UIP2000hdT – هموژنایزر فراصوتی صنعتی 2000 وات

UIP2000hdT یک سونیکاتور صنعتی قدرتمند از نوع پروبی با توان 2000 وات و فرکانس 20kHz برای پردازش مایعات در مقیاس پایلوت و تولید است. کاربردهای آن عبارت‌اند از همگن‌سازی، امولسیون‌سازی، پراکنده‌سازی، کلوخه‌زدایی، آسیاب‌کاری تر، استخراج، لیز، حل‌سازی و واکنش‌های سونوشیمیایی.
این پردازشگر فراصوتی صنعتی برای شرکت‌هایی طراحی شده است که به فراصوت‌دهی مطمئن با توان بالا و کنترل دقیق فرایند نیاز دارند. UIP2000hdT عملکرد فراصوتی قدرتمند را با نمایشگر لمسی رنگی، کنترل از راه دور مبتنی بر مرورگر، ثبت خودکار داده‌ها، کارت SD داخلی و حسگرهای دما و فشار قابل اتصال ترکیب می‌کند. این ویژگی‌ها آن را برای توسعهٔ فرایند، افزایش مقیاس، تولید با کنترل کیفیت و کارکرد پیوستهٔ 24/7 مناسب می‌سازند.

UIP2000hdT برای چه کسانی طراحی شده است؟

UIP2000hdT برای کاربرانی طراحی شده است که می‌خواهند از فراصوت‌دهی در مقیاس کوچک آزمایشگاهی فراتر بروند و به پردازش در مقیاس بزرگ‌تر، بازتولیدپذیر و متناسب با تولید برسند. این دستگاه به‌ویژه زمانی مفید است که فرایند پیش‌تر در مقیاس کوچک‌تر آزمایش شده و اکنون به توان بیشتر، ظرفیت پردازش بالاتر یا کارکرد پیوسته نیاز دارد.

فراصوت‌دهی صنعتی با کنترل کامل فرایند

فراصوت پرتوان زمانی به کار می‌رود که مخلوط‌کن‌های متداول، سامانه‌های روتور–استاتور، آسیاب‌های مهره‌ای یا هموژنایزرهای فشار بالا نتیجهٔ موردنیاز را فراهم نکنند، یا زمانی که فرایند به تیماری سریع‌تر، ریزتر یا بازتولیدپذیرتر نیاز داشته باشد. UIP2000hdT مستقیماً در مایعات و مخلوط‌های مایع–جامد کاویتاسیون فراصوتی شدید ایجاد می‌کند. این کاویتاسیون نیروهای برشی بالایی ایجاد می‌کند که می‌توانند اندازهٔ ذرات را کاهش دهند، پودرها را پراکنده کنند، امولسیون‌های ریز تولید کنند، ترکیبات را از سلول‌ها و مواد گیاهی استخراج کنند یا واکنش‌های شیمیایی را تسریع کنند.

برای کاربران صنعتی، فراصوت‌دهی مطمئن به چیزی فراتر از توان فراصوتی نیاز دارد. فرایند باید اندازه‌گیری‌پذیر، تکرارپذیر و مقیاس‌پذیر باشد. UIP2000hdT به اپراتورها امکان می‌دهد مهم‌ترین پارامترهای فراصوت‌دهی را کنترل و مستند کنند، از جمله دامنه، توان فراصوتی، زمان فراصوت‌دهی، دما و فشار. این مقادیر به‌طور خودکار به‌صورت فایل‌های CSV روی کارت SD ثبت می‌شوند و بهینه‌سازی فرایند، مستندسازی و تضمین کیفیت را آسان‌تر می‌کنند.

