હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા ઑપ્ટિમાઇઝ કેમિકલ રિએક્ટર કાર્યક્ષમતા

અલ્ટ્રાસોનિકેશન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને તીવ્ર બનાવવા અને/અથવા શરૂ કરવા માટે જાણીતું છે. તેથી, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસાઉન્ડનું એકીકરણ સુધારેલ પ્રતિક્રિયા પરિણામો માટે રાસાયણિક રિએક્ટર્સને પ્રોત્સાહન આપવા માટે વિશ્વસનીય સાધન તરીકે ગણવામાં આવે છે. Hielscher Ultrasonics તમારી રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઝટકો આપવા માટે વિવિધ રિએક્ટર સોલ્યુશન્સ ઓફર કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તમારા રાસાયણિક રિએક્ટરને કેવી રીતે સુધારી શકે છે તે જાણો!

પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કેમિકલ રિએક્ટરને કેવી રીતે સુધારે છે?

એક અથવા વધુ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ (સોનોટ્રોડ્સ) નું એકીકરણ રાસાયણિક રિએક્ટરમાં શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને જોડવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રવાહી અને સ્લરીઝનું તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિકેશન માત્ર એકોસ્ટિક વાઇબ્રેશનને કારણે મજબૂત અશાંતિ પેદા કરતું નથી પરંતુ બહુવિધ અસરો માટે જાણીતું છે, જેને "સોનોકેમિસ્ટ્રી" શબ્દ હેઠળ વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

સોનોકેમિસ્ટ્રી શું છે? તે પ્રતિક્રિયાઓને કેવી રીતે પ્રોત્સાહન આપે છે?

High-intensity ultrasound / high-power ultrasound is applied to chemical systems in order to initiate and/or promote reactions, improve conversion rate and yields or to switch reaction pathways. The physical phenomenon responsible for sonochemical effects is acoustic cavitation. When high-intensity ultrasound waves are coupled into a liquid medium, the waves travel through the liquid creating alternating low pressure (rarefaction) and high pressure (compression) cycles. During the low pressure / rarefaction, minute vacuum bubbles arise in the liquid, which grow over several pressure cycles until the vacuum bubble reaches a point where it cannot absorb any further energy. At the point of maximum bubble growth, the bubble implodes violently during a high pressure cycle. During the implosive bubble collapse, the phenomenon of cavitation can be observed. Ultrasonic cavitation creates so called “hot spots,” which are characterized by extreme conditions such as temperature of up to ∼5000 K with very high heating/cooling rates of > 1000 K s^-1, ∼1000 બાર સુધીના દબાણ તેમજ સંબંધિત તાપમાન અને દબાણના તફાવતો. પ્રવાહી અથવા સ્લરી પ્રવાહી જેટ અને શીયર ફોર્સ દ્વારા ભારે ઉત્તેજિત થાય છે.

રાસાયણિક અસરો (દા.ત., આમૂલ પ્રજાતિઓની રચના, પરમાણુઓનું વળાંક વગેરે) અને સોનોકેમિસ્ટ્રીની ભૌતિક/ભૌતિક-મિકેનિકલ અસરો અસંખ્ય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પર સફળતાપૂર્વક લાગુ પડે છે જેમ કે કાર્બનિક ઉત્પ્રેરક, ઓર્ગેનોકેટાલિટીક પ્રતિક્રિયાઓ, તબક્કો ટ્રાન્સફર પ્રતિક્રિયાઓ, નેનોપાર્ટિકલ સંશ્લેષણ, વરસાદ / સ્ફટિકીકરણ, સોલ-જેલ પ્રતિક્રિયાઓ, સુઝુકી કપલિંગ, ડીલ્સ-એલ્ડર પ્રતિક્રિયાઓ, Mannich પ્રતિક્રિયાઓ, માઈકલ એડિશન, Wurtz-ટાઇપ કપ્લીંગ અને અન્ય ઘણા. સોનોકેમિકલી પ્રમોટેડ પ્રતિક્રિયાઓ ઘણીવાર નોંધપાત્ર રીતે વધેલા રૂપાંતરણ દર, ઉચ્ચ ઉપજ, પ્રવેગક પ્રતિક્રિયા, વધુ સંપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે, આજુબાજુની પરિસ્થિતિઓમાં હળવા સોલવન્ટ્સ સાથે વાપરી શકાય છે, ઓછી અનિચ્છનીય ઉપ-ઉત્પાદનો બનાવે છે અને ગ્રીન રસાયણશાસ્ત્રમાં તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને કારણે ફાળો આપે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સંચાલિત કેમિકલ બેચ રિએક્ટર

ખુલ્લા અથવા બંધ બેચ રિએક્ટરમાં અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનું એકીકરણ એ પ્રયોગશાળાઓ, પાયલોટ પ્લાન્ટ્સ અને ઉત્પાદન સુવિધાઓમાં પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપવા માટે સામાન્ય રીતે લાગુ કરવામાં આવતી તકનીક છે. જહાજના કદ, ભૂમિતિ અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સિસ્ટમના આધારે, એક અથવા બહુવિધ સોનોટ્રોડ્સને બેચ રિએક્ટરમાં એકીકૃત કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ ઘણીવાર સુધારવા માટે થાય છે સતત હલાવવામાં આવતા રિએક્ટર (CSTR).

