Hielscher ultrazvučna tehnologija

Sonda-Tip Sonication vs Ultrasonic Bath: Usporedba učinkovitosti

Sonikacije procesi mogu se provesti uporabom proba tipa ultrazvučni homogenizator ili ultrazvučni kupelji. Iako, obje tehnike primjenjuju se ultrazvuk na uzorku, postoje značajne razlike u sposobnostima učinkovitosti, učinkovitosti i procesa.

Željeni efekti s ultrazvukom tekućine – uključujući homogenizacija, raspršivanje, razbijanje nakupina, mljevenje, emulsification, Izvlačenje, liza, dezintegracija i sonochemical učinci - uzrokovane kavitacija, Uvođenjem ultrazvuka visoke snage u tekući medij, zvučni valovi se prenose u tekućinu i stvaraju izmjenične cikluse visokotlačnog (komprimiranog) i niskotlačnog (rijetkog) tlaka, ovisno o frekvenciji. Tijekom niskotlačnog ciklusa, visokotlačni ultrazvučni valovi stvaraju male mjehuriće vakuuma ili praznine u tekućini. Kada mjehurići dosegnu volumen na kojem više ne apsorbiraju energiju, oni se snažno sruše tijekom visokotlačnog ciklusa. Taj fenomen naziva se kavitacija. Tijekom implozije dolazi do vrlo visokih temperatura (približno 5.000K) i tlaka (oko 2.000m) lokalno. Implozija mjehura kavitacije također rezultira tekućim mlazom brzine do 280 m / s. [Suslick 1998]

Kavitacija mjehurići mogu se razlikovati u stabilnim i prolazne mjehurića. (Kliknite za povećanje!)

Moholkar et al. (2000) su utvrdili da su mjehurići u regiji najvišeg intenziteta kavitacije doživio prolazni prijedlog, dok su mjehurići u regiji najniže intenziteta kavitacije prošao stabilnu / oscilatorno gibanje. Prolazni kolaps mjehurića koji dovodi do lokalne temperature i tlaka maksimuma je u korijenu promatranih učinaka ultrazvuka o kemijskim sustavima.
Intenzitet ultrazvuka je funkcija ulazne energije i površine sonotrode. Za dani unos energije vrijedi: što je veća površina sonotrode, donji intenzitet ultrazvuka.
Ultrazvučni valovi mogu biti generirani od strane različitih vrsta ultrazvučnih sustava. U nastavku, razlike između ultrazvučne kupelji pomoću ultrazvučne kupelji, ultrazvučna naprava sonda u otvorenoj posudi i ultrazvučnog uređaja sondom sa staničnom protoka komoru se usporediti.

Usporedba cavitational raspodjelu toplog licu

ultrazvučna kupelj

U ultrazvučnoj kupelji, kavitacija nastaje bez pokoran i nekontrolirano distribuira kroz spremnik. Sonikaciju učinak niskog intenziteta i nejednako širenje. Ponovljivost i skalabilnost proces je vrlo slaba.
Donja slika prikazuje rezultate ispitivanja folije u ultrazvučnoj spremniku. Stoga, tanki aluminijski ili aluminijsku foliju se nalazi na dnu vode napuni ultrazvučni spremnika. Nakon sonikacije, pojedinačni erozije oznake vidljive. Ti pojedinačni perforirane mrlje i rupe u foliji ukazuju na cavitational žarišta. Zbog niska energija a neujednačen distribucija ultrazvuka u spremniku, oznake erozije javljaju samo točka-mudar. Dakle, ultrazvučni kupke se uglavnom koristi za primjenu za čišćenje.

In an ultrasonic bath or tank, the ultrasonic "hot spots" javljaju vrlo neujednačeno. (Kliknite za povećanje!)
Slike ispod pokazuju neravnomjernu raspodjelu kavitacijskim hot spotova u ultrazvučnoj kupelji. Na sl. 2, kupelj s dna površine 20×korištena je 10 cm.
Neujednačena kavitacije u ultrazvučnoj kupelji (Kliknite za povećanje!)

