Ultraäänilaboratorion homogenisoijia voidaan käyttää nesteiden ja lietteen erä- ja inline-käsittelyyn. Tyypillisiä käyttökohteisiin kuuluvat homogenisointi, dispersio, emulgointi, liukeneminen sekä sonokemialliset reaktiot. Jatkuvaa inline-sonikaatiota varten on saatavilla virtauskennoja ja erikokoisia ja geometrioita olevia in-line-reaktoreita.

Ultraääni inline-prosessointi laboratorioasteikolla

Ultraäänihomygenoittoaineiden virtauskennoreaktorit ovat tunnettuja ja niitä käytetään laajalti suurten määrien käsittelyyn teollisessa tuotannossa. Pienempien volyymien käsittelyyn laboratoriossa ja penkki-top-asteikolla ultraäänivirtaussolujen käyttö tarjoaa kuitenkin myös erilaisia etuja. Ultraäänivirtaussolut mahdollistavat yhdenmukaisten käsittelytulosten saavuttamisen, koska materiaali läpäisee virtaussolukammion suljetun tilan määritellyllä tavalla. Sonikaatiotekijöitä, kuten retentioaikaa, prosessin lämpötilaa ja kulkureittien määrää, voidaan hallita tarkasti, jotta tavoitteet saavutetaan luotettavasti.
Hielscher-virtauskennojen ja inline-reaktoreiden mukana tulee jäähdytystakit optimaalisen prosessilämpötilan ylläpitämiseksi. Virtauskennoreaktoreita on saatavana erikokoisina ja geometrioissa erityisten prosessivaatimusten täyttämiseksi.
Käyttämällä laboratorion ultraäänilaitetta yhdessä virtauskennoreaktorin kanssa voit käsitellä suurempia näytemääriä ilman paljon henkilökohtaista työvoimaa. Ultraäänivirtauskennoasennuksen avulla neste pumpataan ruostumattomasta teräksestä tai lasista valmistettuun ultraäänireaktoriin. Virtaussolussa neste tai liete altistetaan tarkasti säädettävälle sonikaatiolle. Kaikki materiaali läpäisee kavitaatioalueen sonotrodin alla ja käy läpi tasaisen ultraäänikäsittelyn. Kavitaatioalueen läpikulun jälkeen neste saavuttaa virtauskennon ulostulon. Prosessista riippuen ultraääni läpivirtaushoito voidaan suorittaa yhden tai useamman läpäisyn hoitona. Virtauskennoreaktorit on talteen lämpöhävikin parantamiseksi, jotta prosessilämpötila säilyisi tiettynä hyödyllisenä, esimerkiksi lämpöherkän materiaalin hajoamisen estämiseksi sonikoinnin aikana.
Pienistä suuriin volyymeihin: Prosessituloksia voidaan lineaarisesti skaalata laboratorio- ja penkkitasolla käsitellyistä pienemmistä määristä teollisen tuotannon mittakaavassa erittäin suuriin tuotantomääriin. Hielscher-ultraääniainteja on saatavana kaikille määrille mikrolitroista gallonaan.
Hielscher-virtauskennot ovat täysin autoklaavable ja sopivat käytettäväksi useimpien kemikaalien kanssa.

Lue lisää laboratorio ja teolliset ultraäänihomygenisaattorit!

Ultraäänilaboratorion laitteet ja virtaussolut

Alta löydät ultraäänilaboratoriomme laitteet, joissa on vastaavat virtaussolut ja sonotrodit
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrodes S24d14D, S24d22D ja S24d22L2D on O-rengastiiviste ja ne ovat yhteensopivia virtauskenno FC22K:n (ruostumaton teräs, jäähdytystakki) kanssa.

UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrodit S24d2D ja S24d7D on varustettu O-rengastiivisteellä ja ne ovat yhteensopivia virtauskenno FC7K:n (ruostumaton teräs, jäähdytystakki) ja FC7GK:n (lasivirtauskenno, jäähdytystakki) kanssa.