અલ્ટ્રાસોનિક સેમી-બેચ રિએક્ટર: અલબત્ત, sonication પણ અર્ધ-બેચ રિએક્ટરમાં સંકલિત કરી શકાય છે. અર્ધ-બેચ સિસ્ટમો માટે, એક રાસાયણિક રિએક્ટરને રિએક્ટરમાં લોડ કરવામાં આવે છે, જ્યારે બીજા રસાયણને સતત પ્રવાહ દરે ઉમેરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, બાજુની પ્રતિક્રિયાઓને રોકવા માટે ધીમી ફીડ પર) અલ્ટ્રાસોનિક હોટ સ્પોટમાં જોડાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું ઉત્પાદન, જે રિએક્ટરમાં પ્રતિક્રિયામાંથી પરિણમે છે, તેને સતત દૂર કરવામાં આવે છે, દા.ત., સંશ્લેષિત અવક્ષેપ અથવા સ્ફટિકો, અથવા અંતિમ ઉત્પાદનનું મધ્યવર્તી જે તબક્કાના વિભાજનને કારણે દૂર કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિકલી-એજીટેટેડ કેમિકલ ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટર

ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટરમાં, જેને ફ્લો સેલ અથવા ઇનલાઇન રિએક્ટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, રિએક્ટન્ટ્સને એક અથવા બહુવિધ ફીડિંગ બંદરો દ્વારા પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં ખવડાવવામાં આવે છે, જ્યાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય છે. ચોક્કસ રીટેન્શન સમય પછી કે જે ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા થવા માટે જરૂરી છે, તે માધ્યમ સતત રીએક્ટરમાંથી વિસર્જિત થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો કોષો અને ઇનલાઇન રિએક્ટર ઉત્પાદનના અવિરત ઉત્પાદન માટે પરવાનગી આપે છે, જે ફક્ત રીએજન્ટના સતત પુરવઠા પર આધારિત છે.

ચિત્ર બતાવે છે અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP1000hdT બેચ રિએક્ટર (ડાબે) સાથે અને ઇનલાઇન પ્રોસેસિંગ (જમણે) માટે ફ્લો સેલ રિએક્ટર સાથે.

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કેમિકલ સોનો-રિએક્ટર

Hielscher Ultrasonics એ સોનો-કેમિકલ રિએક્ટર અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો માટે તમારા વિશ્વસનીય ઉત્પાદક છે જે તમારી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને વિશ્વસનીય રીતે સુધારી શકે છે. Hielscher Ultrasonics ઉત્પાદન શ્રેણીમાં બેચ અને ફ્લો-થ્રુ મોડ માટે પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક મોટા પાયે સોનોરેક્ટરના વિવિધ પ્રકારો અને વર્ગોનો સમાવેશ થાય છે. Hielscher ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ચકાસણી-પ્રકાર અલ્ટ્રાસોનિકેશન સાથે, બહુવિધ એડવાન્સિસ – જેમ કે સુધારેલ પ્રતિક્રિયા દર, વધુ સંપૂર્ણ રૂપાંતર, ઉચ્ચ ઉપજ, ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા નિયંત્રણ અને ઉત્તમ એકંદર કાર્યક્ષમતા – બેચ અને ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટરમાં વિશ્વસનીય રીતે પ્રાપ્ત થાય છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અને મજબુતતા માટે રચાયેલ, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ અને સોનો-રિએક્ટરને કઠોર રસાયણો, માંગવાળા વાતાવરણ અને હેવી-ડ્યુટી એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગ માટે ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર્સને માધ્યમના એકસમાન અલ્ટ્રાસોનિક ઇરેડિયેશન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે જેથી એકોસ્ટિક દબાણ ક્ષેત્ર સમાનરૂપે વિસ્તરી શકે. આ જરૂરિયાત પૂરી કરવાથી સોનોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે કારણ કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સૌથી વધુ પ્રક્રિયા તીવ્રતા પ્રાપ્ત કરે છે.

સોનોકેમિકલ રિએક્ટરમાં થતી ઘટનાનું યોજનાકીય દૃશ્ય.
ચિત્ર અને અભ્યાસ: ©ડાહલેમ એટ અલ., 1999.

ઉત્પાદન શ્રેણી R માટે કોમ્પેક્ટ લેબોરેટરી અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સને આવરી લે છે&ડી, શક્તિશાળી બેન્ચ-ટોપ અને પાયલોટ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ તેમજ મોટા જથ્થાના ઉત્પાદન માટે સંપૂર્ણ-ઔદ્યોગિક ગ્રેડના સાધનો. આ નાના સ્કેલ પર જોખમ-મુક્ત શક્યતા પરીક્ષણ અને ત્યારપછીના સંપૂર્ણ રેખીય સ્કેલ-અપ માટે મોટા વોલ્યુમો માટે પરવાનગી આપે છે.

