उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा अनुकूलित रासायनिक रिएक्टर दक्षता
अल्ट्रासोनिकेशन रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने और / या आरंभ करने के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। इसलिए, उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड के एकीकरण को बेहतर प्रतिक्रिया परिणामों के लिए रासायनिक रिएक्टरों को बढ़ावा देने के लिए विश्वसनीय उपकरण माना जाता है। Hielscher Ultrasonics आपकी रासायनिक प्रक्रिया को ट्विक करने के लिए विभिन्न रिएक्टर समाधान प्रदान करता है। जानें कि अल्ट्रासाउंड आपके रासायनिक रिएक्टर को कैसे बेहतर बना सकता है!
- उच्च दक्षता
- सटीक नियंत्रण
- बैच और इनलाइन
- स्टेनलेस स्टील, कांच, hastelloy आदि
- अनुकूलनीयता
- रैखिक मापनीयता
- कम रखरखाव
- सरल, सुरक्षित संचालन
- आसान रेट्रो-फिटिंग
पावर अल्ट्रासाउंड रासायनिक रिएक्टरों में सुधार कैसे करता है?
एक या अधिक अल्ट्रासोनिक जांच (सोनोट्रोड्स) का एकीकरण रासायनिक रिएक्टर में शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड तरंगों को जोड़ने की अनुमति देता है। तरल पदार्थ और घोल की तीव्र अल्ट्रासोनिकेशन न केवल ध्वनिक कंपन के कारण मजबूत अशांति पैदा करती है, बल्कि कई प्रभावों के लिए जानी जाती है, जिन्हें "सोनोकेमिस्ट्री" शब्द के तहत परिभाषित किया गया है।
सोनोकेमिस्ट्री क्या है? यह प्रतिक्रियाओं को कैसे बढ़ावा देता है?
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 बार तक के दबाव के साथ-साथ संबंधित तापमान और दबाव अंतर। तरल या घोल तरल जेट और कतरनी बलों द्वारा भारी उत्तेजित होता है।
रासायनिक प्रभाव (जैसे, कट्टरपंथी प्रजातियों का निर्माण, अणुओं का फ्लेक्सिंग आदि) और सोनोकेमिस्ट्री के भौतिक / भौतिक-यांत्रिक प्रभाव कार्बनिक उत्प्रेरण जैसे कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर सफलतापूर्वक लागू होते हैं, ऑर्गेनोकैटलिटिक प्रतिक्रियाएं, चरण स्थानांतरण प्रतिक्रियाएं, नैनोपार्टिकल संश्लेषण, वर्षा/क्रिस्टलीकरण, sol-gel अभिक्रियाएँ, सुजुकी कपलिंग, डायल्स-एल्डर प्रतिक्रियाएं, पुणीय प्रतिक्रियाएं, माइकल एडिशन, वुर्ट्ज़-प्रकार युग्मन और कई अन्य। सोनोकेमिकल रूप से प्रचारित प्रतिक्रियाएं अक्सर काफी बढ़ी हुई रूपांतरण दर, उच्च पैदावार, त्वरित प्रतिक्रिया, अधिक पूर्ण प्रतिक्रिया दिखाती हैं, परिवेश की परिस्थितियों में हल्के सॉल्वैंट्स के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, कम अवांछित उप-उत्पाद बना सकते हैं और हरे रसायन विज्ञान में इसकी उच्च दक्षता के कारण योगदान कर सकते हैं।
- विषमांगी रसायन विज्ञान
- चरण स्थानांतरण उत्प्रेरण
- कार्बनिक रसायण
- पॉलिमर रसायन विज्ञान
- संश्लेषण
- सजातीय प्रतिक्रियाएं
- जैव रसायन (सोनिकेटेड एंजाइम रिएक्टर)
- कुल
- वर्षा/क्रिस्टलीकरण
- इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री
- पर्यावरण उपचार
- पायरोकेमिस्ट्री
अल्ट्रासाउंड संचालित रासायनिक बैच रिएक्टर
खुले या बंद बैच रिएक्टरों में अल्ट्रासोनिकेटर का एकीकरण प्रयोगशालाओं, पायलट संयंत्रों और उत्पादन सुविधाओं में प्रतिक्रियाओं में तेजी लाने के लिए आमतौर पर लागू तकनीक है। पोत के आकार, ज्यामिति और रासायनिक प्रतिक्रिया प्रणाली के आधार पर, एक या कई सोनोट्रोड्स को बैच रिएक्टर में एकीकृत किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग अक्सर सुधार के लिए भी किया जाता है लगातार हिलते रिएक्टरों (सीएसटीआर)।
अल्ट्रासोनिक अर्ध-बैच रिएक्टर: बेशक, सोनिकेशन को अर्ध-बैच रिएक्टरों में भी एकीकृत किया जा सकता है। अर्ध-बैच सिस्टम के लिए, एक रासायनिक अभिकारक को रिएक्टर में लोड किया जाता है, जबकि एक दूसरे रसायन को निरंतर प्रवाह दर पर जोड़ा जाता है (उदाहरण के लिए, साइड प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए धीमी गति से फ़ीड पर) अल्ट्रासोनिक हॉट स्पॉट में संयुक्त हो रहा है। वैकल्पिक रूप से, एक रासायनिक प्रतिक्रिया का एक उत्पाद, जो रिएक्टर में प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप लगातार हटा दिया जाता है, उदाहरण के लिए, संश्लेषित अवक्षेप या क्रिस्टल, या अंतिम उत्पाद का एक मध्यवर्ती जिसे चरण पृथक्करण के कारण हटाया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से उत्तेजित रासायनिक प्रवाह-रिएक्टर के माध्यम से
एक प्रवाह-थ्रू रिएक्टर में, जिसे प्रवाह सेल या इनलाइन रिएक्टर के रूप में भी जाना जाता है, अभिकारकों को प्रतिक्रिया कक्ष में एक या कई फीडिंग पोर्ट के माध्यम से खिलाया जाता है, जहां रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। एक निश्चित प्रतिधारण समय के बाद जो एक विशिष्ट प्रतिक्रिया होने के लिए आवश्यक है, माध्यम को रिएक्टर से लगातार छुट्टी दे दी जाती है। अल्ट्रासोनिक प्रवाह कोशिकाओं और इनलाइन रिएक्टर उत्पाद के निर्बाध उत्पादन की अनुमति देते हैं, जो केवल अभिकर्मकों की निरंतर आपूर्ति पर निर्भर है।
उच्च प्रदर्शन रासायनिक सोनो-रिएक्टर
Hielscher Ultrasonics सोनो-रासायनिक रिएक्टरों और उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक उपकरण के लिए आपका विश्वसनीय निर्माता है जो आपकी रासायनिक प्रतिक्रिया में मज़बूती से सुधार कर सकता है। Hielscher Ultrasonics उत्पाद श्रृंखला में बैच और प्रवाह-थ्रू मोड के लिए प्रयोगशाला और औद्योगिक बड़े पैमाने पर सोनोरेएक्टर्स के विभिन्न प्रकार और वर्ग शामिल हैं। Hielscher उच्च प्रदर्शन जांच-प्रकार ultrasonication के साथ, कई अग्रिम – जैसे बेहतर प्रतिक्रिया दर, अधिक पूर्ण रूपांतरण, उच्च पैदावार, सटीक प्रतिक्रिया नियंत्रण और उत्कृष्ट समग्र दक्षता – बैच और फ्लो-थ्रू रिएक्टरों में मज़बूती से हासिल किए जाते हैं। उच्च प्रदर्शन और मजबूती के लिए डिज़ाइन किया गया, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर और सोनो-रिएक्टर कठोर रसायनों के साथ उपयोग के लिए स्थापित किए जा सकते हैं, मांग वाले वातावरण और भारी शुल्क अनुप्रयोगों में।
Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों को माध्यम के एक समान अल्ट्रासोनिक विकिरण के फोकस के साथ डिज़ाइन किया गया है ताकि ध्वनिक दबाव क्षेत्र समान रूप से विस्तार कर सके। इस आवश्यकता को पूरा करने से सोनोकेमिकल प्रतिक्रिया की समग्र दक्षता में सुधार होता है क्योंकि अल्ट्रासाउंड उच्चतम प्रक्रिया गहनता प्राप्त करता है।
उत्पाद रेंज आर के लिए कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर को कवर करती है&डी, शक्तिशाली बेंच-टॉप और पायलट अल्ट्रासोनिक सिस्टम के साथ-साथ बड़ी मात्रा में उत्पादन के लिए पूरी तरह से औद्योगिक ग्रेड उपकरण। यह छोटे पैमाने पर जोखिम मुक्त व्यवहार्यता परीक्षण और बाद में पूरी तरह से रैखिक पैमाने पर बड़ी मात्रा में अनुमति देता है।
सटीक सोनीशन नियंत्रण
डिजिटल कलर डिस्प्ले और रिमोट ब्राउज़र कंट्रोल के साथ स्मार्ट सॉफ्टवेयर और एक एकीकृत एसडी-कार्ड पर स्वचालित डेटा प्रोटोकॉल सोनो-केमिकल रिएक्टर में अल्ट्रासोनिक मापदंडों की परिष्कृत सेटिंग और निगरानी की अनुमति देता है।
सोनोकेमिकल रूप से संचालित प्रतिक्रियाओं की सुंदरता वह दक्षता है जिसे प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से मज़बूती से प्राप्त किया जा सकता है। इष्टतम अल्ट्रासोनिक आयाम, अल्ट्रासाउंड पावर इनपुट, तापमान और दबाव प्रत्येक विशेष प्रतिक्रिया के लिए निर्धारित किया जा सकता है। यह आदर्श सोनीशन मापदंडों को खोजने की अनुमति देता है ताकि इष्टतम प्रतिक्रिया परिणाम और दक्षता प्राप्त हो।
तापमान नियंत्रण