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Sekä UP50H- että UP100H-malleissa voidaan käyttää samoja sonotrode- ja virtauskennomalleja. Sonotrodeissa MS7 ja MS7L2 on tiiviste, joka tekee niistä sopivia käytettäväksi virtauskennojen D7K (ruostumaton teräs) ja GD7K (lasivirtauskenno, jäähdytystakki).

Kuinka optimoida käyttöolosuhteet ultraäänivirtaussoluissa

Hielscher Ultrasonics tarjoaa erilaisia ultraäänivirtauskennoja ja sonokemiallisia reaktoreita. Virtauskennon rakenne (eli virtauskennon geometria ja koko) ja sonotrodi on valittava nesteen tai lietteen ja kohdennettujen prosessitulosten mukaisesti.
Alla olevassa taulukossa näkyvät tärkeimmät parametrit, jotka vaikuttavat virtaussolun ultraääniolosuhteisiin.

• Lämpötila: Virtauskennot jäähdytystakeilla auttavat ylläpitämään haluttua käsittelylämpötilaa. Korkeat lämpötilat lähellä nesteen erityistä kiehumispistettä johtavat kavitaatiointensiteetin vähenemiseen, koska nestetiheys laskee.
• Paine: Paine on kavitaatiota tehostava parametri. Ultraäänivirtaussolun paineistaminen lisää nestetiheyttä ja lisää siten akustista kavitaatiota. Hielscher lab flow -soluja voidaan paineistaa jopa 1 barg: lla, kun taas Hielscherin teollisuusvirtakennoja ja reaktoreita voidaan käyttää jopa 300atm (n. 300 barg).
• Nesteen viskositeetti: Nesteen viskositeetti on tärkeä tekijä, kun kyse on ultraääni-in-line-asetelmasta. Pieniä laboratoriovirtauskennoja on mieluiten käytettävä matalan viskoosisen materiaalin kanssa, kun taas Hielscherin teolliset virtauskennot soveltuvat matalan tai korkean viskoosin materiaaleihin, kuten tahnoille.
• Nesteen koostumus: Nesteen viskositeetin vaikutukset on kuvattu edellä. Jos käsitelty neste ei sisällä kiinteitä ainetta, pumppaus ja ruokinta on yksinkertaista ja virtausominaisuudet ovat ennustettavissa. Kiinteitä aineita, kuten hiukkasia ja kuituja, sisältävien lietteen virtauskennon muoto on valittava ottaen huomioon hiukkaskoko tai kuidun pituus. Oikean virtauskennon geometria helpottaa kiinteästi kuormitettujen nesteiden virtausta ja varmistaa homogeenisen sonikoinnin.
• Liuenneet kaasut: Ultraäänivirtauskennaan syötetyt nesteet eivät saa sisältää suuria määriä liuenneita kaasuja, koska kaasukuplat häiritsevät akustisen kavitaatiota ja sen tyypillisiä tyhjiökuplia.

Ultraäänivirtausreaktorit pienessä ja suuressa mittakaavassa ovat erittäin suosittuja tutkimuksessa, R&D ja teollisuus, koska niiden avulla voidaan tutkia ja hallita suuritehoisen ultraäänikäsittelyn mekanismeja ja vaikutuksia. Siksi ultraäänivirtauskenno- ja inline-reaktoreita on otettu käyttöön erilaisiin sovelluksiin biologisissa, farmaseuttisissa ja kemiallisissa prosesseissa. – laboratorio-, pilotti- ja teollisuuslaajassa.
Hielscher Ultrasonics -homogenisaattorit, sonotrodit ja virtaussolut ovat saatavana eri malleihin ihanteellisen ultraäänikäsittelykokoonpanon kokoamiseksi. Kokenut henkilökuntamme konsultoi optimaalisen laitekonfiguraation suhteen prosessitavoitteisiisi!

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: