اولتراسونیک ترکیبی: مانو، ترمو-و الکتروسونیک

اولتراسونیک ترکیبی سونیک پرقدرت را با فشار، دما و میدان های الکتریکی کنترل شده ترکیب می کند تا پردازش اولتراسونیک را فراتر از حد معمول گسترش دهد. با تنظیم شدت کاویتاسیون، سینتیک واکنش و پدیده های انتقال، اولتراسونیک ترکیبی امکان استخراج سریع تر، امولسیون های ریزتر، پراکندگی قوی تر، بازده الکتروشیمیایی بالاتر و مقیاس صنعتی قابل اعتمادتر را فراهم می کند.

فشار، دما و الکتروشیمی هر کدام نحوه شکل گیری و فروپاشی کاویتاسیون و نحوه حرکت انرژی و ماده در این فرآیند را تغییر می دهند. برای مثال، مانو-سونیک از فشار بالاتر یا پایین محیط برای کنترل دینامیک حباب و انرژی فروپاشی استفاده می کند. علاوه بر این، ترمو-سونیک اولتراسونیک را با گرمایش یا سرمایش ترکیب می کند تا ویسکوزیته، انتشار و گزینش پذیری را از استخراج حلال سرد تا پردازش دمای بالا و فرآوری ذوب مدیریت کند. در نهایت، الکتروسونیکاسیون اولتراسونیک را با الکتروشیمی ادغام می کند تا تلفات قطبش را کاهش دهد، فیلم های گازی را حذف کند و سطوح الکترود را در کاتدها و آندها نوسازی نماید.
سیستم های اولتراسونیک هیلشر از پیکربندی های دسته ای و خطی برای هر رویکرد ترکیبی پشتیبانی می کنند، بنابراین می توانید تقویت فرآیندهای مقاوم را از آزمایشگاه تا تولید گسترش دهید.

خلا سازی آلتراسونیک

مکانیزم اصلی پشت پردازش اولتراسونی، کاویتاسیون صوتی است. امواج فراصوت چرخه های فشرده سازی و انبساط متناوب در مایع ایجاد می کنند. در طول انبساط، حفره های میکروسکوپی شکل می گیرند، رشد می کنند و به شدت فرو می ریزند. در نتیجه، فروپاشی باعث ایجاد میکروجت ها، امواج شوک، گرادیان های برشی بالا و میکرومیکس شدید می شود. این اثرات انتقال جرم را تسریع می کنند، آگلومراها را می شکنند، امولسیون ها را تصفیه می کنند و واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی را بدون گرمایش حجمی بیش از حد تشدید می کنند.
شرکت Hielscher Ultrasonics سیستم های خود را برای تقویت فرآیندها طراحی می کند. آن ها دامنه اولتراسونیک قابل کنترل، توان مقیاس پذیر و قطعات راکتور صنعتی را برای پردازش دسته ای و خطی اولتراسونیک فراهم می کنند. در نتیجه، فرآیندهای اولتراسونیک هیبریدی کنترل فشار، مدیریت دما و رابط های الکتروشیمیایی را برای گسترش پنجره فرآیند و تثبیت نتایج در مقیاس وسیع فراهم می کنند.

ترمو-سونیک (کنترل دما + پردازش اولتراسونیک)

ترمو-سونیک ترکیبی از اولتراسونیک با گرمایش یا سرمایش کنترل شده است. دما بر ویسکوزیته، نرخ انتشار، فشار بخار، حلالیت گاز و سینتیک واکنش تأثیر می گذارد، بنابراین رفتار کاویتاسیون و نتایج فرآیند را شکل می دهد. در نتیجه، می توانید شدت کاویتاسیون را تنظیم کنید و در عین حال انتخاب پذیری، بازده و کیفیت محصول را کنترل کنید.

ترموسونیک دمای پایین (استخراج سرد و فراصوت سرمازی)

فرآوری اولتراسونیک در دمای پایین از استخراج حلال سرد حمایت می کند و از مولکول های حساس به حرارت و اکسیداسیون محافظت می کند. با محدود کردن دمای حجم، ترموسونیک باعث کاهش تجزیه آنزیمی، اکسیداسیون و تجزیه حرارتی می شود، در حالی که همچنان از کاویتاسیون فراصوت برای تشدید اختلاط و اختلال استفاده می کند.
استخراج اولتراسونیک سرد از گیاه شناسی، طعم ها، عطرها، پروتئین ها، لیپیدها و بیواکتیو ها حمایت می کند. همچنین از پردازش نانوامولسیون اولتراسونیک و جریان های کاری لیپوزوم که پایداری حرارتی در آن ها حیاتی است، پشتیبانی می کند.
علاوه بر این، فرآوری فراصوت می تواند در شرایط سرمازیایی، از جمله سیستم هایی با نیتروژن مایع، کار کند. فراصوت کرایوژنیک از تحقیقات پیشرفته و جریان های کاری مواد تخصصی مانند زنجیره های کوچک سازی کرایوژنیک و مسیرهای پراکندگی کنترل شده با مورفولوژی پشتیبانی می کند.
از آنجا که فراصوت از طریق اتلاف انرژی گرما را وارد می کند، ترموسونیک دمای پایین نیازمند ظرفیت خنک کنندگی قوی، راکتورهای روکش دار یا مبدل های حرارتی خطی است. سیستم های اولتراسونیک هیلشر اغلب حلقه های کنترل حرارتی را برای حفظ شرایط عملیاتی پایدار یکپارچه می کنند.

