MultiPhaseCavitator-umetak za ultrazvučni toka ćelija

MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) dizajniran za poboljšanje ultrazvučni obradu tekućina / tekućina ili mješavina tekućina / plin. 48 vrlo fina kanile ubrizgati tekućinu ili plin u tekućoj fazi u samom kavitacije zoni. To stvara vrlo mali viseći kapljice ili plinskih mjehurića dobivao vrlo veliku specifičnu površinu.

To umetak je posebno korisna za emulzije kemije, kao što je za prijenos faze reakcije, Faza-Transfer-kataliza (PTC) ili tekućina-tekućina ekstrakciju. Jedan zanimljiv područje primjene je taloženje čestica od dvije tekuće prekursora ili Sono-kristalizacije. Taj umetak je namijenjen stanične reaktora Hielscher protoka i omogućuje količini ili kontinuiranom obradu.

Jedan i 48 ubrizgavanje

Ultrasonication je učinkovito sredstvo za emulgiranje i miješanje. Različite od konvencionalnog postavljanja, gdje se zasebne faze kombiniraju prije nego što uđu u stanicu protoka i kavitaciju, ovaj inkubator stanica protoka poboljšava kombinaciju dviju faza. Kada se tekućina ubrizgava kroz 48 fina kanila, ona ulazi u ćeliju protoka u vrlo uskim niti. Umetak koristi vrlo 48 finih medicinskih kanila s unutarnjim promjerom od 0,3 mm do 1,2 mm. Ove kanile mogu se jednostavno zamijeniti i trošak je niski trošak (sterilni, oko 2ct / kom). Ultrazvučna kavitacija (pri 20 kHz) smanjuje 48 dolaznih tekućih niti u male kapljice kada ulaze u tekuću fazu u ćeliju protoka.
Dizajn primjenjuje isti pritisak ulaganje od jedne ponude na svih 48 kanila do razine protoka između kanila.

48 ulazne priključke u ultrazvučnom reaktoru za reakcije tekuće-tekuće

Korisnika i primjena

Hielscher ultrazvučni reaktora se često koriste za emulgiranje, za poboljšanje prijenosa faze procesa kinetike otapanja ili stope fazne sustave tekuće-tekuće. Primjeri za takve postupke su oksidacijske odsumporavanje s vodikovim peroksidom i zatim ekstrakcijom s otapalom ili bazično kataliziranom transesterifikacijom triglicerida.
Ograničena topljivost jedne faze reagensa u drugoj fazi reagensa je značajan problem u kemiji emulzije procesa jer obje faze međusobno reagiraju samo na međufazi. Bez ultrazvuka, to rezultira niskim stopama reakcije i sporom kinetikom pretvorbe u dvostupanjskim sustavima.
Pomoću umetak s ultrazvučnom reaktoru kavitacija proizvodi visoke hidrauličkog smicanje i razbija injektirane faze u sub-mikronskim i nano kapljica. Kao specifične površine granici faza je utjecajan za kemijske brzine reakcije to značajno smanjenje promjera kapljica poboljšava kinetiku reakcije i može smanjiti ili eliminirati potrebu za sredstvima za faze prijenosa. Postotak volumen ubrizganog fazi može biti smanjena, jer je finije emulzije potrebno manje količine kako bi osigurao istu kontaktnu površinu s drugom fazom reagensa.
Upotreba ovog inserta može smanjiti potrebnu količinu molekuli emulzija katalizatora ili Katalizatori faznog prijenosa (PTC)Kao što su kvarterne amonijeve soli sa svojim jedinstvenim sposobnosti da se otopi u oba vodena i organska tekućina.

