અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે સતત હલાવવામાં આવતા ટાંકી રિએક્ટર
ઉત્પ્રેરક, પ્રવાહી રસાયણશાસ્ત્ર, પોલિમરાઇઝેશન, સંશ્લેષણ, નિષ્કર્ષણ અને સ્ફટિકીકરણ સહિત વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે સતત હલાવવામાં આવેલા ટાંકી રિએક્ટર્સ (CSTR) વ્યાપકપણે લાગુ કરવામાં આવે છે. CSTRમાં ધીમી પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર એ એક સામાન્ય સમસ્યા છે, જેને પાવર-અલ્ટ્રાસોનિકેશનના ઉપયોગ દ્વારા સરળતાથી દૂર કરી શકાય છે. પાવર-અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તીવ્ર મિશ્રણ, આંદોલન અને સોનોકેમિકલ અસરો પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રને વેગ આપે છે અને રૂપાંતરણ દરમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સરળતાથી કોઈપણ વોલ્યુમના CSTR માં સંકલિત કરી શકાય છે.
સતત હલાવવામાં આવતા ટાંકી રિએક્ટરમાં પાવર-અલ્ટ્રાસાઉન્ડ શા માટે લાગુ કરવું?
સતત હલાવવામાં આવતું ટાંકી રિએક્ટર (CSTR, અથવા ફક્ત stirred ટાંકી રિએક્ટર (STR)) તેની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાં બેચ રિએક્ટર જેવી જ છે. મુખ્ય મહત્વનો તફાવત એ છે કે, સતત હલાવવામાં આવતા ટાંકી રિએક્ટર (CSTR) સેટઅપ માટે સામગ્રીનું ફીડ રિએક્ટરની અંદર અને બહાર સતત પ્રવાહમાં પ્રદાન કરવું આવશ્યક છે. રિએક્ટરને ખોરાક આપવો એ પંપનો ઉપયોગ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવાહ અથવા ફરજિયાત પરિભ્રમણ પ્રવાહ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. CSTR ને ક્યારેક બેક-મિક્સ્ડ ફ્લો રિએક્ટર (BMR) કહેવામાં આવે છે.
CSTR નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે જ્યારે બે કે તેથી વધુ પ્રવાહીનું આંદોલન જરૂરી હોય છે. CSTR નો ઉપયોગ સિંગલ રિએક્ટર તરીકે થઈ શકે છે અથવા વિવિધ સાંદ્રતા પ્રવાહો અને પ્રતિક્રિયાના પગલાં માટે રૂપરેખાંકનોની શ્રેણી તરીકે સ્થાપિત કરી શકાય છે. સિંગલ ટાંકી રિએક્ટરના ઉપયોગ ઉપરાંત, વિવિધ ટાંકીઓનું સીરીયલ ઇન્સ્ટોલેશન (એક પછી એક) અથવા કાસ્કેડ સેટઅપનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે.
