راهکارهای فراصوتی ویژهٔ صنایع
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در صنایع بسیاری مانند سوخت‌های تجدیدپذیر و زیست‌توده، مواد غذایی و نوشیدنی، رنگ و مرکب، پوشش‌ها، سیم و کابل یا فرآوری شیمیایی به کار می‌روند.
رشد جلبک و استخراج روغن جلبک
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در راکتورهای پیوستهٔ جلبک به کار می‌روند تا لایهٔ جلبک را از سطح شفاف حذف کنند. پس از رشد و تغلیظ جلبک، از کاویتاسیون فراصوتی برای استخراج روغن جلبک، پروتئین‌ها و دیگر ترکیبات ارزشمند استفاده می‌شود.
بیودیزل از روغن گیاهی و چربی حیوانی
بیودیزل سوختی تجدیدپذیر است – جایگزینی برای سوخت دیزل تولیدشده از نفت. بیودیزل از طریق ترانس‌استریفیکاسیون از منابعی مانند روغن گیاهی، روغن جلبک، چربی‌های حیوانی یا گریس تولید می‌شود. تولید بیودیزل شامل واکنش کاتالیزوری با الکل است. اختلاط فراصوتی روغن، چربی یا گریس با الکل، سرعت و بازده واکنش را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. این امر هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی را کاهش می‌دهد.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ ترانس‌استریفیکاسیون فراصوتی، اینجا کلیک کنید!
شیمی / سونوشیمی
سونوشیمی کاربرد فراصوت در واکنش‌ها و فرایندهای شیمیایی است. سازوکار ایجاد اثرات سونوشیمیایی در مایعات، پدیدهٔ کاویتاسیون آکوستیکی است. اثرات سونوشیمیایی بر واکنش‌ها و فرایندهای شیمیایی شامل افزایش سرعت واکنش و/یا میزان محصول، استفادهٔ کارآمدتر از انرژی، بهبود عملکرد کاتالیزورهای انتقال فاز، فعال‌سازی فلزات و جامدات یا افزایش واکنش‌پذیری واکنشگرها یا کاتالیزورها است.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ اثرات سونوشیمیایی فراصوت، اینجا کلیک کنید!
پراکنش و سنتز فراصوتی نانومواد
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در سنتز نانومواد و همچنین در فرمولاسیون ترکیبات و کامپوزیت‌های حاوی نانومواد به کار می‌روند. این کاربردها شامل استفاده از فراصوت هنگام رسوب‌دهی و کلوخه‌زدایی مواد در ابعاد نانو، مانند اکسیدهای فلزی یا نانولوله‌های کربنی است.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ کاربرد فراصوت در صنعت نانومواد، اینجا کلیک کنید!
راکتور ناپیوستهٔ بسته از جنس فولاد زنگ‌نزن به سونیکاتور UIP2000hdT (2kW, 20kHz) مجهز است.
سونیکاتورها برای پراکنش مرکب و جوهر چاپگر جوهرافشان
پراکنش و کاهش اندازهٔ رنگدانه‌ها در جوهرهای چاپگر جوهرافشان و مرکب‌های چاپ، یکی از کاربردهای معمول دستگاه‌های فراصوتی Hielscher است. کاویتاسیون فراصوتی، مواد در ابعاد میکرو و نانو را کلوخه‌زدایی می‌کند و به ذرات مجزای پراکنده تبدیل می‌کند.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ کاربرد فراصوت در فرمولاسیون مرکب‌ها، اینجا کلیک کنید!
رنگ و پوشش
از فراصوت در فرمولاسیون رنگ‌ها و پوشش‌ها برای موارد زیر استفاده می‌شود:
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ دستگاه‌های فراصوتی در تولید رنگ‌ها و پوشش‌ها، اینجا کلیک کنید!
تمیزکاری فراصوتی سیم، کابل و نوار
تمیزکاری فراصوتی جایگزینی سازگار با محیط‌زیست برای تمیزکاری مواد پیوسته مانند سیم و کابل، نوار یا لوله‌ها است. اثر کاویتاسیون ایجادشده به‌وسیلهٔ توان فراصوتی، بقایای روانکاری مانند روغن یا گریس، صابون‌ها، استئارات‌ها یا گردوغبار را از بین می‌برد.
برای اطلاعات بیشتر دربارهٔ تمیزکاری فراصوتی، اینجا کلیک کنید!
فراصوت برای تولید و پالایش نفت و گاز و سوخت‌های تجدیدپذیر
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در مراکز پژوهش سوخت و واحدهای فرآوری برای فراصوت‌دهی سوخت‌های معدنی و تجدیدپذیر به کار می‌روند. این کاربردها شامل کاهش >NOx، گوگردزدایی نفت‌های خام و سوخت دیزل، تولید بیودیزل، متلاشی‌سازی لجن و تولید بیواتانول است.
برای آشنایی با قابلیت‌های فراصوت در زمینهٔ سوخت‌های فسیلی و تجدیدپذیر، اینجا کلیک کنید!
سونیکاتورها برای تولید مواد غذایی و نوشیدنی‌ها
کاربرد فراصوت در صنایع غذایی به تخریب سلولی، غیرفعال‌سازی آنزیم‌ها و پراکنش و امولسیون‌سازی مواد اولیه و افزودنی‌های غذایی محدود نمی‌شود. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher همچنین برای آزمون نشتی بطری‌ها و قوطی‌های نوشابه و نیز گاززدایی مایعات یا خردکردن بلورها، مانند بلورهای شکر در شکلات، به کار می‌روند. فراصوت‌دهی جایگزینی غیرحرارتی برای تیمار حرارتی متداول مواد غذایی مایع و نوشیدنی‌ها، مانند سس‌ها، عسل، اسموتی‌ها یا شیر است.
برای اطلاعات بیشتر دربارهٔ استفاده از فراصوت در صنایع غذایی، اینجا کلیک کنید!
فراصوت‌دهی برای صنایع آرایشی و بهداشتی
فرمولاسیون محصولات آرایشی و بهداشتی جدید با چالش‌های فرآوری بسیاری همراه است، مانند متلاشی‌سازی سلول‌ها و جامدات، یا پراکنش و حل‌کردن پودرها در مایعات. برای چنین فرایندهایی و همچنین برای تولید امولسیون‌های پایدار, گاززدایی و همگن‌سازی Hielscher تجهیزات اختلاط فراصوتی را برای استفاده هم در پژوهش‌های آزمایشگاهی و هم در تولید صنعتی ارائه می‌کند.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ فراصوت‌دهی در صنایع آرایشی و بهداشتی، اینجا کلیک کنید!
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
منابع علمی / مراجع
- 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.
- 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.
- 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.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidovud in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.