سونیکتورهای نوع پروب صنعتی: راه حل نهایی برای فرآیندهای چالش برانگیز
ماسونیک های صنعتی پروب نوع استفاده از انرژی مافوق صوت برای ایجاد مخلوط شدید، اختلال، استخراج و امولسیون برای کاربردهای صنعتی. آنها که معمولا در فرآوری شیمیایی، داروسازی، تولید مواد غذایی و فناوری نانو استفاده می شوند، عملکردهای ضروری مانند کاهش اندازه ذرات، لیز سلولی و پراکندگی را انجام می دهند. ملاحظات کلیدی برای انتخاب فراصوت مناسب شامل قدرت، دامنه، هندسه پروب و راکتور، کنترل دما و گزینه های اتوماسیون است. ایده آل برای مقیاس تا تولید, صوتی Hielscher ارائه دقت و بهره وری برای فرآیندهای صنعتی به چالش کشیدن.
سونیکاتورهای نوع پروب صنعتی چیست؟
سونیکاتور های نوع پروب صنعتی، گاهی اوقات هموژنایزرهای اولتراسونیک نامیده می شوند، از انرژی اولتراسونیک برای انجام اختلاط شدید، پراکندگی و اختلال در مواد در یک راه حل استفاده می کنند. این ابزارهای قدرتمند به طور خاص برای رسیدگی به فرآیندهای چالش برانگیز در مقیاس های صنعتی طراحی شده اند. بر خلاف ماسونکاتورهای حمام که با استفاده از یک مخزن به استفاده از امواج مافوق صوت، فراصوت پروب نوع استفاده از یک کاوشگر تخصصی (یا شاخ) است که انتشار امواج مافوق صوت به طور مستقیم به یک راه حل هدفمند، ارائه حفره با شدت بالا به طور مستقیم به مواد.
سونیکاتورهای صنعتی چگونه کار می کنند؟
هسته یک فراصوت از نوع پروب یک مبدل اولتراسونیک است که انرژی الکتریکی را به ارتعاشات اولتراسونیک تبدیل می کند. سپس این ارتعاشات تقویت می شوند و از طریق نوک پروب به داخل محلول منتقل می شوند و کاویتاسیون شدیدی ایجاد می کنند – تشکیل و فروپاشی حباب های میکروسکوپی – در داخل مایع. این اثر کاویتاسیون نیروهای برشی قدرتمند، اختلاط و اختلال در مواد ایجاد می کند که همگی برای کاربردهای مختلف که در آن سازگاری، سرعت و مقیاس بسیار مهم هستند، بسیار ارزشمند هستند.
مزایای سونیکاتورهای نوع پروب صنعتی
- توان خروجی بالا: فراصوت صنعتی به طور معمول در سطوح قدرت بسیار بالاتر از نسخه های آزمایشگاهی کار می کنند، اغلب به چندین کیلووات برای رسیدگی به حجم های بزرگ و مواد متراکم می رسند.
- دقت و کنترل: آنها شدت، دامنه، زمان، دما و فشار کنترل شده را ارائه می دهند و امکان پردازش مناسب مواد مختلف را فراهم می کنند.
- مقیاس پذیری: طراحی مدولار آنها به این معنی است که آنها می توانند برای برآورده کردن نیازهای تولید افزایش یابند و آنها را برای حرکت از آزمایش های آزمایشگاهی به تولید صنعتی ایده آل می کند. سلول های جریان اولتراسونیک پردازش یکنواخت جریان های مایع بزرگ را تسهیل می کنند.
عواملی که باید هنگام انتخاب یک سونیکاتور از نوع پروب صنعتی در نظر بگیرید
انتخاب فراصوت مناسب برای کاربردهای صنعتی شامل چندین عامل کلیدی برای اطمینان از اینکه دستگاه خواسته های خاص فرآیند و مواد را برآورده می کند. در اینجا نگاهی جامع به مواردی که باید در نظر بگیرید آورده شده است:
- برق مورد نیاز
توان خروجی از یک فراصوت ، اندازه گیری شده بر حسب وات ، یک عامل حیاتی است. قدرت بالاتر برای پردازش موثر حجم های بزرگتر یا مواد متراکم تر ضروری است. بسیاری از برنامه های کاربردی صنعتی نیاز به فراصوت با سطح قدرت در محدوده 500 تا 5000 وات یا بیشتر برای رسیدن به پردازش سازگار و کامل. - فرکانس سونوگرافی
فرکانس فراصوت بر نوع کاویتاسیون آن را تحت تاثیر قرار: برای فرآیندهای مافوق صوت مانند پراکندگی، مرطوب فرز، لیز، استخراج، امولسیون یا واکنش سونوشیمیایی، سونوگرافی فرکانس پایین مورد نیاز است. سونوگرافی با فرکانس پایین در محدوده 20-30 کیلوهرتز کاویتاسیون شدیدی را ایجاد می کند که برای کاربردهای چالش برانگیز که نیاز به اختلال شدید دارند، مانند کاهش اندازه ذرات، امولسیون یا استخراج. - مواد و طراحی پروب
Hielscher مافوق صوت تولید پروب خود را (sonotrodes) از مواد با دوام مانند تیتانیوم, که مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر فرسایش حفره ای. اندازه و شکل نوک نیز مهم است:
کاوشگر کوچکتر: کاویتاسیون با شدت بالا را با تمرکز بر روی یک منطقه کوچکتر ، مناسب برای اختلال سلولی یا کاربردهای با حجم کم فراهم کنید.
کاوشگر بزرگتر: یک منطقه وسیع تر را با انرژی متمرکز کمتر بپوشانید و آنها را برای حجم های بزرگتر بهتر می کند. - دسته ای یا درون خطی
ظرفیت فراصوت دسته ای یا سلول جریان باید با حجم موادی که قصد پردازش آن را دارید تراز شود. پردازش مداوم با استفاده از یک سلول جریان اولتراسونیک اجازه می دهد تا مایع از یک کانال عبور کند و پردازش بسیار یکنواخت را در مقیاس های بزرگ تسهیل می کند. ماسونکاتورهای Hielscher ایده آل برای مقیاس خطی از فرایند فراصوت خود را. - کنترل دما
مانند تمام فرآیندهای همگن سازی، پردازش اولتراسونیک گرما تولید می کند. به منظور محافظت از مواد حساس به حرارت، ماسونیک های صنعتی Hielscher با سیستم های خنک کننده یکپارچه مانند ژاکت آب و یا چیلرهای خارجی آمده، اطمینان حاصل شود که فرآیند فراصوت در دمای پایدار برای نتایج مطلوب باقی می ماند. همه فراصوت های دیجیتال Hielscher با یک سنسور دما قابل اتصال PT100 آمده. منوی هوشمند از فراصوت Hielscher اجازه می دهد تا برنامه نویسی از حد حرارت بالا. هنگامی که رسیدن به حد بالای درجه حرارت تنظیم شده، فراصوت به طور خودکار متوقف می شود تا زمانی که حد پایین تنظیم شده رسیده است. - کنترل و نظارت بر فرآیند
دقت در کاربردهای صنعتی ضروری است. فراصوت های پیشرفته Hielscher را ارائه نظارت در زمان واقعی از پارامترهایی مانند قدرت، دما، و دامنه، دادن اپراتورها کنترل کامل بر فرایند فراصوت. تمام پارامترهای مهم فراصوت به طور خودکار بر روی یک کارت SD ساخته شده نوشته شده به طوری که فرآیندهای تولید را می توان به راحتی تجدید نظر کرد.
گزینه های خودکار: برای تولید در مقیاس بزرگ، سیستم های خودکار شرایط پردازش ثابتی را حفظ می کنند، نظارت دستی را کاهش می دهند و کارایی را افزایش می دهند. - قابلیت سفارشی سازی و مقیاس بندی
Hielscher ماسونیک صنعتی همه کاره تسهیل مقیاس تا به عنوان تولید رشد. نصب و راه اندازی مدولار از فراصوت Hielscher اجازه می دهد تا برای گسترش تدریجی از نیازهای تولید در حال تکامل.
چرا انتخاب Hielscher صنعتی پروب نوع Sonicators?
Hielscher مافوق صوت تخصص در ارائه دولت از هنر فراصوت راه حل است که طراحی شده برای پاسخگویی به خواسته های سخت از برنامه های کاربردی صنعتی. با طیف گسترده ای از گزینه های قابل تنظیم، قدرت قوی و مهندسی دقیق، فراصوت های ما ساخته شده اند تا حتی در چالش برانگیزترین محیط ها برتری داشته باشند. این که آیا شما در داروسازی، تولید مواد غذایی، فرآوری شیمیایی، یا فناوری نانو هستید، تیم ما می تواند به شما کمک کند تا فراصوت مناسب را برای افزایش فرآیند تولید خود پیدا کنید.