ترموسونیک در دمای بالا (مایعات داغ، روغن ها و ذوب کننده ها)

فرآوری اولتراسونیک با دمای بالا از مایعات ویسکوز و مخلوط های واکنش صنعتی از جمله روغن های داغ، موم ها، محلول های پلیمری و سیستم های استخراج با دمای بالا پشتیبانی می کند. در دماهای بالا، ویسکوزیته کاهش یافته و نفوذ افزایش می یابد که این امر ترکیب و انتقال جرم را بهبود می بخشد. بنابراین، اولتراسونیک دمای بالا برای پراکندگی، ترش، دگلومراسیون و دگزینگ بسیار مؤثر است.
فرآوری فراصوت همچنین می تواند در ذوب های فلزی و نمک های مذاب کار کند. در فلزات مذاب، اولتراسونیک از گاززدایی، تصفیه دانه ها و توزیع عناصر آلیاژی یا تقویت کننده ها حمایت می کند. در نمک های مذاب، اولتراسونیک ترکیب و انتقال را در سیستم های نمک حرارتی و محیط های الکتروشیمیایی مبتنی بر نمک تشدید می کند. با این حال، این کاربردها نیازمند سونوترودهای تخصصی و مواد راکتور طراحی شده برای شرایط حرارتی و شیمیایی تهاجمی هستند.

ترموسونیک دسته ای و خطی

می توانید ترموسونیک را در راکتورهای دسته ای و سیستم های خطی پیاده سازی کنید. ترموسونیک دسته ای شامل نگهدارنده های طولانی، رمپ های حرارتی مرحله ای و شرایط چندمرحله ای است. ترمو-سونیک خطی از تولید پیوسته با چگالی انرژی پایدار، زمان اقامت مشخص و تاریخچه دمایی قابل تکرار پشتیبانی می کند. راکتورهای اولتراسونیک خطی هیلشر اغلب با مبدل های حرارتی جفت می شوند تا فرآیند را در مقیاس وسیع کنترل کنند.

ترکیب های ترکیبی: سامانه های اولتراسونیک مانو-ترمو-، ترمو-الکترو-، مانو-الکترو و فول استک اولتراسونیک

اولتراسونیک هیبریدی بیشترین پیشرفت را زمانی دارد که فشار، کنترل دما و الکتروشیمی را ترکیب کنید. فشار شدت کاویتاسیون و رفتار فروپاشی را کنترل می کند، دما ویسکوزیته و سینتیک را کنترل می کند و الکتروشیمی انتقال بار بین سطحی را کنترل می کند. این عوامل با هم رژیم های عملیاتی را باز می کنند که فراتر از آنچه هر فناوری به تنهایی ارائه می دهد، می رود.

مانو-ترمو-سونیک (فشار + دما + اولتراسونیک)

مانو-ترمو-سونیک به شما اجازه می دهد کاویتاسیون و سینتیک را جداگانه بهینه کنید. می توانید دما را برای عملکرد واکنش یا مدیریت ویسکوزیته انتخاب کنید، در حالی که فشار باعث تثبیت کاویتاسیون و تشدید فروپاشی می شود. این ترکیب از استخراج اولتراسونی، پراکندگی اولتراسونی، امولسیون سازی اولتراسونیک، فرآوری زیست توده و فرآوری مواد غذایی که در آن ها کشندگی بالا بدون گرمایش حجمی شدید لازم است، پشتیبانی می کند.

ترمو-الکترو-سونیک (دما + الکتروشیمی + فراصوت)

ترموالکتروسونیک فرآیندهای الکتروشیمیایی محدود به انتقال را هدف قرار می دهد. دما تحرک یونی را بهبود می بخشد و ویسکوزیته را کاهش می دهد، در حالی که کاویتاسیون اولتراسونیک محدودیت های نفوذ و محافظت حباب گازی را حذف می کند. در نتیجه، بازده جریان را بهبود می بخشد، پتانسیل های اضافی را کاهش می دهد و عملکرد الکترود را در فرآیندهای الکتروپولیشینگ، آبکاری الکتروپلیت، الکتروسنتز و فرآیندهای پیشرفته اکسیداسیون تثبیت می کند.

مانوالکتروسونیک (فشار + الکتروشیمی + اولتراسونیک)

مانوالکتروسونیکاسیون سیستم های الکتروشیمیایی در حال تکامل گاز و فرآیندهای الکترود حساس به کاویتاسیون را تطبیق می دهد. فشار بر رفتار حباب ها در سطوح الکترود تأثیر می گذارد، در حالی که اولتراسونیک امکان حذف مداوم گاز و تمیز کردن سطوح را فراهم می کند. بنابراین، از چگالی جریان بالاتر و پایداری بهتر در شرایط سخت پشتیبانی می کند.

مانوترمو-الکتروسونیک (فشار + دما + الکتروشیمی + اولتراسونیک)

اولتراسونیک هیبریدی فول استک هر سه درایور را با کاویتاسیون اولتراسونیک ترکیب می کند تا بیشترین انعطاف پذیری فرآیند را فراهم کند. این سیستم از تولید پیشرفته و فرآوری شیمیایی با ارزش بالا پشتیبانی می کند که عملکرد آن به شدت کاویتاسیون، سینتیک حرارتی و الکتروشیمی بین سطحی بستگی دارد. اگرچه این سیستم ها پیچیده تر هستند، اما در صورت بهینه سازی کامل، می توانند بالاترین عملکرد را ارائه دهند.