پردازش عبوری با UIP2000hdT

کاربردهای معمول سونیکاتور پروبی صنعتی UIP2000hdT

UIP2000hdT در پردازش شیمیایی، تولید مواد غذایی و نوشیدنی، محصولات آرایشی، داروسازی، زیست‌فناوری، نانومواد، سوخت‌ها، پوشش‌ها و فناوری محیط‌زیست به کار می‌رود. همین پلتفرم فراصوتی را می‌توان با سونوتْرودها، بوسترها و سلول‌های جریان مختلف پیکربندی کرد تا با شدت فرایند و ظرفیت پردازش موردنیاز مطابقت داشته باشد.

همگن‌سازی و اختلاط فراصوتی

UIP2000hdT می‌تواند با اعمال برش فراصوتی شدید، مایعات، سوسپانسیون‌ها و مخلوط‌های مایع–جامد را همگن کند. این کار به دستیابی به کیفیت یکنواخت محصول کمک می‌کند، اختلاط اجزایی را که به‌سختی مخلوط می‌شوند بهبود می‌دهد و می‌تواند زمان پردازش را در مقایسه با هم‌زدن متداول کاهش دهد. بیشتر بدانید!

امولسیون‌سازی فراصوتی و نانوامولسیون‌ها

در امولسیون‌ها، کاویتاسیون فراصوتی قطرات بسیار ریز با توزیع اندازهٔ باریک ایجاد می‌کند. UIP2000hdT برای تولید امولسیون‌ها و نانوامولسیون‌های پایدار مورد استفاده در مواد غذایی، محصولات آرایشی، داروها، سوخت‌ها، طعم‌دهنده‌ها و فرمولاسیون‌های حاوی مواد اولیهٔ عملکردی مناسب است. بیشتر بدانید!

پراکنده‌سازی، کلوخه‌زدایی و پردازش نانوذرات

پودرها، رنگ‌دانه‌ها، پرکننده‌ها و نانومواد اغلب کلوخه‌هایی تشکیل می‌دهند که شکستن آن‌ها با مخلوط‌کن‌های استاندارد دشوار است. UIP2000hdT ذرات را در مایعات پراکنده می‌کند و با برش فراصوتی بالا کلوخه‌ها را می‌شکند. این قابلیت برای رنگ‌ها، جوهرها، پوشش‌ها، سرامیک‌ها، کاتالیزورها، مواد باتری، گرافن، اکسیدها و دیگر مواد پیشرفته مفید است. بیشتر بدانید!

آسیاب‌کاری تر و کاهش اندازهٔ ذرات

هنگامی که به اندازهٔ ذرات کوچک‌تر، پایداری بهتر سوسپانسیون یا سطح فعال بیشتر نیاز باشد، می‌توان از UIP2000hdT برای کاهش اندازهٔ ذرات و آسیاب‌کاری تر استفاده کرد. فرایند را می‌توان با تنظیم دامنه، فشار، دبی، دما و زمان فراصوت‌دهی بهینه کرد. بیشتر بدانید!

استخراج فراصوتی و تخریب سلولی

فراصوت‌دهی انتقال جرم را بهبود می‌دهد و می‌تواند سلول‌ها، بافت‌ها و ساختارهای گیاهی را تخریب کند. UIP2000hdT برای استخراج از مواد گیاهی و استخراج ترکیبات زیست‌فعال، طعم‌دهنده‌ها، پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و مواد درون‌سلولی به کار می‌رود. همچنین برای لیز و تخریب سلولی در زیست‌فناوری و میکروب‌شناسی مناسب است. بیشتر بدانید!

سونوشیمی، سونوکاتالیز و تشدید واکنش

کاویتاسیون فراصوتی می‌تواند با بهبود اختلاط، انتقال جرم و فعال‌سازی سطح، واکنش‌های شیمیایی را تسریع کند. UIP2000hdT برای سنتز فراصوتی، سونوکاتالیز، رسوب‌دهی، واکنش‌های سل–ژل، کاتالیز انتقال فاز و دیگر فرایندهای سونوشیمیایی به کار می‌رود. بیشتر بدانید!
 