ચોક્કસ Sonication નિયંત્રણ

ડિજિટલ કલર ડિસ્પ્લે અને રિમોટ બ્રાઉઝર કંટ્રોલ સાથેનું સ્માર્ટ સોફ્ટવેર અને એકીકૃત SD-કાર્ડ પર ઓટોમેટિક ડેટા પ્રોટોકોલિંગ સોનો-કેમિકલ રિએક્ટરમાં અલ્ટ્રાસોનિક પેરામીટર્સની અત્યાધુનિક સેટિંગ અને મોનિટરિંગ માટે પરવાનગી આપે છે.
સોનોકેમિકલી સંચાલિત પ્રતિક્રિયાઓની સુંદરતા એ કાર્યક્ષમતા છે જે પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા વિશ્વસનીય રીતે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. દરેક ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા માટે મહત્તમ અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પાવર ઇનપુટ, તાપમાન અને દબાણ નક્કી કરી શકાય છે. આ આદર્શ sonication પરિમાણો શોધવા માટે પરવાનગી આપે છે જેથી શ્રેષ્ઠ પ્રતિક્રિયા પરિણામો અને કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત થાય.

તાપમાન નિયંત્રણ

અમારા તમામ ડિજિટલ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સતત તાપમાનના નિરીક્ષણ માટે પ્લગ કરી શકાય તેવા તાપમાન સેન્સરથી સજ્જ છે, જે બલ્ક તાપમાનને સતત માપવા માટે પ્રવાહીમાં દાખલ કરી શકાય છે. અત્યાધુનિક સૉફ્ટવેર તાપમાન શ્રેણી સેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે તાપમાનની મર્યાદા ઓળંગાઈ જાય છે, ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિકેટર આપોઆપ થોભી જાય છે જ્યાં સુધી પ્રવાહીમાં તાપમાન ચોક્કસ સેટ બિંદુ સુધી ઘટે નહીં અને આપમેળે ફરીથી સોનિક કરવાનું શરૂ કરે. તમામ તાપમાન માપન તેમજ અન્ય મહત્વપૂર્ણ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા ડેટા બિલ્ટ-ઇન SD કાર્ડ પર આપમેળે રેકોર્ડ થાય છે અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ માટે સરળતાથી સુધારી શકાય છે.
હીલ્સચરના સોનોકેમિકલ રિએક્ટર કૂલિંગ જેકેટ્સ સાથે ઉપલબ્ધ છે. વધુમાં, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ અને ચિલર એકમોને ઇચ્છિત પ્રક્રિયા તાપમાનની ખાતરી કરવા માટે કનેક્ટ કરી શકાય છે.

આદર્શ કેમિકલ રિએક્ટરને એસેમ્બલ કરવા માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ ઘટકો

સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો, પ્રોબ્સ (સોનોટ્રોડ્સ), બૂસ્ટર હોર્ન, બેચ રિએક્ટર અને ફ્લો સેલ તેમજ અસંખ્ય વધારાના એક્સેસરીઝનો મોટો પોર્ટફોલિયો તમારી ચોક્કસ પ્રક્રિયા માટે આદર્શ અલ્ટ્રાસોનિક-કેમિકલ રિએક્ટર (સોનો-રિએક્ટર)ને ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે.
એકોસ્ટિક કેવિટેશન અને સ્થિર ફ્લો પેટર્નના સમાન વિતરણ માટે તમામ સાધનો પહેલેથી જ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવ્યા છે, જે અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉશ્કેરાયેલા રાસાયણિક રિએક્ટરમાં એકરૂપ, વિશ્વસનીય પરિણામો મેળવવા માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ડિઝાઇન પાસાઓ છે.
રિએક્ટરને નિષ્ક્રિય ગેસ, દા.ત. નાઇટ્રોજન બ્લેન્કેટથી શુદ્ધ કરીને અનિચ્છનીય ઓક્સિડેશન ટાળી શકાય છે.

તમારા કેમિકલ રિએક્ટર માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશન્સ

જ્યારે Hielscher સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અથવા કાચમાંથી બનેલા વિવિધ કદ અને ભૂમિતિમાં વિવિધ બેચ અને ઇનલાઇન રિએક્ટર સોલ્યુશન ઓફર કરે છે, ત્યારે અમે તમારી ચોક્કસ પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતોના વિશ્લેષણ અને ડિઝાઇનના મૂળભૂત બાબતોને ધ્યાનમાં રાખીને તમારા ખાસ રાસાયણિક રિએક્ટર જહાજનું ઉત્પાદન કરવામાં આનંદ અનુભવીએ છીએ. એન્જિનિયરો અને તકનીકી વિકાસકર્તાઓની લાંબા સમયથી અનુભવી ટીમ સાથે, અમે તમારી માંગને સંતોષતા તમારા રાસાયણિક રિએક્ટરને ડિઝાઇન કરીએ છીએ. દાખલા તરીકે, કદ, સામગ્રી, ભૂમિતિ, ફીડિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પોર્ટ્સ, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સની સંખ્યા વગેરે. તમારી રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે આદર્શ અલ્ટ્રાસોનિકલી પ્રમોટેડ રાસાયણિક રિએક્ટર બનાવવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે.

નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે: