinnal ja blokeerivad reagendi faasid interfereerides liidesesse. Ultraheli kavitatsioonist tingitud hüdraulikavarrel põhjustab turbulentset voolu ja materjali transportimist tilgapindadelt ja tilgapindadeni ning viib uute katsete korduvasse koalestsentsi ja järgnevast moodustumisest. Kuna reaktsioon aja jooksul suureneb, kiirendab ultrahelitöötlus reagentide kokkupuudet ja vastastikust mõju.
Seda efekti kasutatakse paljudes protsessides, nagu näiteks taimeõlide ümberesterdamine biodiislikütuseks või polüestrite sünteesimine diestrite ümberesterdamise teel dioolidega, et moodustada makromolekule.

Emulgaator / emulgaator

See voolu rakukomplekt parandab segunematute vedelike emulgeerimist. See toob kaasa väiksemate tilkade suuruse ja väiksema jaotuse – emulsiooni stabiilsuse võtmetegur. Selle disainiga saate süstida ja emulgeerida väikese ja keskmise viskoossusega vedelikke isegi kõrge viskoossusega vedelike hulka, nagu rasked kütteõlid (HFO), polümeerid või geelid. Mõnes koostises võib olla vaja lisada emulgaatoreid või stabilisaatoreid. Sellisel juhul aitab see emulgaatorit ühtlaselt segada. Kohandatud kujundused rohkem kui ühe faasi süstimiseks, kui need on saadaval soovi korral.

Vedelad vedelad ekstraheerimised

See insertsioon suurendab vedelik-vedeliku ekstraheerimisprotsesse, tehes õlikaasis peene suurusega turbulentse emulsiooni, näiteks lahusti faasi. Jällegi suurendab see faasikontakti pinda ja annab parema ekstraheerimise ja vähendab lahustite kasutamist.

Aqua-kütused puhta põlemise jaoks

Madala kvaliteediga kütteõlid, nagu näiteks laevakütuste või elektrienergia tootmiseks kasutatav raske kütteõli, saab emulgeerida veega. Selle tulemuseks on tõhusam põletamine ja NO-i märkimisväärne vähendamine_x heited ja tahma.
Lugege lähemalt vesikütuste ultraheli Emulgeerimine (emulsioonkütused)!

Sademed / Sono-Kristalliseerimine

Pigmendid või nanoosakesed võivad tekkida vedelike sadestamise teel altpoolt ülespoole. Sellisel juhul hakkab üleküllastunud segu moodustama väga kontsentreeritud materjalist tahkeid osakesi või kristalle. Need osakesed kasvavad teatud punkti ja lõpuks sadestuvad. Osakeste / kristallide suuruse ja morfoloogia kontrollimiseks on lähteaine / reagendi segamise kontrollimine hädavajalik.
Üldiselt hõlmab sadestamisprotsess segu, üleküllastumist, tuumasünteesi, osakeste kasvu ja aglomeratsiooni. Viimast välditakse vähese tahke kontsentratsiooniga või stabiliseerivate ainetega. Segamine on kriitiline; nagu enamike sademete protsesside puhul on reaktsiooni kiirus väga kõrge. Insert MPC48 ühendab kiireid kitsaid süstivaid jõude tugevate ultraheli-kattega lõikuritega. See maksimeerib segamise kiirust ja jõudlust, luues rohkem ja väiksemaid osakesi.

Alates Lab Testing kuni Pilot Scale ja Production

Hielscher Ultrasonics pakub seadmeid selle tehnoloogia testimiseks, kontrollimiseks ja kasutamiseks mis tahes ulatuses. Kontseptsiooni on lihtne lisada olemasolevatesse protsessidesse.

1. Voofaas A voolukambri põhjas olevasse vedeliku sisenemispunkti
2. Voofaas B asetatakse voolukambri küljele väiksemasse vedeliku sissevooluava (desse). See sööt siseneb 48 õhukese toru kaudu kaevitatsioonipiirkonda
3. Reguleerige reaktori rõhku voolukambri väljalaskeava juures oleva tagasilöögiklappi abil

Pinge-tasemel a UIP1000hd (1kW) saab protsessi tutvustamiseks ja ultrahelitöötluse parameetrite optimeerimiseks töödelda voolukiirust 100 kuni 1000 l / h (25 kuni 250 gal / h). Hielscheri ultraheli protsessorid on kavandatud lineaarsel skaalal kuni suurema töötlemismahuni katse või tootmismahu ulatuses. Järgnevas tabelis on esitatud töötlemismaht ja soovitatavad seadmete suurused.