کدام پردازشگر فراصوتی را انتخاب کنید؟

از پژوهش آزمایشگاهی و آزمون امکان‌سنجی تا بهینه‌سازی فرایند، آزمایش‌های مقیاس پایلوت و تولید صنعتی، Hielscher هموژنایزر فراصوتی ایدئال را برای پردازش مایعات و دوغاب‌ها در هر مقیاسی ارائه می‌کند. جدول زیر نمایی کلی از پرطرفدارترین سونیکاتورهای پروبی ما در اختیارتان می‌گذارد.

اگر مطمئن نیستید کدام پردازشگر فراصوتی برای فرایند شما مناسب است، مهم‌ترین معیارهای انتخاب عبارت‌اند از نتیجهٔ هدف، حجم بچ، دبی موردنیاز، ویسکوزیته، مقدار مواد جامد، برنامهٔ کارکرد و انرژی ورودی موردنیاز. Hielscher می‌تواند بر اساس داده‌های فرایند شما، دستگاه، سونوتْرود، بوستر و پیکربندی سلول جریان مناسب را پیشنهاد کند.

پردازشگر فراصوتی مقاوم 2000W برای مقیاس پایلوت و تولید

UIP2000hdT برای محیط‌های صنعتی ساخته شده است. طراحی مبدل آن با فولاد زنگ‌نزن و تیتانیوم، دستگاه را برای شرایط کاری دشوار، از جمله گردوغبار، رطوبت و دمای بالای محیط، مناسب می‌سازد. این دستگاه برای کارکرد پیوسته طراحی شده است و به نگهداری کمی نیاز دارد.
UIP2000hdT با توان فراصوتی 2000 وات، فاصلهٔ میان فراصوت‌دهی آزمایشگاهی و سامانه‌های بزرگ فراصوتی صنعتی را پر می‌کند. توان آن برای تولید پایلوت، افزایش مقیاس فرایند و بسیاری از کاربردهای تولید پیوسته کافی است. برای حجم‌های تولید بالاتر، می‌توان چند دستگاه را به‌صورت موازی به کار انداخت یا پردازشگرهای فراصوتی بزرگ‌تر Hielscher را انتخاب کرد.
لوازم جانبی مناسب، مانند سونوتْرودها، cascatrodes™، بوسترها و سلول‌های جریان، امکان تطبیق سامانه با اهداف مختلف فرایند را فراهم می‌کنند. برای مثال، یک cascatrode™ می‌تواند سطح فعال بزرگی برای فراصوت‌دهی در پردازش مایعات با ظرفیت بالا فراهم کند، درحالی‌که سلول‌های جریان امکان تیمار درون‌خطی کنترل‌شده را در شرایط مشخص فشار و جریان فراهم می‌کنند.

پردازش ناپیوسته، بازگردشی و جریان درون‌خطی

UIP2000hdT را می‌توان در چندین پیکربندی پردازشی به کار برد. برای کار روی فرمولاسیون، آزمایش‌های فرایندی در مقیاس کوچک‌تر و مطالعات پارامتری، می‌توان دستگاه را با سونوتْرود و پایه در حالت ناپیوسته به کار انداخت. این کار به کاربران امکان می‌دهد پیش از ورود به حجم‌های بزرگ‌تر، پاسخ مادهٔ خود به فراصوت‌دهی را آزمایش کنند.

برای بچ‌های بزرگ‌تر از 5 لیتر، معمولاً پردازش با سلول جریان توصیه می‌شود. در حالت جریان، مایع از یک راکتور فراصوتی عبور می‌کند و در آنجا تحت شرایط کنترل‌شده تیمار می‌شود. محصول را می‌توان به‌صورت تک‌گذر پردازش کرد یا تا دستیابی به نتیجهٔ هدف در راکتور به گردش درآورد.

پردازش با سلول جریان بازتولیدپذیری را بهبود می‌دهد، زیرا پارامترهای مهمی مانند دامنه، فشار، دبی، دما و زمان ماند را می‌توان با دقت بیشتری کنترل کرد. این موضوع به‌ویژه برای فرایندهای تولید، مطالعات افزایش مقیاس و کاربردهای حساس به کیفیت اهمیت دارد.