हमारे सभी डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटर निरंतर तापमान निगरानी के लिए एक प्लग करने योग्य तापमान सेंसर से लैस हैं, जिसे थोक तापमान के निरंतर माप के लिए तरल में डाला जा सकता है। परिष्कृत सॉफ्टवेयर एक तापमान सीमा की स्थापना की अनुमति देता है। जब तापमान सीमा पार हो जाती है, तो अल्ट्रासोनिकेटर स्वचालित रूप से तब तक रुक जाता है जब तक कि तरल में तापमान एक निश्चित निर्धारित बिंदु तक कम न हो जाए और स्वचालित रूप से फिर से सोनिकेट करना शुरू कर दे। सभी तापमान माप के साथ-साथ अन्य महत्वपूर्ण अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया डेटा स्वचालित रूप से एक अंतर्निहित एसडी कार्ड पर दर्ज किए जाते हैं और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए आसानी से संशोधित किए जा सकते हैं।
Hielscher से सोनोकेमिकल रिएक्टर कूलिंग जैकेट के साथ उपलब्ध हैं। इसके अतिरिक्त, वांछित प्रक्रिया तापमान सुनिश्चित करने के लिए हीट एक्सचेंजर्स और चिलर इकाइयों को जोड़ा जा सकता है।
आदर्श रासायनिक रिएक्टर को इकट्ठा करने के लिए आसानी से उपलब्ध घटक
आसानी से उपलब्ध अल्ट्रासोनिक उपकरणों, जांच (सोनोट्रोड्स), बूस्टर सींग, बैच रिएक्टरों और प्रवाह कोशिकाओं के साथ-साथ कई अतिरिक्त सामान के बड़े पोर्टफोलियो आपकी विशिष्ट प्रक्रिया के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक-रासायनिक रिएक्टर (सोनो-रिएक्टर) को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देते हैं।
सभी उपकरण पहले से ही ध्वनिक गुहिकायन और स्थिर प्रवाह पैटर्न के समान वितरण के लिए अनुकूलित हैं, जो अल्ट्रासोनिक रूप से उत्तेजित रासायनिक रिएक्टर में सजातीय, विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण डिजाइन पहलू हैं।
एक अक्रिय गैस, जैसे नाइट्रोजन कंबल के साथ रिएक्टर को शुद्ध करके अवांछित ऑक्सीकरण से बचा जा सकता है।
आपके रासायनिक रिएक्टर के लिए अनुकूलित समाधान
जबकि Hielscher स्टेनलेस स्टील या ग्लास से बने विभिन्न आकारों और ज्यामिति में विभिन्न बैच और इनलाइन रिएक्टर समाधान प्रदान करता है, हम आपकी विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं के विश्लेषण और डिजाइन मूल सिद्धांतों पर विचार करते हुए आपके विशेष रासायनिक रिएक्टर पोत का निर्माण करने में प्रसन्न हैं। इंजीनियरों और तकनीकी डेवलपर्स की एक लंबे समय से अनुभवी टीम के साथ, हम आपकी मांगों को पूरा करने वाले आपके रासायनिक रिएक्टर को डिजाइन करते हैं। उदाहरण के लिए, आकार, सामग्री, ज्यामिति, खिला और निर्वहन बंदरगाहों, अल्ट्रासोनिक जांच की संख्या आदि को आपकी रासायनिक प्रक्रिया के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक रूप से प्रचारित रासायनिक रिएक्टर बनाने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
- बैच और इनलाइन रिएक्टर
- औद्योगिक ग्रेड
- 24/7/365 पूर्ण भार के तहत ऑपरेशन
- किसी भी मात्रा और प्रवाह दर के लिए
- विभिन्न रिएक्टर पोत डिजाइन
- तापमान नियंत्रित
- दबाव योग्य
- साफ करने में आसान
- इन्सटाल करने में आसान
- सुरक्षित-से-संचालित
- मजबूती + कम रखरखाव
- वैकल्पिक रूप से स्वचालित
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/सन्दर्भ
- Meroni, Daniela; Djellabi Ridha;, Ashokkumar, Muthupandian; Bianchi, Claudia L.; Boffit, Daria C. (2021): Sonoprocessing: From Concepts to Large-Scale Reactors. Chemical Reviews ACS 2021.
- Mason, Timothy (2000): Large Scale Sonochemical Processing: Aspiration and Actuality. Ultrasonics Sonochemistry 7, 2000. 145-149.
- Mason, Timothy (2003): Sonochemistry and sonoprocessing: The link, the trends and (probably) the future. Ultrasonics Sonochemistry 10, 2003. 175-179.