Aeglaste ja ebapiisavate tootmisprotsesside kiirendamine
Ultraheli töötlus on väljakujunenud protsesside intensiivistamise tehnika, mida kasutatakse paljudes vedelikega seotud rakendustes, näiteks homogeniseerimisel, segamisel, dispergeerimisel, märgjahvatamisel ja emulgeerimisel ning heterogeensete keemiliste reaktsioonide parandamisel. Kui teie tootmisprotsess ei anna soovitud tulemust ega saavuta kindlaid tootmiseesmärke, tasub kaaluda ultraheli töötlust protsessi kiirendajana.
Ultraheli segamine, homogeniseerimine ja dispergeerimine
Ultraheli töötlus on väga tõhus meetod tahke aine ja vedeliku ning vedeliku ja vedeliku süsteemide segamiseks, homogeniseerimiseks, dispergeerimiseks ja emulgeerimiseks. Ultraheli kõrge nihkejõuga segistid lõhuvad osakesi ja piisku ning vähendavad nende suurust tõhusalt, nii et saadakse stabiilne ja homogeenne segu. Ultraheli segamise oluline eelis on väga madala kuni väga kõrge, pastataolise viskoossusega vedelike ja suspensioonide vaevatu käsitsemine. Isegi abrasiivsed osakesed ei ole ultraheli segistitele probleemiks.
Lugege lähemalt ultraheli kõrge nihkejõuga segamise kohta!
Ultraheli protsessor UIP16000hdT on suure jõudlusega, protsesse intensiivistav homogenisaator igasuguste segamisrakenduste jaoks
Sonokeemilised rakendused
Kui tahke aine ja vedeliku ning vedeliku ja vedeliku süsteeme segatakse suure võimsusega ultrahelis, paraneb aine ülekanne kahe või enama segu faasi või komponendi vahel. On hästi teada, et suurenenud aine ülekanne mõjutab positiivselt paljusid keemilisi reaktsioone, näiteks heterogeenset katalüüsi. Lisaks viib ultraheli kavitatsioon keemilistesse süsteemidesse suure energia, mis käivitab reaktsioone ja/või muudab reaktsiooniradu. See toob kaasa oluliselt paranenud keemilise konversiooni määrad ja saagised. Sonokeemilisi seadmeid ja reaktoreid kasutatakse tavaliselt transesterdamiseks, polümerisatsiooniks, väävlitustamiseks, sool-geel protsessideks ja paljudeks teisteks heterogeenseteks katalüütilisteks ja sünteetilisteks orgaanilisteks reaktsioonideks. Lugege lähemalt sonokeemiliste reaktsioonide kohta!
Ultraheli rakendused toiduainetööstuses
Ultraheli kõrge nihkejõuga homogeniseerimine on mittetermiline tehnoloogia, mida kasutatakse toidu, jookide ja toidulisandite mitmesugustes tootmisprotsessides. Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse kastmete, suppide, mahlade, smuutide ja toidulisandite (nt leeder, kanep) tootmisel, et vabastada maitseühendeid, värvipigmente, vitamiine ja toitaineid ning luua intensiivsema maitsega ja tervislikum toidutoode. Ekstraheeritud maitseühendite ja looduslike suhkrute tõttu on võimalik vältida rafineeritud suhkru ja sünteetiliste maitseainete lisamist. Lugege lähemalt toidu ja jookide ultraheli töötlemise kohta!
Ultraheli töötlust kasutatakse toidu töötlemisel, et intensiivistada ja parandada järgmist:
- ekstraheerimine
- homogeniseerimine
- pastöriseerimine
- emulgeerimine
- kapseldamine (liposoomid, tahked lipiidsed nanoosakesed)
Nanomaterjalide ultraheli süntees ja funktsionaliseerimine
Ultraheli töötlus ja sellest tulenev akustiline kavitatsioon võivad osakesi äärmiselt tugevalt koormata ning kontrollitult lõhkuda need submikromeetrise ja nanomeetrise suuruseni. Akustilise kavitatsiooni nähtus tekitab suurt nihet, turbulentsi ning väga suuri rõhu- ja temperatuurierinevusi. Need intensiivsed tingimused tekivad mulli implosiooni tagajärjel, mida võib täheldada siis, kui suure võimsusega ultraheli tekitab keskkonnas vahelduvaid kõrg- ja madalrõhutsükleid. Kui vedelikujoad ja osakestevaheline kokkupõrge löövad vastu osakesi, erodeerivad ja purustavad neid, võib tekkiv kvaasihüdrostaatiline rõhk muuta osakeste mikrostruktuuri, näiteks poorsust. Nanoosakeste ultraheli funktsionaliseerimine võimaldab sünteesida suure jõudlusega materjale, millel on nanomaterjalide parem termiline stabiilsus, erakordne tõmbetugevus, plastsus, soojus- ja elektrijuhtivus, optilised omadused jne.
Lugege lähemalt nanoosakeste ultraheli sünteesi ja funktsionaliseerimise kohta!
Ultraheli töötlus – sünergilised efektid
Ultraheli töötlus võib kas asendada alaleveeriva masina või seda kombineerida peaaegu iga olemasoleva vedelike töötlemise tehnikaga, et parandada ja täiustada puudulikke tulemusi. Hielscheri sondiga sonikaatorid integreeritakse olemasolevatesse tootmisliinidesse koos järgmistega:
- kolloidsegistid ja -veskid
- helmes- / pärlveskid
- kõrge nihkejõuga segistid
- kõrgsurvehomogenisaatorid
- labasegistid / rootor-stator segistid
- kuumpastöriseerimine (HTST)
- Suure intensiivsusega pulseeriv elektriväli (HELP)
- mikrolaine
- ultraviolettvalgus (UV)
- elektrokeemia
- barjäärtehnoloogiad
- CO2 ekstraktorid
Ultraheli seadmestik, mis koosneb 3 seadmest UIP1000hdT raskete protsesside jaoks
Suure jõudlusega ultraheli süsteemid protsesside intensiivistamiseks
Hielscher Ultrasonic projekteerib, toodab ja turustab suure jõudlusega sonikaatoreid raskeks tööks mõeldud rakenduste jaoks. Meie tootevalik hõlmab kogu skaalat kompaktsetest laborisonikaatoritest kuni lauaseadmete ja täismahus tööstuslike ultraheli protsessoriteni, mis võimaldab meil soovitada teie rakenduse ja töödeldava mahu jaoks ideaalset ultraheli lahendust.
Lugege lähemalt tööstuslike sonikaatorite kohta ja sellest, miks need on lahendus teie keerulisele rakendusele!
Võtke meiega nüüd ühendust, et arutada, kuidas teie protsess saab ultraheli abil intensiivistamisest kasu! Meie pika kogemuse ja heade teadmistega töötajad annavad teile põhjalikku teavet ja tehnilisi üksikasju.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie sonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20L | 0,2 kuni 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster, mis koosneb seadmetest UIP16000 |
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid segamiseks, dispergeerimiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks labori-, pilootmahu- ja tööstusskaalas.
Kirjandus / viited
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- 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 toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborisuurusest kuni tööstusliku suuruseni.