نمایشگر لمسی رنگی برای تنظیم سریع فرایند

نمایشگر لمسی رنگی دسترسی مستقیم اپراتورها به مهم‌ترین تنظیمات را فراهم می‌کند. دامنه، توان و حالت پالسی را می‌توان سریع و دقیق تنظیم کرد. منو بر تنظیماتی تمرکز دارد که در کارکرد روزانه اهمیت دارند، بنابراین کاربران می‌توانند فرایند فراصوت‌دهی را بدون پیچیدگی غیرضروری تنظیم و پایش کنند.
نمایشگر می‌تواند دامنه و توان را به‌صورت نمودارهای میله‌ای (bar) یا مقادیر عددی نشان دهد. حالت نمایش اعداد بزرگ، خوانایی از فاصلهٔ دور را بهبود می‌دهد؛ این ویژگی در واحدهای پایلوت، فضاهای تولید و چیدمان‌های آزمایشی که ممکن است اپراتور مستقیماً مقابل دستگاه نایستد، مفید است.

کنترل از راه دور با مرورگر از طریق LAN

UIP2000hdT را می‌توان با مرورگرهای وب متداول کنترل کرد. رابط LAN به نصب نرم‌افزار اضافی نیاز ندارد. پردازشگر فراصوتی را می‌توان مستقیماً از یک PC یا Mac، از طریق روتر یا سوئیچ، یا با اتصال به شبکه‌ای با پیکربندی مناسب، از طریق تبلت یا تلفن هوشمند به کار انداخت.
این قابلیت به‌ویژه برای توسعهٔ فرایند، پایش تولید و نصب‌هایی مفید است که در آن‌ها پردازشگر فراصوتی در یک چیدمان جریان، محفظهٔ عایق صوتی یا خط تولید ادغام شده است.

ثبت خودکار داده‌های فرایند

هر فرایند تولیدی از مستندسازی قابل‌اعتماد بهره می‌برد. UIP2000hdT مقادیر مرتبط با فرایند را به‌طور خودکار روی کارت SD داخلی ثبت می‌کند. از داده‌های CSV می‌توان برای مقایسهٔ آزمایش‌ها، مستندسازی دوره‌های تولید، شناسایی انحرافات فرایند و پشتیبانی از تضمین کیفیت استفاده کرد.
پارامترهای ثبت‌شده شامل توان فراصوتی، دامنه، زمان فراصوت‌دهی، دما و، در صورت اتصال حسگر فشار اختیاری، فشار هستند. این داده‌ها مبنایی عملی برای بهینه‌سازی فرایند و تولید تکرارپذیر در اختیار مهندسان و اپراتورها قرار می‌دهند.

تنظیم خودکار فرکانس

UIP2000hdT به تنظیم خودکار و هوشمند فرکانس مجهز است. هنگام روشن شدن دستگاه، ژنراتور فرکانس بهینهٔ کارکرد را تشخیص می‌دهد و مبدل فراصوتی را با همان فرکانس به کار می‌اندازد. این قابلیت به حفظ عملکرد پایدار فراصوت‌دهی کمک می‌کند و نیاز به تنظیم دستی را کاهش می‌دهد.

بازده انرژی بالا و قابلیت اطمینان صنعتی

UIP2000hdT برای تولید تجاری طراحی شده است. راه‌اندازی و تمیز کردن آن آسان است و برای استفادهٔ پیوستهٔ صنعتی ساخته شده است. با وجود توان فراصوتی 2000 وات، دستگاه به خنک‌کاری اضافی با آب یا هوای فشرده نیاز ندارد. این دستگاه می‌تواند به‌طور پیوسته در هوا کار کند.
همانند تمام پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher، UIP2000hdT برای تبدیل پربازده انرژی الکتریکی به نوسان مکانیکی فراصوتی طراحی شده است. بازده انرژی بالا به این معناست که توان بیشتری به مایع منتقل می‌شود و در نتیجه عملکرد فرایند بهبود می‌یابد و اتلاف انرژی کاهش پیدا می‌کند. بازده کلی انرژی UIP2000hdT، از دوشاخهٔ برق تا مایع، تقریباً 80 تا 90% است.