શા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન? અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ અને આંદોલન તેમજ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સોનોકેમિકલ અસરો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની કાર્યક્ષમતામાં ફાળો આપવા માટે જાણીતા છે. અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો અને પોલાણને કારણે સુધારેલ મિશ્રણ અને કણોના કદમાં ઘટાડો નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી ગતિશાસ્ત્ર અને ઉન્નત રૂપાંતરણ દર પ્રદાન કરે છે. સોનોકેમિકલ અસરો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરવા, રાસાયણિક માર્ગો બદલવા અને વધુ સંપૂર્ણ પ્રતિક્રિયાને કારણે ઉચ્ચ ઉપજ આપવા માટે જરૂરી ઊર્જા પહોંચાડી શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી-ઇન્ટેન્સિફાઇડ CSTR નો ઉપયોગ એપ્લિકેશનો માટે થઈ શકે છે જેમ કે:
- વિજાતીય પ્રવાહી-પ્રવાહી પ્રતિક્રિયાઓ
- વિજાતીય ઘન-પ્રવાહી પ્રતિક્રિયાઓ
- સજાતીય પ્રવાહી-તબક્કાની પ્રતિક્રિયાઓ
- વિજાતીય ગેસ-પ્રવાહી પ્રતિક્રિયાઓ
- વિજાતીય ગેસ-ઘન-પ્રવાહી પ્રતિક્રિયાઓ

સાથે સતત હલાવવામાં આવેલ ટાંકી રિએક્ટર (CSTR). અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP200St પ્રક્રિયાની તીવ્રતા માટે
હાઇ-સ્પીડ સિન્થેટિક કેમિકલ સિસ્ટમ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિકેશન
હાઇ-સ્પીડ સિન્થેટીક રસાયણશાસ્ત્ર એ એક નવીન પ્રતિક્રિયા તકનીક છે જેનો ઉપયોગ રાસાયણિક સંશ્લેષણને શરૂ કરવા અને તીવ્ર બનાવવા માટે થાય છે. પરંપરાગત પ્રતિક્રિયા માર્ગોની તુલનામાં, જેને રિફ્લક્સ હેઠળ કેટલાક કલાકો અથવા દિવસોની જરૂર હોય છે, અલ્ટ્રાસોનિકલી-પ્રમોટેડ સિન્થેસિસ રિએક્ટર પ્રતિક્રિયાના સમયગાળાને થોડી મિનિટો સુધી ઘટાડી શકે છે જેના પરિણામે નોંધપાત્ર ત્વરિત સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયા થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક સિન્થેસિસ ઇન્ટેન્સિફિકેશન એકોસ્ટિક પોલાણના કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને સ્થાનિક રીતે મર્યાદિત સુપરહીટિંગ સહિત તેની સંબંધિત દળો પર આધારિત છે. આગામી વિભાગમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, એકોસ્ટિક પોલાણ અને સોનોકેમિસ્ટ્રી વિશે વધુ જાણો.
અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અને તેની સોનોકેમિકલ અસરો
અલ્ટ્રાસોનિક (અથવા એકોસ્ટિક) પોલાણ ત્યારે થાય છે જ્યારે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડને પ્રવાહી અથવા સ્લરીમાં જોડવામાં આવે છે. પોલાણ એ પ્રવાહી તબક્કામાંથી બાષ્પ તબક્કામાં સંક્રમણ છે, જે પ્રવાહીના બાષ્પ તણાવના સ્તરે દબાણ ઘટાડાને કારણે થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ 1000m/s સુધીની સાથે ખૂબ જ ઉચ્ચ શીયર ફોર્સ અને લિક્વિડ જેટ બનાવે છે. આ પ્રવાહી જેટ કણોને વેગ આપે છે અને આંતર-કણ અથડામણનું કારણ બને છે જેથી ઘન અને ટીપાંના કણોનું કદ ઘટે છે. વધુમાં – ઇમ્પ્લોડિંગ કેવિટેશન બબલની અંદર અને તેની નજીકમાં સ્થાનિકીકરણ – સેંકડો વાતાવરણના ક્રમ પર અત્યંત ઉચ્ચ દબાણ અને હજારો ડિગ્રી કેલ્વિનના ક્રમમાં તાપમાન ઉત્પન્ન થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ સંપૂર્ણ યાંત્રિક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ હોવા છતાં, તે સ્થાનિક રીતે મર્યાદિત આત્યંતિક તાપમાનમાં વધારો કરી શકે છે. આ તૂટતા પોલાણ પરપોટાની અંદર અને તેની નજીકમાં ઉત્પન્ન થતી તીવ્ર શક્તિઓને કારણે છે, જ્યાં સરળતાથી હજારો ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાન સુધી પહોંચી શકાય છે. બલ્ક સોલ્યુશનમાં, એક પરપોટાના વિસ્ફોટના પરિણામે તાપમાનમાં વધારો લગભગ નજીવો છે, પરંતુ પોલાણ હોટ-સ્પોટ્સ (જેમ કે ઉચ્ચ-શક્તિ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે સોનિકેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે) માં જોવા મળે છે તેમ અસંખ્ય પોલાણ પરપોટામાંથી ગરમીનું વિસર્જન આખરે માપી શકાય તેવા તાપમાનનું કારણ બની શકે છે. બલ્ક તાપમાનમાં વધારો. અલ્ટ્રાસોનિકેશન અને સોનોકેમિસ્ટ્રીનો ફાયદો પ્રક્રિયા દરમિયાન નિયંત્રણક્ષમ તાપમાનની અસરોમાં રહેલો છે: બલ્ક સોલ્યુશનનું તાપમાન નિયંત્રણ કૂલિંગ જેકેટ્સ તેમજ સ્પંદિત સોનિકેશન સાથેની ટાંકીઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. Hielscher Ultrasonics' અત્યાધુનિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ અલ્ટ્રાસાઉન્ડને થોભાવી શકે છે જ્યારે ઉચ્ચ તાપમાનની મર્યાદા પહોંચી જાય છે અને સેટ ∆T ની નીચી કિંમત સુધી પહોંચતાની સાથે જ અલ્ટ્રાસોનિકેશન ચાલુ રાખી શકે છે. જ્યારે ગરમી-સંવેદનશીલ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે આ ખાસ કરીને મહત્વનું છે.
Sonochemistry પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર સુધારે છે
કારણ કે sonication તીવ્ર સ્પંદનો અને પોલાણ પેદા કરે છે, રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્ર અસરગ્રસ્ત છે. રાસાયણિક પ્રણાલીના ગતિશાસ્ત્ર પોલાણના બબલના વિસ્તરણ અને ઇમ્પ્લોશન સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે, જેનાથી બબલ ગતિની ગતિશીલતાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના ઉકેલમાં ઓગળેલા વાયુઓ થર્મલ અસરો અને રાસાયણિક અસરો બંને દ્વારા સોનોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓને અસર કરે છે. થર્મલ અસરો ટોચના તાપમાનને પ્રભાવિત કરે છે જે પોલાણ રદબાતલમાં પરપોટાના પતન દરમિયાન પહોંચે છે; રાસાયણિક અસરો વાયુઓની અસરોને સુધારે છે, જે સીધી પ્રતિક્રિયામાં સામેલ છે.
સુઝુકી કપ્લીંગ રીએક્શન્સ, રેસીપીટેશન, સ્ફટિકીકરણ અને ઇમલ્સન કેમિસ્ટ્રી સહિત ધીમી પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર સાથે વિજાતીય અને સજાતીય પ્રતિક્રિયાઓ પાવર-અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને તેની સોનોકેમિકલ અસરો દ્વારા શરૂ અને પ્રમોટ કરવા માટે પૂર્વનિર્ધારિત છે.
દાખલા તરીકે, ફેરુલિક એસિડના સંશ્લેષણ માટે, 180 W ની શક્તિ પર ઓછી-આવર્તન (20kHz) સોનિકેશન 3 કલાકમાં 60°C પર 94% ફેરુલિક એસિડ ઉપજ આપે છે. ટ્રુઓંગ એટ અલ દ્વારા આ પરિણામો. (2018) દર્શાવે છે કે ઓછી આવર્તન (હોર્ન પ્રકાર અને ઉચ્ચ-શક્તિ ઇરેડિયેશન) ના ઉપયોગથી રૂપાંતરણ દરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે જે ઉપજ 90% કરતા વધારે છે.