Poboljšana Mass-Transfer za kemijske reakcije

Kada su dva reagensa faze reagiraju na granici faza, reakcijski proizvodi se nakupljaju na površini kapljica i blokirati interakciju s faze reagensa na sučelju. Hidraulični shear uzrokovane ultrazvučne kavitacije rezultira turbulentno strujanje i tvari iz te kapljica površina i dovodi do stapanja ponovljenog i zatim stvaranje novih kapljica. Kako reakcija napreduje tijekom vremena, sonikaciju povećava izloženost i interakciju reagensa.
Ovaj efekt se koristi u mnogim procesima, kao što su transesterifikacije biljnih ulja za biodizel ili sintezu poliestera strane transesteritikacije dicstcrc s diola da formiraju molekule.

Emulsifving / Emulgiranje

Ova stanična protoka umetak poboljšava emulgiranje prilikom miješanja nemiješljive tekućine. To dovodi do manjih veličine kapljica i užom raspodjelom veličina – Ključni čimbenik za stabilnost emulzije. S ovog dizajna možete ubrizgati i emulziju niske i srednje tekućine viskoznosti u još visoke viskoznosti tekućine, kao što su loživih ulja (HFOs), polimera ili gelova. Neke formulacije se mogu zahtijevati emulzifikatore ili stabilizatore biti dodan. U ovom slučaju to pomaže da se miješati emulgator ravnomjerno. Prilagođeno dizajna za injekciju više od jedne faze iako je kanila dostupni su na zahtjev.

Solvent ekstrakcijom

Taj umetak pojačava procese tekućina-tekućina ekstrakciju čineći fine veličine turbulentno emulzije, npr od faze otapala u uljnoj fazi. Opet, to povećava kontaktnu površinu faze i rezultate u bolju ekstrakciju i smanjenu potrošnju otapala.

Aqua-goriva za čistiju izvora

Niskog stupnja loživa ulja, kao što je mazut koji se koriste na plovilima ili za proizvodnju električne energije može biti u obliku emulzija u vodi. To rezultira učinkovitijim izgaranjem i do značajnog smanjenja NO_X emisije i čađa.
Pročitajte više o ultrazvučni Emulgiranje Aqua-goriva (emulzija-goriva)!

Taloženje / Sono-Kristalizacija

Pigmenti ili nano-čestice mogu se stvoriti odozdo prema gore taloženjem u tekućinama. U ovom slučaju, superzasićena smjesa počinje formirati čvrste čestice ili kristale iz visoko koncentriranog materijala. Ove čestice će rasti do određene točke i konačno precipitiraju. Da bi se kontrolirala veličina čestica / kristal i morfologija, kontrola prekursora / reagens miješanja je neophodna.
Općenito, postupak taloženja uključuje: miješanje, zasićenje, nukleacije, rast čestica i aglomeracije. Potonji se izbjegava niske koncentracije krutine ili stabilizatora. Miješanje je kritična; što za većinu postupke taloženja brzina reakcije je vrlo visoka. InsertMPC48 kombinira brze uski ubrizgava mlaznice s jakim ultrazvučni cavitational smicanja. To povećava brzinu miješanja i performanse stvara sve više i manje čestice.

Od Lab testiranje na pilot i proizvodnja

Hielscher Ultrasonics nudi opremu za testiranje, provjeru i koristiti ovu tehnologiju u bilo kojem mjerilu. Koncept je lako ugraditi u postojeće procese.

1. Hrane faza A u tekućem ulazni otvor na dnu u protočnu ćeliju
2. Hrane faze B u ulazni otvor (e) manja tekućine na strani protočnu ćeliju. Ova hrana će se ubrizgati u cavitational području kroz 48 finih cijevi
3. Podesiti tlak reaktor pomoću ventila povratni tlak na izlazni otvor protoka stanica

Na klupa-top level a UIP1000hd (1kW) može obraditi protoke od 100 do 1000L / h (25 do od 250 gal / hr) za demonstraciju postupak i za optimizacijom ultrazvukom. Hielscher ultrazvučni procesori su za linearni scale-up za veće količine obrade, na pilot ili uvjetima proizvodnje. Tablica u nastavku navodi obradu količine i preporučenih veličina opreme.