UIP2000hdT – Homogénéisateur industriel à ultrasons de 2000 watts

Le UIP2000hdT est un puissant sonicateur industriel à sonde de 2000 watts, 20kHz, destiné au traitement des liquides à l’échelle pilote et en production. Il est utilisé pour l’homogénéisation, l’émulsification, la dispersion, la désagglomération, le broyage humide, l’extraction, la lyse, la dissolution et les réactions sonochimiques.
Ce processeur industriel à ultrasons est conçu pour les entreprises qui ont besoin d’une sonication fiable de forte puissance avec un contrôle précis du procédé. Le UIP2000hdT associe de hautes performances ultrasonores à un écran tactile couleur, une commande à distance par navigateur, un enregistrement automatique des données, une carte SD intégrée et des capteurs enfichables de température et de pression. Il convient ainsi au développement de procédés, à la transposition à plus grande échelle, à la production avec contrôle qualité et au fonctionnement continu 24/7.

À qui s’adresse le UIP2000hdT ?

Le UIP2000hdT est conçu pour les utilisateurs qui souhaitent passer de la sonication de petits volumes en laboratoire à un traitement de plus grande ampleur, reproductible et destiné à la production. Il est particulièrement utile lorsqu’un procédé a déjà été testé à plus petite échelle et nécessite désormais davantage de puissance, une capacité de traitement supérieure ou un fonctionnement continu.

Sonication industrielle avec contrôle complet du procédé

Les ultrasons de forte puissance sont utilisés lorsque les mélangeurs classiques, les systèmes rotor-stator, les broyeurs à billes ou les homogénéisateurs haute pression ne donnent pas le résultat souhaité, ou lorsqu’un procédé nécessite un traitement plus rapide, plus fin ou plus reproductible. Le UIP2000hdT génère une cavitation ultrasonore intense directement dans les liquides et les mélanges liquide-solide. Cette cavitation crée des forces de cisaillement élevées qui peuvent réduire la taille des particules, disperser des poudres, produire des émulsions fines, extraire des composés de cellules et de matières végétales ou accélérer des réactions chimiques.

Pour les utilisateurs industriels, une sonication fiable exige davantage que de la puissance ultrasonore. Le procédé doit être mesurable, reproductible et transposable à plus grande échelle. Le UIP2000hdT permet aux opérateurs de contrôler et de documenter les principaux paramètres de sonication, notamment l’amplitude, la puissance ultrasonore, le temps de sonication, la température et la pression. Ces valeurs sont automatiquement enregistrées sous forme de fichiers CSV sur la carte SD, ce qui facilite l’optimisation du procédé, la documentation et l’assurance qualité.

Traitement à circulation avec le UIP2000hdT

Applications habituelles du sonicateur industriel à sonde UIP2000hdT

Le UIP2000hdT est utilisé dans les procédés chimiques, la production d’aliments et de boissons, les cosmétiques, les produits pharmaceutiques, les biotechnologies, les nanomatériaux, les carburants, les revêtements et les technologies environnementales. La même plateforme ultrasonore peut être configurée avec différentes sonotrodes, amplificateurs d’amplitude et cellules à circulation pour répondre aux exigences d’intensité et de capacité de traitement du procédé.

Homogénéisation et mélange par ultrasons

Le UIP2000hdT peut homogénéiser des liquides, des suspensions et des mélanges liquide-solide en appliquant un cisaillement ultrasonore intense. Cela contribue à obtenir une qualité de produit uniforme, améliore le mélange de composants difficiles à mélanger et peut réduire le temps de traitement par rapport à l’agitation classique. Découvrez-en davantage !

Émulsification par ultrasons et nanoémulsions

Dans les émulsions, la cavitation ultrasonore crée des gouttelettes très fines et des distributions étroites de tailles de gouttelettes. Le UIP2000hdT convient à la production d’émulsions stables et de nanoémulsions utilisées dans les aliments, les cosmétiques, les produits pharmaceutiques, les carburants, les arômes et les formulations d’ingrédients fonctionnels. Découvrez-en davantage !

Dispersion, désagglomération et traitement des nanoparticules

Les poudres, les pigments, les charges et les nanomatériaux forment souvent des agglomérats difficiles à désagréger avec des mélangeurs standard. Le UIP2000hdT disperse les particules dans les liquides et désagrège les agglomérats par un cisaillement ultrasonore élevé. Cela est utile pour les peintures, les encres, les revêtements, les céramiques, les catalyseurs, les matériaux pour batteries, le graphène, les oxydes et d’autres matériaux avancés. Découvrez-en davantage !

Broyage humide et réduction de la taille des particules

Le UIP2000hdT peut être utilisé pour la réduction de la taille des particules et le broyage humide lorsqu’il faut obtenir des particules plus petites, une meilleure stabilité des suspensions ou des surfaces actives plus importantes. Le procédé peut être optimisé en ajustant l’amplitude, la pression, le débit, la température et le temps de sonication. Découvrez-en davantage !