સંકલિત અલ્ટ્રાસોનિકેટર સાથે સતત હલાવવામાં આવેલ ટાંકી રિએક્ટર (CSTR). UIP2000hdT (2kW, 20kHz) સુધારેલ ગતિશાસ્ત્ર અને રૂપાંતરણ દરો માટે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી ઇન્ટેન્સિફાઇડ ઇમલ્સન કેમિસ્ટ્રી
વિજાતીય પ્રતિક્રિયાઓ જેમ કે ઇમલ્સન રસાયણશાસ્ત્ર પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઉપયોગથી નોંધપાત્ર રીતે ફાયદો કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણમાં ઘટાડો થયો અને દરેક તબક્કાના ટીપાંને એકબીજાની અંદર સમાનરૂપે વિતરિત કર્યા અને સબ-માઇક્રોન અથવા નેનો-ઇમલ્શન બનાવે છે. નેનો-કદના ટીપાં વિવિધ ટીપાઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે સપાટીના ક્ષેત્રફળમાં ધરખમ વધારો પ્રદાન કરે છે, તેથી સામૂહિક સ્થાનાંતરણ અને પ્રતિક્રિયા દર નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે. સોનિકેશન હેઠળ, તેમની સામાન્ય રીતે ધીમી ગતિશાસ્ત્ર માટે જાણીતી પ્રતિક્રિયાઓ નાટકીય રીતે સુધારેલ રૂપાંતરણ દર, ઉચ્ચ ઉપજ, ઓછી આડપેદાશો અથવા કચરો અને સારી એકંદર કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે. ઇમ્યુલેશન પોલિમરાઇઝેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિકલી સુધારેલ ઇમલ્સન રસાયણશાસ્ત્ર વારંવાર લાગુ કરવામાં આવે છે, દા.ત., પોલિમર મિશ્રણો, પાણી-જન્ય એડહેસિવ્સ અને વિશિષ્ટ પોલિમર બનાવવા માટે.
તમે કેમિકલ રિએક્ટર ખરીદો તે પહેલાં 10 વસ્તુઓ તમારે જાણવી જોઈએ
જ્યારે તમે રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે રાસાયણિક રિએક્ટર પસંદ કરો છો ત્યારે ઘણા પરિબળો છે જે શ્રેષ્ઠ રાસાયણિક રિએક્ટર ડિઝાઇનને પ્રભાવિત કરે છે. જો તમારી રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં બહુ-તબક્કા, વિજાતીય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે અને ધીમી પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર ધરાવે છે, તો રિએક્ટર આંદોલન અને પ્રક્રિયા સક્રિયકરણ સફળ રાસાયણિક રૂપાંતર માટે અને રાસાયણિક રિએક્ટરના આર્થિક (ઓપરેશનલ) ખર્ચ માટે આવશ્યક પ્રભાવી પરિબળો છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન રાસાયણિક બેચ રિએક્ટર અને ઇનલાઇન પ્રતિક્રિયા જહાજોમાં પ્રવાહી-પ્રવાહી અને પ્રવાહી-ઘન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે. આથી, રાસાયણિક રિએક્ટરમાં અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સનું એકીકરણ રિએક્ટરના ખર્ચને ઘટાડી શકે છે અને એકંદર કાર્યક્ષમતા અને અંતિમ ઉત્પાદનની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે.
ઘણી વાર, રાસાયણિક રિએક્ટર એન્જિનિયરિંગમાં અલ્ટ્રાસોનિકલી-સહાયિત પ્રક્રિયા વૃદ્ધિ વિશે જ્ઞાનનો અભાવ હોય છે. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, અલ્ટ્રાસોનિક આંદોલન, એકોસ્ટિક પોલાણ અને રાસાયણિક રિએક્ટરની કામગીરી પર સોનોકેમિકલ અસરો, રાસાયણિક રિએક્ટર વિશ્લેષણ અને પરંપરાગત ડિઝાઇન ફંડામેન્ટલ્સના પ્રભાવ વિશે ગહન જ્ઞાન વિના માત્ર હલકી ગુણવત્તાવાળા પરિણામો લાવી શકે છે. નીચે, તમને રાસાયણિક રિએક્ટર ડિઝાઇન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક્સના મૂળભૂત લાભોની ઝાંખી મળશે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી ઇન્ટેન્સિફાઇડ કન્ટીન્યુઅસ સ્ટાઇર્ડ ટેન્ક રિએક્ટર (CSTR) ના ફાયદા
-
- પ્રયોગશાળા અને ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉન્નત રિએક્ટર:
સરળ માપનીયતા: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ લેબ સાઈઝ, પાયલોટ અને મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે
પુનઃઉત્પાદન / પુનરાવર્તિત ચોક્કસ નિયંત્રણ કરી શકાય તેવા અલ્ટ્રાસોનિક પરિમાણોને કારણે પરિણામો
ક્ષમતા અને પ્રતિક્રિયા ઝડપ: અલ્ટ્રાસોનિકલી તીવ્ર પ્રતિક્રિયાઓ ઝડપી અને તેથી વધુ આર્થિક (ઓછી ખર્ચ) - સોનોકેમિસ્ટ્રી સામાન્ય તેમજ વિશેષ હેતુઓ માટે લાગુ પડે છે
- પ્રયોગશાળા અને ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉન્નત રિએક્ટર:
– અનુકૂલનક્ષમતા & વર્સેટિલિટી, દા.ત., લવચીક ઇન્સ્ટોલેશન અને સેટઅપ વિકલ્પો અને આંતરશાખાકીય ઉપયોગ
- અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ વિસ્ફોટક વાતાવરણમાં થઈ શકે છે
– શુદ્ધ કરવું (દા.ત., નાઇટ્રોજન ધાબળો)
– ખુલ્લી સપાટી નથી - સરળ સફાઈ: સ્વ સફાઈ (CIP – સાફ-સફાઈ)
- બાંધકામ માટે તમારી પસંદગીની સામગ્રી પસંદ કરો
– કાચ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ટાઇટેનિયમ
– કોઈ રોટરી સીલ નથી
– સીલંટની વિશાળ પસંદગી - અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો ઉપયોગ તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં થઈ શકે છે
- અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો ઉપયોગ દબાણની વિશાળ શ્રેણીમાં થઈ શકે છે
- અન્ય તકનીકો સાથે સિનર્જિસ્ટિક અસર, દા.ત., ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી (સોનો-ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી), કેટાલિસિસ (સોનો-કેટાલિસિસ), સ્ફટિકીકરણ (સોનો-સ્ફટિકીકરણ) વગેરે.
- સોનિકેશન એ બાયોરિએક્ટરને વધારવા માટે આદર્શ છે, દા.ત., આથો.
- વિસર્જન / ઓગળવું: વિસર્જન પ્રક્રિયાઓમાં, કણો એક તબક્કામાંથી બીજા તબક્કામાં જાય છે, દા.ત. જ્યારે ઘન કણો પ્રવાહીમાં ઓગળી જાય છે. તે જાણવા મળ્યું છે કે આંદોલનની ડિગ્રી પ્રક્રિયાની ગતિને પ્રભાવિત કરે છે. ઘણા નાના સ્ફટિકો પરંપરાગત રીતે હલાવવામાં આવેલા બેચ રિએક્ટર કરતાં અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ હેઠળ ખૂબ જ ઝડપથી ઓગળી જાય છે. અહીં પણ, વિવિધ ગતિનું કારણ કણોની સપાટી પરના વિવિધ માસ ટ્રાન્સફર રેટમાં રહેલું છે. દાખલા તરીકે, સુપરસેચ્યુરેટેડ સોલ્યુશન્સ બનાવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવે છે, દા.ત., સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાઓમાં (સોનો-ક્રિસ્ટલાઇઝેશન).