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- کنترل فرآیند قابل تنظیم و دقیق
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی
- نرم افزار هوشمند
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
- آسان و ایمن برای کار
- تعمیر و نگهداری کم
- CIP (تمیز کردن در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
---|---|---|
00.05 تا 10 لیتر | 0.1 تا 1 لیتر در دقیقه | UIP1000hdT |
0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
کاربردهای سونیکاتورهای پروب صنعتی
فراصوت های صنعتی برنامه های کاربردی را در بسیاری از زمینه ها پیدا می کنند که در آن پردازش سونوگرافی دقیق و با قدرت بالا مورد نیاز است. در اینجا برخی از رایج ترین کاربردها آورده شده است:
- فرآوری شیمیایی
امولسیون سازی: برای ایجاد امولسیون های پایدار، ضروری در صنایع غذایی، آرایشی و دارویی استفاده می شود.
deagglomeration & پراکندگی: به تجزیه ذرات آگلومره مانند خوشه های نانوذره کمک می کند و اطمینان حاصل می کند که آنها به طور مساوی در محلول ها پراکنده می شوند.
کاتالیز و شتاب واکنش: مافوق صوت می تواند سرعت واکنش افزایش, کاهش زمان پردازش و افزایش بازده. - دارویی & بیوتکنولوژی
اختلال سلولی & استخراج: فراصوت با شدت بالا می شکند سلول های باز برای استخراج پروتئین ها, DNA, و یا دیگر اجزای سلولی, یک فرایند ضروری برای بسیاری از بیوتکنولوژی و کاربردهای دارویی.
کاهش اندازه ذرات: اندازه ذرات کوچکتر در داروها فراهمی زیستی و قوام در دوز را افزایش می دهد.
نانوامولسیون ها & تشکیل لیپوزوم: امولسیون ها یا لیپوزوم هایی با اندازه نانو ایجاد می کند که معمولا در سیستم های پیشرفته تحویل دارو استفاده می شود. - صنایع غذایی و آشامیدنی
همگن: بافت و ظاهر یکنواخت را در محصولاتی مانند سس ها، سس ها و نوشیدنی ها تضمین می کند.
استخراج طعم: استخراج طعم از منابع طبیعی را تشدید می کند و طعم را بدون افزودنی های مصنوعی افزایش می دهد.
حفظ: بار میکروبی را برای ماندگاری طولانی تر کاهش می دهد و ایمنی مواد غذایی را بهبود می بخشد. - کاربردهای انرژی و محیط زیست
پردازش سوخت زیستی: تجزیه زیست توده را افزایش می دهد و تولید سوخت زیستی را کارآمدتر می کند.
تصفیه آب و فاضلاب: به تجزیه آلاینده ها و آلاینده ها کمک می کند و فرآیندهای تصفیه آب را کارآمدتر می کند.
گوگردزدایی سوخت ها: میزان گوگرد موجود در سوخت های فسیلی را کاهش می دهد که گامی مهم در رعایت استانداردهای زیست محیطی است. - فناوری نانو
سنتز نانوذرات: با اطمینان از توزیع یکنواخت اندازه، تولید نانوذرات را تسهیل می کند.
پراکندگی در محلول ها: برای ایجاد سوسپانسیون های همگن نانوذرات، حیاتی در صنایع از الکترونیک گرفته تا مهندسی زیست پزشکی.
ادبیات / منابع
لیست زیر ویژگی های یک انتخاب کوچک از مقالات علمی, که در آن ماسونیک های صنعتی Hielscher با موفقیت برای برنامه های کاربردی مختلف مورد استفاده قرار گرفت. لطفا از ما ادبیات مربوط به کاربردهای خاص مورد علاقه خود را بخواهید!
- Petigny L.، Périno-Issartier S.، Wajsman J.، Chemat F. (2013): استخراج دسته ای و پیوسته اولتراسوند به کمک برگ های بولدو (Peumus boldus mol.). مجله بین المللی علوم مولکولی 14، 2013. 5750-5764.
- I. Fasaki، K. Siamos، M. Arin، P. Lommens، I. Van Driessche، S.C. Hopkins، B.A. Glowacki، I. Arabatzis (2012): سونوگرافی به کمک آماده سازی سوسپانسیون های TiO2 نانوکریستالی پایدار مبتنی بر آب برای کاربردهای فوتوکاتالیستی فیلم های چاپ شده با جوهر افشان. کاتالیز کاربردی A: عمومی ، جلد 411-412 ، 2012. 60-69.