Extraction par ultrasons et rupture cellulaire

La sonication améliore le transfert de matière et peut provoquer la rupture des cellules, des tissus et des structures végétales. Le UIP2000hdT est utilisé pour l’extraction de matières végétales, de composés bioactifs, d’arômes, de protéines, d’enzymes et de matières intracellulaires. Il convient également à la lyse et à la rupture cellulaire en biotechnologie et en microbiologie. Découvrez-en davantage !

Sonochimie, sonocatalyse et intensification des réactions

La cavitation ultrasonore peut accélérer les réactions chimiques en améliorant le mélange, le transfert de matière et l’activation des surfaces. Le UIP2000hdT est utilisé pour la sonosynthèse, la sonocatalyse, la précipitation, les réactions sol-gel, la catalyse par transfert de phase et d’autres procédés sonochimiques. Découvrez-en davantage !
 

Quel processeur à ultrasons choisir ?

De la recherche en laboratoire et des essais de faisabilité à l’optimisation des procédés, aux essais à l’échelle pilote et à la fabrication industrielle, Hielscher propose l’homogénéisateur à ultrasons idéal pour traiter les liquides et les suspensions à toutes les échelles. Le tableau ci-dessous vous donne un aperçu de nos sonicateurs à sonde les plus populaires.

Si vous ne savez pas quel processeur à ultrasons convient à votre procédé, les principaux critères de sélection sont le résultat visé, le volume des lots, le débit requis, la viscosité, la teneur en matières solides, le rythme de fonctionnement et l’apport d’énergie requis. Hielscher peut recommander une configuration adaptée comprenant un appareil, une sonotrode, un amplificateur d’amplitude et une cellule à circulation, en fonction des données de votre procédé.

Un processeur à ultrasons robuste de 2000W pour l’échelle pilote et la production

Le UIP2000hdT est conçu pour les environnements industriels. La conception de son transducteur en acier inoxydable et en titane le rend adapté aux conditions de fonctionnement exigeantes, notamment à la poussière, à l’humidité et aux températures ambiantes élevées. L’appareil est conçu pour un fonctionnement continu et nécessite peu d’entretien.
Avec une puissance ultrasonore de 2000 watts, le UIP2000hdT fait le lien entre la sonication en laboratoire et les grands systèmes industriels à ultrasons. Il est suffisamment puissant pour la production pilote, la transposition des procédés à plus grande échelle et de nombreuses applications de fabrication continue. Pour des volumes de production supérieurs, plusieurs appareils peuvent fonctionner en parallèle, ou des processeurs à ultrasons Hielscher de plus grande capacité peuvent être sélectionnés.
Des accessoires adaptés, tels que les sonotrodes, les cascatrodes™, les amplificateurs d’amplitude et les cellules à circulation, permettent d’adapter le système à différents objectifs de procédé. Par exemple, une cascatrode™ peut offrir une grande surface active de sonication pour le traitement de liquides à haut débit, tandis que les cellules à circulation permettent un traitement contrôlé en ligne dans des conditions définies de pression et de débit.

Traitement par lots, en recirculation et en flux en ligne

Le UIP2000hdT peut être utilisé dans plusieurs configurations de traitement. Pour les travaux de formulation, les essais de procédés à petite échelle et les études de paramètres, l’appareil peut fonctionner en mode par lots avec une sonotrode et un support. Cela permet aux utilisateurs de tester la réaction de leur matière à la sonication avant de passer à des volumes plus importants.

Pour les lots de plus de 5 litres, le traitement en cellule à circulation est généralement recommandé. En mode à circulation, le liquide traverse un réacteur à ultrasons où il est traité dans des conditions contrôlées. Le produit peut être traité en un seul passage ou circuler dans le réacteur jusqu’à l’obtention du résultat visé.

Le traitement en cellule à circulation améliore la reproductibilité, car des paramètres importants tels que l’amplitude, la pression, le débit, la température et le temps de séjour peuvent être contrôlés plus précisément. Cela est particulièrement important pour les procédés de production, les études de transposition à plus grande échelle et les applications sensibles à la qualité.

Écran tactile couleur pour une configuration rapide du procédé

L’écran tactile couleur donne aux opérateurs un accès direct aux réglages les plus importants. L’amplitude, la puissance et le mode pulsé peuvent être ajustés rapidement et avec précision. Le menu se concentre sur les réglages utiles au fonctionnement quotidien, afin que les utilisateurs puissent configurer et surveiller le procédé de sonication sans complexité inutile.
L’écran peut afficher l’amplitude et la puissance sous forme de graphiques à barres ou de valeurs numériques. Un mode d’affichage en GRANDS CHIFFRES améliore la visibilité à distance, ce qui est utile dans les installations pilotes, les zones de production et les installations d’essai où l’opérateur ne se tient pas nécessairement directement devant l’appareil.