- અલ્ટ્રાસોનિકલી પ્રમોટેડ રાસાયણિક નિષ્કર્ષણ:
– લિક્વિડ-સોલિડ, દા.ત. વનસ્પતિ નિષ્કર્ષણ, રાસાયણિક નિષ્કર્ષણ
– લિક્વિડ-લિક્વિડ: જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે અન્ય તબક્કાઓમાંથી એકનું પ્રવાહી મિશ્રણ બનાવવામાં આવે છે. પ્રવાહી મિશ્રણની આ રચના બે અવિશ્વસનીય તબક્કાઓ વચ્ચેના આંતર-ફેસિયલ વિસ્તારો તરફ દોરી જાય છે જેના પરિણામે તબક્કાઓ વચ્ચે ઉન્નત માસ ટ્રાન્સફર ફ્લક્સ થાય છે.
સોનિકેશન કેવી રીતે હલાવવામાં આવેલી ટાંકી રિએક્ટર્સમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને સુધારે છે?
- મોટા સંપર્ક સપાટી વિસ્તાર: વિજાતીય તબક્કાઓમાં રિએક્ટન્ટ્સ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઇન્ટરફેસ પર એકબીજા સાથે અથડાતા કણો જ પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. ઈન્ટરફેસ જેટલું મોટું છે, તેટલી વધુ અથડામણ થઈ શકે છે. જેમ જેમ પદાર્થનો પ્રવાહી અથવા નક્કર ભાગ નાના ટીપાં અથવા સતત તબક્કાના પ્રવાહીમાં સસ્પેન્ડ કરાયેલા નક્કર કણોમાં તૂટી જાય છે, ત્યારે આ પદાર્થની સપાટીનો વિસ્તાર વધે છે. વધુમાં, કદમાં ઘટાડો થવાના પરિણામે, કણોની સંખ્યામાં વધારો થાય છે અને તેથી આ કણો વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર ઘટે છે. આ વિખરાયેલા તબક્કાના સતત તબક્કાના સંપર્કમાં સુધારો કરે છે. તેથી, વિખેરવાના તબક્કાના વિભાજનની ડિગ્રી સાથે પ્રતિક્રિયા દર વધે છે. વિક્ષેપ અથવા પ્રવાહી મિશ્રણમાં ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અલ્ટ્રાસોનિક કણોના કદમાં ઘટાડો થવાના પરિણામે પ્રતિક્રિયાની ઝડપમાં તીવ્ર સુધારો દર્શાવે છે.
- કેટાલિસિસ (સક્રિયકરણ ઊર્જા): ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં, પ્રયોગશાળાના વિકાસમાં અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં ઉત્પ્રેરકનું ખૂબ મહત્વ છે. ઘણીવાર ઉત્પ્રેરક ઘન અથવા પ્રવાહી તબક્કામાં હોય છે અને એક રિએક્ટન્ટ અથવા બધા રિએક્ટન્ટ્સ સાથે અવિભાજ્ય હોય છે. તેથી, વધુ વખત નહીં, ઉત્પ્રેરક એ વિજાતીય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડ, એમોનિયા, નાઈટ્રિક એસિડ, ઇથેન અને મિથેનોલ જેવા સૌથી મહત્વપૂર્ણ મૂળભૂત રસાયણોના ઉત્પાદનમાં, ઉત્પ્રેરક મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પર્યાવરણીય તકનીકના મોટા ક્ષેત્રો ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે. કણોની અથડામણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા તરફ દોરી જાય છે, એટલે કે અણુઓનું પુનઃગઠન, જો કણો પૂરતી ગતિ ઊર્જા સાથે અથડાય તો જ. રાસાયણિક રિએક્ટરમાં ગતિશાસ્ત્ર વધારવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ અત્યંત કાર્યક્ષમ માધ્યમ છે. વિજાતીય ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયામાં, રાસાયણિક રિએક્ટર ડિઝાઇનમાં અલ્ટ્રાસોનિકનો ઉમેરો ઉત્પ્રેરકની જરૂરિયાતને ઘટાડી શકે છે. આના પરિણામે ઓછા ઉત્પ્રેરક અથવા હલકી ગુણવત્તાવાળા, ઓછા ઉમદા ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ થઈ શકે છે.
