Protočne ćelije i linijski reaktori za laboratorijske ultrazvučne uređaje
Ultrazvučna inline obrada na laboratorijskim ljestvicama
Reaktori s protočnim ćelijama za ultrazvučne homogenizatore dobro su poznati i naširoko se koriste za obradu velikih količina u industrijskoj proizvodnji. Međutim, za obradu manjih volumena u laboratoriju i na stolnom mjerilu korištenje ultrazvučnih protočnih ćelija također nudi razne prednosti. Ultrazvučne protočne ćelije omogućuju postizanje ujednačenih rezultata obrade budući da materijal prolazi ograničeni prostor komore protočne ćelije na definiran način. Čimbenici ultrazvuka kao što su vrijeme zadržavanja, temperatura procesa i broj prolaza mogu se precizno kontrolirati tako da se ciljevi pouzdano postižu.
Hielscherove protočne ćelije i inline reaktori dolaze s rashladnim omotačima za održavanje optimalne procesne temperature. Reaktori s protočnim ćelijama dostupni su u različitim veličinama i geometrijama kako bi se ispunili specifični zahtjevi procesa.
Korištenjem laboratorijskog ultrazvučnog uređaja u kombinaciji s protočnim ćelijskim reaktorom možete obraditi veće količine uzoraka bez puno osobnog rada. Koristeći postav ultrazvučne protočne ćelije, tekućina se pumpa u ultrazvučni reaktor izrađen od nehrđajućeg čelika ili stakla. U protočnoj ćeliji, tekućina ili kaša je izložena precizno podesivoj sonikaciji. Sav materijal prolazi zonu kavitacijske vruće točke ispod sonotrode i podvrgava se ravnomjernom ultrazvučnom tretmanu. Nakon prolaska kroz zonu kavitacije, tekućina dolazi do izlaza protočne ćelije. Ovisno o procesu, ultrazvučni protočni tretman može se izvoditi kao tretman s jednim ili više prolaza. Kako bi se održala određena korisna procesna temperatura, npr. kako bi se spriječila degradacija materijala osjetljivog na toplinu tijekom sonikacije, reaktori s protočnom ćelijom imaju omotač kako bi se poboljšala disipacija topline.
Od malih do velikih količina: Rezultati procesa mogu se linearno skalirati od manjih količina obrađenih u laboratoriju i na stolnoj razini do vrlo velikih propusnosti na razini industrijske proizvodnje. Hielscher ultrasonicators dostupni su za sve količine od mikrolitara do galona.
Hielscherove protočne ćelije potpuno se mogu autoklavirati i prikladne su za upotrebu s većinom kemikalija.
Saznajte više o našem laboratorija i industrijski ultrazvučni homogenizatori!
Ultrazvučni protočni reaktor za kontinuiranu in-line sonikaciju manjih volumena
Ultrazvučni laboratorijski homogenizator UP200Ht s protočnom ćelijom za in-line sonikaciju
Ultrazvučni laboratorijski uređaji i protočne ćelije
U nastavku možete pronaći naše ultrazvučne laboratorijske uređaje s odgovarajućim protočnim ćelijama i sonotrodama
UP400ST (24 kHz, 400 W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D i S24d22L2D dolaze s brtvljenjem O-prstena. Sonotrode vrste S24d14D i S24d22D kompatibilne su s protočnom ćelijom FC22K (nehrđajući čelik, s rashladnim plaštom).
UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrode S24d2D i S24d7D opremljene su brtvljenjem O-prstena i kompatibilne su s protočnom ćelijom FC7K (nehrđajući čelik, s rashladnim plaštom) i FC7GK (staklena protočna ćelija, s rashladnim plaštem).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Za UP50H i UP100H mogu se koristiti isti modeli sonotrode i protočne ćelije. Sonotrode MS7 i MS7L2 imaju brtvu koja ih čini prikladnima za upotrebu s protočnim ćelijama D7K (nehrđajući čelik) i GD7K (staklena protočna ćelija, s rashladnim plaštom).
Kako optimizirati radne uvjete u ultrazvučnim protočnim ćelijama
Hielscher Ultrasonics nudi vam niz ultrazvučnih protočnih ćelija i sonokemijskih reaktora. Dizajn protočne ćelije (tj. geometrija i veličina protočne ćelije) i sonotrode treba odabrati u skladu s tekućinom ili kašom i rezultatima ciljanog procesa.
Donja tablica prikazuje najvažnije parametre koji utječu na ultrazvučne uvjete u protočnoj ćeliji.
- Temperatura: Protočne ćelije s rashladnim plaštima pomažu u održavanju željene temperature obrade. Visoke temperature blizu specifičnog vrelišta tekućine rezultiraju smanjenim intenzitetom kavitacije budući da se gustoća tekućine smanjuje.
- Pritisak: Tlak je parametar koji pojačava kavitaciju. Tlak u ultrazvučnoj protočnoj ćeliji rezultira povećanom gustoćom tekućine i time povećanom akustičkom kavitacijom. Hielscher laboratorijske protočne ćelije mogu biti pod tlakom do 1 barg, dok se na Hielscher industrijske protočne ćelije i reaktore može primijeniti do 300 atm (približno 300 barg).
- Viskoznost tekućine: Viskoznost tekućine važan je čimbenik kada se radi o ultrazvučnom in-line postavu. Male laboratorijske protočne ćelije poželjno je koristiti s medijima niske viskoznosti, dok su Hielscher industrijske protočne ćelije prikladne za materijale niske do visoke viskoznosti uključujući paste.
- Sastav tekućine: Učinci viskoznosti tekućine opisani su gore. Ako prerađena tekućina ne sadrži krutine, pumpanje i punjenje su jednostavni, a svojstva protoka su predvidljiva. Kada se radi o kašama koje sadrže krutine kao što su čestice i vlakna, oblik protočne ćelije mora se odabrati uzimajući u obzir veličinu čestica ili duljinu vlakana. Pravilna geometrija protočne ćelije olakšava protok tekućina s krutim sadržajem i osigurava homogenu sonikaciju.
- Otopljeni plinovi: Tekućine koje se unose u ultrazvučnu protočnu ćeliju ne bi trebale sadržavati velike količine otopljenih plinova budući da mjehurići plina ometaju stvaranje akustične kavitacije i njezinih karakterističnih vakuumskih mjehurića.
Reaktor s protočnim ćelijama FC22K za laboratorijski ultrazvučni uređaj UP400St
Ultrazvučni protočni reaktori u malim i velikim razmjerima vrlo su popularni u istraživanju, R&D i industriji jer omogućuju proučavanje i kontrolu mehanizama i učinaka ultrazvučne obrade velike snage. Stoga su ultrazvučne protočne ćelije i inline reaktori implementirani za različite primjene u biološkim, farmaceutskim i kemijskim procesima – u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.Hielscher Ultrasonics homogenizatori, sonotrode i protočne ćelije dostupni su u različitim izvedbama kako bi se sastavila idealna postavka za ultrazvučnu obradu. Naše iskusno osoblje savjetovat će se u vezi s optimalnom konfiguracijom opreme za vaše procesne ciljeve!
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Literatura / Reference
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.