homogénéisateur à ultrasons

homogénéisation par ultrasons est un procédé mécanique pour réduire les petites particules dans un liquide de sorte qu'ils deviennent uniformément petit et uniformément répartie. Hielscher offre homogénéisateurs à ultrasons pour l'application à l'échelle de laboratoire et la production.

Impact de Homogénéisation

Lorsque les processeurs à ultrasons sont utilisés comme homogénéisateurs, l'objectif est de réduire les petites particules dans un liquide pour améliorer l'uniformité et la stabilité. Ces particules (phase dispersée) peuvent être solides ou liquides. Une réduction du diamètre moyen des particules augmente le nombre de particules individuelles. Ceci conduit à une réduction de la distance moyenne des particules et augmente la zone de surface de la particule. Le graphique (cliquez pour agrandir) Montre la corrélation entre le diamètre individuel de particules et la surface totale. La surface et la distance moyenne de particule peuvent influer sur la rhéologie d'un liquide.

S'il y a une différence de densité entre les particules et le liquide, l'homogénéité du mélange peut influencer la stabilité de la dispersion. Si la taille des particules est similaire pour la majorité des particules, la tendance à agglomérer au cours de décantation ou réduit la hausse, car les particules similaires ont une vitesse similaire de montée ou de décantation.

Homogénéisateur haute pression

Le mécanisme le plus commun pour l'homogénéisation est l'homogénéisation à haute pression. Là, le liquide est pressé à haute pression (environ 2000 barg) à travers une vanne d'homogénéisation. Lors du passage de la soupape, le liquide subit un cycle basse pression (environ 50 microns) à haute pression.
Bien que ce mécanisme fonctionne bien pour les petites particules molles, telles que les globules gras dans le lait, il a ses limites quand il est utilisé pour des dispersions de matériaux durs et abrasifs, tels que les pigments, le polissage des médias ou des oxydes métalliques ou des matériaux fibreux et filandreux, tels que purées de fruits, algues ou de boues. Cela est dû à des vitesses élevées de liquide (jusqu'à 120mtr / sec) et à cause des petits orifices des vannes utilisées. Comme le matériau abrasif passe les pompes et l'orifice de la vanne, il provoque l'usure. Cela réduit le temps de l'efficacité et de la vie de la pompe et de la vanne.

Avantages de ultrasons Homogénéisation

homogénéisant à ultrasons est très efficace pour la réduction des particules douces et dures. L'homogénéisation est basée sur la cavitation. Lorsque les liquides sont exposés à des ondes sonores se propagent à travers ultrasonication intense du liquide provoquant une alternance à haute pression et des cycles de basse pression (env. 20000 cycles / sec.). Au cours du cycle à basse pression, à haute intensité de petites bulles de vide sont créés dans le liquide, car la pression de vapeur de liquide est atteint.
Lorsque les bulles atteignent une certaine taille, leur effondrement violemment lors d'un cycle à haute pression. Au cours de cette implosion très hautes pressions et des jets de liquide à grande vitesse sont générés localement. Les courants résultants et les turbulences perturbent agglomérats de particules et conduisent à des collisions violentes entre les particules individuelles.

Un avantage majeur de homogénéisateurs à ultrasons est le faible nombre de pièces mobiles et mouillées. Cela réduit l'usure par frottement et le temps de nettoyage. Il n'y a que deux parties: Le contact avec le produit sonotrode et la cellule d'écoulement. Les deux ont des géométries simples et pas d'orifices petits ou cachés.

Un autre avantage est le contrôle précis sur les paramètres opérationnels qui influent sur la cavitation. processeurs à ultrasons Hielscher peuvent être utilisés à des amplitudes d'oscillation d'env. 1 à 200 microns. La pression du liquide peut varier de 0 à env. 500psig. Comme l'amplitude et la pression sont les paramètres les plus influents, la plage de fonctionnement large de chaque paramètre permet de très doux à un traitement très destructrices.

des dispositifs à ultrasons Hielscher sont contrôlés en amplitude. En cela, l'amplitude ajustée sera maintenue dans toutes les conditions opérationnelles. Cette ultrasonication rend contrôlable et reproductible. Sonication sous les paramètres opérationnels identiques donnera des résultats cohérents et reproductibles. Ceci est important pour la qualité du matériel produit et pour la mise à l'échelle des résultats du processus du laboratoire au niveau de la production.

Homogénéisation à toute échelle

Hielscher produit des appareils à ultrasons pour l'homogénéisation un volume d'échantillon de pour batch ou en ligne En traitement. Laboratoire appareils à ultrasons peut être utilisé pour des volumes de 1,5 ml env. 2L. dispositifs industriels à ultrasons sont utilisés pour le développement de procédés et la production de lots de 0,5 à environ taux 2000L ou flux de 0.1L à 20m³ par heure.

Le tableau ci-dessous, indique les recommandations de périphérique en fonction du volume de charge ou le débit à traiter. Cliquez sur le type de périphérique pour obtenir plus d'informations sur chaque appareil.