- آنتونیا تامبورینو ، اگنس تاتیچی ، روبرتو رومانیلو ، کلودیو پرونه ، سونیا اسپوستو ، الساندرو لئونه ، مائوریتزیو سرویلی (2021): ارزیابی چیدمان کارخانه استخراج روغن زیتون با پیاده سازی دستگاه سونوگرافی پرتوان. سونوشیمی اولتراسونیک ، جلد 73 ، 2021.
- باررا-سالگادو، کارن؛ رامیرز-روبلدو، گابریلا؛ آلوارز-گالگوس، آلبرتو; آرلانو، کارلوس؛ سیرا، فرناندو؛ پرز ، ج. آ. سیلوا مارتینز ، سوزانا (2016): فرایند فنتون همراه با فراصوت و تابش اشعه ماوراء بنفش برای اکسیداسیون یک آلاینده مدل. مجله شیمی ، 2016. 1-7.
- لازلو وانیورک، داوید بوس، آدام پرکوب، بلا فیزر، آتیلا پوتیکا، گزا نمث، لازلو کوزسلا، دیرک دریس، آتیلا تروهاک، بلا ویسکولچ (2019): استفاده از نانولوله کربنی بامبو مانند دوپ شده با نیتروژن برای توسعه روان کننده های رسانای الکتریکی. مجله تحقیقات و فناوری مواد، دوره 8، شماره 3، 2019. 3244-3250.
- سانچز-هرناندز E.، Balduque-Gil J.، González-García V.، Barriuso-Vargas J.، Casanova-Gascón J.، Martín-Gil J.، Martín-Ramos P. (2023): پروفایل فیتوشیمیایی عصاره گل و برگ Sambucus nigra L. و پتانسیل ضد میکروبی آن ها علیه پاتوژن های درخت بادام. مجله بین المللی علوم مولکولی, 2023.
- عبدالله، سی. س. ; بلوچ، ن.; مختار سعید (1394): صعود راکتور اولتراسونیک برای تولید میکرو بیودیزل. فن شناسی (علوم علمی) & مهندسی) 77:5; 2015. 155-161.
- علی غلامی، فتح اله پورفیاض، اکبر ملکی (1400): ارزیابی فنی اقتصادی تولید بیودیزل از روغن کلزا از طریق کاویتاسیون اولتراسونیک. گزارش های انرژی، جلد 7، 2021. 266-277.
پرسش و پاسخهای متداول
Sonicator برای چه مواردی استفاده می شود؟
یک فراصوت استفاده می شود برای استفاده از انرژی مافوق صوت به یک نمونه، ایجاد حفره است که سلول ها مختل، ترویج همگن سازی، و را قادر می سازد مخلوط کردن و یا استخراج مواد، معمولا در زیست شناسی مولکولی، شیمی، و علوم مواد برای شکستن سلول، برش DNA، و پراکنده ذرات.
تفاوت بین Sonicator و Ultrasonicator چیست؟
هیچ تفاوت اساسی بین یک “فراصوت” و یک “ultrasonicator”; هر دو اصطلاح به دستگاه هایی اطلاق می شود که از انرژی اولتراسونیک برای ایجاد کاویتاسیون در مایعات استفاده می کنند. اما “ultrasonicator” اصطلاحی است که بیشتر برای تأکید بر شدت امواج اولتراسوند تولید شده استفاده می شود، معمولا در برنامه هایی که نیاز به پردازش دقیق و با کارایی بالا دارند.
دو نوع سونیکاتورها چیست؟
دو نوع اصلی از فراصوت ها فراصوت های پروب نوع و فراصوت حمام هستند. فراصوت پروب نوع استفاده از یک پروب غوطه وری مستقیم برای ارائه انرژی اولتراسونیک متمرکز به یک نمونه، و آنها را ایده آل برای پردازش حجم های کوچک و بزرگ در شرایط پردازش شدید ایده آل است. حمام اولتراسونیک ، همچنین به عنوان مخازن اولتراسونیک یا پاک کننده شناخته می شود ، امواج اولتراسونیک را در یک مخزن پر از مایع تولید می کند و فراصوت غیر مستقیم و غیر یکنواخت مناسب برای کارهای ساده مانند تمیز کردن فراهم می کند.