- સંપર્કની ઉચ્ચ આવર્તન / સુધારેલ માસ ટ્રાન્સફર: અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ અને આંદોલન એ મિનિટના ટીપાં અને કણો (એટલે કે સબ-માઈક્રોન અને નેનો-પાર્ટિકલ્સ) પેદા કરવા માટે અત્યંત અસરકારક પદ્ધતિ છે, જે પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ સક્રિય સપાટી પ્રદાન કરે છે. પાવર-અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા થતા વધારાના તીવ્ર આંદોલન અને સૂક્ષ્મ ચળવળ હેઠળ, આંતર-કણ સંપર્કની આવૃત્તિમાં ભારે વધારો થાય છે જેના પરિણામે રૂપાંતરણ દરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થાય છે.
- સંકુચિત પ્લાઝ્મા: ઘણી પ્રતિક્રિયાઓ માટે, રિએક્ટરના તાપમાનમાં 10 કેલ્વિનનો વધારો પ્રતિક્રિયા દર લગભગ બમણો થવાનું કારણ બને છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ રાસાયણિક રિએક્ટરમાં એકંદર પ્રવાહીના જથ્થાને નોંધપાત્ર રીતે ગરમ કર્યા વિના, પ્રવાહીની અંદર 5000K સુધીના સ્થાનિક અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હોટસ્પોટ્સનું ઉત્પાદન કરે છે.
- ઉષ્મા ઉર્જા: કોઈપણ અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા કે જે તમે રાસાયણિક રિએક્ટર ડિઝાઇનમાં ઉમેરશો, તે આખરે થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થશે. તેથી, તમે રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે ઊર્જાનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકો છો. હીટિંગ એલિમેન્ટ્સ અથવા સ્ટીમ દ્વારા થર્મલ એનર્જી ઇનપુટને બદલે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઉચ્ચ-આવર્તન સ્પંદનો દ્વારા યાંત્રિક ઊર્જાને સક્રિય કરતી પ્રક્રિયા રજૂ કરે છે. રાસાયણિક રિએક્ટરમાં, આ અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ ઉત્પન્ન કરે છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાને બહુવિધ સ્તરો પર સક્રિય કરે છે. છેવટે રસાયણોની પુષ્કળ અલ્ટ્રાસોનિક શીયરિંગ થર્મલ ઉર્જા એટલે કે ગરમીમાં રૂપાંતરનું પરિણામ આપે છે. તમારી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે સતત પ્રક્રિયા તાપમાન જાળવવા માટે તમે ઠંડક માટે જેકેટેડ બેચ રિએક્ટર અથવા ઇનલાઇન રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરી શકો છો.
CSTR માં સુધારેલ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ
Hielscher Ultrasonics સતત હલાવવામાં આવેલ ટાંકી રિએક્ટર (CSTR) માં એકીકરણ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ અને ડિસ્પર્સર્સ ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને વિતરણ કરે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપવા, તીવ્ર બનાવવા, વેગ આપવા અને સુધારવા માટે વિશ્વભરમાં થાય છે.
Hielscher Ultrasonics’ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ફ્લો કેમિસ્ટ્રી એપ્લિકેશન્સ માટે નાના લેબ ડિવાઈસથી લઈને મોટા ઈન્ડસ્ટ્રીયલ પ્રોસેસર્સ સુધી કોઈપણ કદમાં ઉપલબ્ધ છે. અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તારનું ચોક્કસ ગોઠવણ (જે સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે) Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સને નીચાથી ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તાર પર ચલાવવાની અને ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સિસ્ટમની આવશ્યક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓમાં બરાબર કંપનવિસ્તારને ફાઇન-ટ્યુન કરવા માટે પરવાનગી આપે છે.
Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટરમાં ઓટોમેટિક ડેટા પ્રોટોકોલિંગ સાથે સ્માર્ટ સોફ્ટવેર છે. બધા મહત્વપૂર્ણ પ્રોસેસિંગ પરિમાણો જેમ કે અલ્ટ્રાસોનિક ઉર્જા, તાપમાન, દબાણ અને સમય ઉપકરણ ચાલુ થતાં જ બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડમાં આપમેળે સંગ્રહિત થાય છે.
પ્રક્રિયાનું નિરીક્ષણ અને ડેટા રેકોર્ડિંગ સતત પ્રક્રિયા માનકીકરણ અને ઉત્પાદન ગુણવત્તા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આપમેળે રેકોર્ડ થયેલ પ્રક્રિયા ડેટાને ઍક્સેસ કરીને, તમે અગાઉના સોનિકેશન રનને સુધારી શકો છો અને પરિણામનું મૂલ્યાંકન કરી શકો છો.
અન્ય વપરાશકર્તા મૈત્રીપૂર્ણ સુવિધા એ અમારી ડિજિટલ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સનું બ્રાઉઝર રિમોટ કંટ્રોલ છે. રિમોટ બ્રાઉઝર કંટ્રોલ દ્વારા તમે તમારા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરને ગમે ત્યાંથી રિમોટલી સ્ટાર્ટ, સ્ટોપ, એડજસ્ટ અને મોનિટર કરી શકો છો.
અમારા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ તમારા સતત હલાવવામાં આવતા ટાંકી રિએક્ટર (CSTR)ને સુધારી શકે છે તે વિશે વધુ જાણવા માટે હવે અમારો સંપર્ક કરો!
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
---|---|---|
1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000 |
na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Suslick, Kenneth S.; Didenko, Yuri ; Fang, Ming M.; Hyeon, Taeghwan; Kolbeck, Kenneth J.; McNamara, William B.; Mdleleni, Millan M.; Wong, Mike (1999): Acoustic cavitation and its chemical consequences. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Vol. 357, No. 1751, 1999. 335-353.
- Hoa Thi Truong, Manh Van Do, Long Duc Huynh, Linh Thi Nguyen, Anh Tuan Do, Thao Thanh Xuan Le, Hung Phuoc Duong, Norimichi Takenaka, Kiyoshi Imamura, Yasuaki Maeda (2018): Ultrasound-Assisted, Base-Catalyzed, Homogeneous Reaction for Ferulic Acid Production from γ-Oryzanol. Journal of Chemistry, Vol. 2018.
- Pollet, Bruno (2019): The Use of Power Ultrasound and Sonochemistry for the Production of Energy Materials. Ultrasonics Sonochemistry 64, 2019.
- Ádám, Adél; Szabados, Márton; Varga, Gábor; Papp, Ádám; Musza, Katalin; Kónya, Zoltán; Kukovecz, A.; Sipos, Pál; Palinko, Istvan (2020): Ultrasound-Assisted Hydrazine Reduction Method for the Preparation of Nickel Nanoparticles, Physicochemical Characterization and Catalytic Application in Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction. Nanomaterials 2020.
જાણવા લાયક હકીકતો
રાસાયણિક રિએક્ટરમાં અલ્ટ્રાસોનિક આંદોલન પરંપરાગત સતત હલાવવામાં આવતા ટાંકી રિએક્ટર અથવા બેચમિક્સ રિએક્ટર કરતાં વધુ સારા પરિણામો આપે છે. રિએક્ટર ટાંકીમાં અથવા ફ્લો રિએક્ટરમાં વધુ સારી રીતે પ્રવાહી મિશ્રણ અને પ્રક્રિયાને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક આંદોલન જેટ સ્ટાઇર્ડ રિએક્ટર કરતાં વધુ શીયર અને વધુ પુનઃઉત્પાદનક્ષમ પરિણામો ઉત્પન્ન કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સના કાર્યકારી સિદ્ધાંત, એપ્લિકેશન અને સ્કેલ-અપ વિશે વધુ જાણવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.