کنترل کامل دامنه برای نتایج بازتولیدپذیر

دامنه یکی از مهم‌ترین پارامترها در پردازش فراصوتی است. این پارامتر ارتعاش مکانیکی در سونوتْرود را مشخص می‌کند و تأثیر زیادی بر شدت کاویتاسیون دارد. UIP2000hdT دامنه را به‌صورت الکترونیکی کنترل می‌کند، بنابراین دامنهٔ انتخاب‌شده حتی با تغییر شرایط فرایند ثابت می‌ماند.
دامنه را می‌توان در ژنراتور از 20 تا 100% تنظیم کرد. با استفاده از هورن‌های بوستر مناسب می‌توان به بازه‌های دامنهٔ دیگری نیز دست یافت. این قابلیت به اپراتورها امکان می‌دهد شدت فراصوت‌دهی را با محصول تطبیق دهند، خواه هدف اختلاط ملایم باشد یا کلوخه‌زدایی شدید، تخریب سلولی، استخراج یا کاهش اندازهٔ ذرات.

آزمایش و ارزیابی فرایند

پیش از انتخاب یک سامانهٔ فراصوتی صنعتی، بسیاری از کاربران می‌خواهند بدانند آیا فراصوت‌دهی نتیجهٔ هدف آن‌ها را محقق می‌کند و چه ظرفیت پردازشی قابل انتظار است. Hielscher آزمایش‌های فرایندی را برای ارزیابی UIP2000hdT با ماده و کاربرد شما ارائه می‌کند.
در طول آزمایش، می‌توان پارامترهای مرتبط با فرایند، از جمله دامنه، فشار، دما، دبی، انرژی ورودی و زمان فراصوت‌دهی را ارزیابی کرد. نتایج به شناسایی سونوتْرود، سلول جریان و پیکربندی پردازشی مناسب برای محصول شما کمک می‌کنند.
لوازم جانبی استاندارد معمولاً از موجودی انبار قابل تأمین هستند. همچنین می‌توان سونوتْرودها، سلول‌های جریان و لوازم جانبی فرایندی سفارشی را برای الزامات خاص تولید کرد.

نرخ و ظرفیت پردازش

نرخ پردازش هر فرایند فراصوتی به مایع، ویسکوزیته، مقدار مواد جامد، اندازهٔ ذرات موردنیاز، بازده استخراج هدف، دما، فشار و انرژی ورودی بستگی دارد. به‌عنوان یک برآورد کلی، UIP2000hdT معمولاً می‌تواند با دبی بین 1٫0 و 8٫0L/min در حالت جریان پردازش کند. در کارکرد روزانه، این مقدار تقریباً معادل است با 2 تا 10m³ در روز، بسته به کاربرد.
برای ظرفیت تولید بالاتر، Hielscher پردازشگرهای فراصوتی بزرگ‌تر و تأسیسات چنددستگاهی ارائه می‌کند. این امکان فراهم می‌شود که فرایندهای توسعه‌یافته با UIP2000hdT، با حفظ همان اصول فرایند فراصوتی، به ظرفیت پردازش بالاتر مقیاس داده شوند.

UIP2000hdT در پژوهش و علم

UIP2000hdT به‌طور گسترده در چیدمان‌های پایلوت، تولید صنعتی و مطالعات علمی استفاده می‌شود. کاربردهای منتشرشده شامل استخراج فراصوتی ترکیبات زیست‌فعال از مواد گیاهی، لایه‌برداری از مواد شبیه گرافن، پردازش نانومواد و پردازش شراب هستند. اگر به‌دنبال منابع مربوط به کاربردی خاص هستید، لطفاً با ما تماس بگیرید.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.