Commande à distance par navigateur via LAN

Le UIP2000hdT peut être commandé à l’aide de navigateurs web courants. L’interface LAN ne nécessite aucune installation de logiciel supplémentaire. Le processeur à ultrasons peut être commandé directement depuis un PC ou un Mac, par l’intermédiaire d’un routeur ou d’un commutateur, ou depuis une tablette ou un smartphone connecté à une configuration réseau adaptée.
Cela est particulièrement utile pour le développement de procédés, la surveillance de la production et les installations où le processeur à ultrasons est intégré dans un système à circulation, un caisson d’insonorisation ou une ligne de production.

Enregistrement automatique des données du procédé

Tout procédé de production bénéficie d’une documentation fiable. Le UIP2000hdT enregistre automatiquement les valeurs pertinentes du procédé sur la carte SD intégrée. Les données CSV peuvent être utilisées pour comparer des essais, documenter des séries de production, identifier des écarts de procédé et contribuer à l’assurance qualité.
Les paramètres enregistrés comprennent la puissance ultrasonore, l’amplitude, le temps de sonication, la température et la pression lorsque le capteur de pression en option est connecté. Cela fournit aux ingénieurs et aux opérateurs une base pratique pour l’optimisation du procédé et une fabrication reproductible.

Réglage automatique de la fréquence

Le UIP2000hdT intègre un réglage automatique intelligent de la fréquence. Lorsque l’appareil est mis sous tension, le générateur détecte la fréquence de fonctionnement optimale et commande le transducteur à ultrasons à cette fréquence. Cela contribue à maintenir des performances de sonication stables et réduit le besoin de réglages manuels.

Haute efficacité énergétique et fiabilité industrielle

Le UIP2000hdT est conçu pour la production commerciale. Il est facile à installer, simple à nettoyer et conçu pour une utilisation industrielle continue. Malgré sa puissance ultrasonore de 2000 watts, l’appareil ne nécessite aucun refroidissement supplémentaire par eau ou air comprimé. Il peut fonctionner en continu à l’air libre.
Comme tous les processeurs industriels à ultrasons Hielscher, le UIP2000hdT est conçu pour convertir efficacement l’énergie électrique en oscillations mécaniques ultrasonores. Une efficacité énergétique élevée signifie qu’une plus grande puissance est transférée au liquide, ce qui améliore les performances du procédé et réduit les pertes d’énergie. Le rendement énergétique global du UIP2000hdT est d’environ 80 à 90%, de la prise électrique au liquide.

Contrôle complet de l’amplitude pour des résultats reproductibles

L’amplitude est l’un des paramètres les plus importants du traitement par ultrasons. Elle définit la vibration mécanique au niveau de la sonotrode et influence fortement l’intensité de la cavitation. Le UIP2000hdT contrôle l’amplitude électroniquement, de sorte que l’amplitude sélectionnée reste constante même lorsque les conditions du procédé changent.
L’amplitude peut être réglée de 20 à 100% sur le générateur. Des plages d’amplitude supplémentaires peuvent être obtenues à l’aide d’amplificateurs d’amplitude adaptés. Cela permet aux opérateurs d’adapter l’intensité de sonication au produit, que l’objectif soit un mélange doux, une forte désagglomération, la rupture cellulaire, l’extraction ou la réduction de la taille des particules.

Essais et évaluation des procédés

Avant de sélectionner un système industriel à ultrasons, de nombreux utilisateurs souhaitent savoir si la sonication permettra d’obtenir le résultat visé et quelle capacité de traitement peut être attendue. Hielscher propose des essais de procédés pour évaluer le UIP2000hdT avec votre matière et votre application.
Pendant les essais, les paramètres pertinents du procédé peuvent être évalués, notamment l’amplitude, la pression, la température, le débit, l’apport d’énergie et le temps de sonication. Les résultats aident à déterminer la sonotrode, la cellule à circulation et la configuration de traitement adaptées à votre produit.
Les accessoires standard sont généralement disponibles en stock. Des sonotrodes, des cellules à circulation et des accessoires de procédé sur mesure peuvent également être fabriqués pour répondre à des exigences spécifiques.

Débit et capacité de traitement

La capacité de traitement de tout procédé ultrasonore dépend du liquide, de la viscosité, de la teneur en matières solides, de la taille de particules requise, du rendement d’extraction visé, de la température, de la pression et de l’apport d’énergie. À titre indicatif, le UIP2000hdT peut généralement traiter entre 1,0 et 8,0L/min en mode à circulation. En fonctionnement quotidien, cela correspond à environ 2 à 10m³ par jour, selon l’application.
Pour une capacité de production supérieure, Hielscher propose des processeurs à ultrasons de plus grande capacité et des installations à plusieurs appareils. Cela permet de transposer les procédés développés avec le UIP2000hdT à une capacité de traitement supérieure tout en conservant les mêmes principes de traitement ultrasonore.

Le UIP2000hdT dans la recherche et la science

Le UIP2000hdT est fréquemment utilisé dans les installations pilotes, la production industrielle et les études scientifiques. Les applications publiées comprennent l’extraction par ultrasons de composés bioactifs à partir de matières végétales, l’exfoliation de matériaux analogues au graphène, le traitement des nanomatériaux et le traitement du vin. Si vous recherchez des références pour une application spécifique, veuillez nous contacter.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
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• 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.