Za mjerenja prikazanih na sl. 3, se koristi ultrazvučnu kupelj s donjeg prostora 12x10cm.
Na slici prikazuje neujednačena prostorni raspored ultrazvučnih hot spotova u ultrazvučnoj kupelji. (Kliknite za povećanje!)
Oba mjerenja pokazuje da je distribucija ultrazvučnog zračenja polje u ultrazvučnih tenkova je vrlo neujednačena.
Studija ultrazvučnog zračenja na različitim mjestima u kadi pokazuje značajne prostorne varijacije u intenzitetu kavitacije u ultrazvučnoj kupelji.

Sl. 4, niže, uspoređuje učinkovitost ultrazvučnoj kupelji i ultrazvučni uređaj sonda primjerima od Obezbojavanje azo bojila metil ljubičasto.
Veća učinkovitost pomoću sonde tipa ultrazvukom u (Kliknite za povećanje!)
Dhanalakshmi et al. naći u svojoj studiji da sonda tipa ultrazvučni uređaji imaju visoka lokaliziran intenzitet u odnosu na spremnik tipa i stoga veće, lokalizirane učinak kao što je prikazano na Sl. 4. To znači veću jačinu i učinkovitost procesa ultrazvučnoj.
Ultrazvučni postava kao što je prikazano na slici 4, omogućuje potpunu kontrolu nad najvažnijim parametrima - amplituda, tlaka, temperature, viskoznosti, koncentracije, volumena reaktora.

Sonda tipa sonication je vrlo učinkovit i učinkovit životopisi za sonikatora kupelj

Sonda tipa s ultrazvukom Uf200 ः t

Kontaktirajte nas / zatražite dodatne informacije

Razgovarajte s nama o svojim zahtjevima za obradu. Mi ćemo preporučiti najprikladnije za postavljanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot"

Slika 1: Ultrazvučno sonoroda emitira zvučne valove u tekućini. Zamagljivanje ispod površine sonotrode ukazuje na cavitational hot spot područje.

Prednosti Probe-zvučne obrade:

  • intenzivan
  • usmjerena
  • u potpunosti kontrolirati
  • čak i distribucija
  • izvodljiv
  • Linearno mjerilo gore
  • serije i linijsko

Ultrazvučna sonda Uređaj u otvorenoj posudu

Kada su uzorci sonicirana pomoću ultrazvučnog uređaja sonde, intenzivno sonikaciju zona je neposredno ispod sonotrode / sonde. Ultrazvučni zračenje udaljenost je ograničena na određeno područje sonotrode je savjet. (Vidi pic.1)
Ultrazvučni procesi u otvorenim čaše uglavnom koristi za ispitivanje izvedivosti i za pripremu uzorka manjih količina.

Ultrazvučna sonda uređaj u kontinuiranom modu protoka

Najsofisticiraniji rezultati sonikacije postižu kontinuiranom obradu u protočnim način zatvorene. Sav materijal je obrađen po istom ultrazvuk intenzitetom kao kontrolira put protoka i vrijeme zadržavanja u ultrazvučnom reaktora.

Ultrazvučno inline obradu sa staničnom toka reaktora (Kliknite za povećanje!)

Pic. 4. Sustav ultrazvučnog 1kW UIP1000hd uz protočnu ćeliju i pumpe

Postupak rezultira u ultrazvučnu obradu tekućine za određeni oblik parametra su funkcija energije po volumenu obrađene. Funkcija se mijenja s promjenama u individualnim parametrima. Osim toga, stvarna izlazna snaga i intenzitet po površini sonotrode ultrazvučnog uređaja ovisi o parametrima.

Najvažniji parametri ultrazvučnu obradu uključuje amplituda (A), (p) tlak, volumen reaktora (VR), temperatura (T), a viskoznost (η).

Cavitational Utjecaj ultrazvučne obrade ovisi o intenzitetu površine koja je opisana od strane amplituda (A), tlaka (p), volumen reaktora (VR), temperatura (T), viskozitet (η) i drugi. Plus i minus znakovi ukazuju na pozitivan ili negativan utjecaj specifičnog parametra na intenzitetu ultrazvučnom.

Kontrolom najvažniji parametar procesa ultrazvučnom proces je u potpunosti ponoviti, a postignuti rezultati mogu biti umanjena u potpunosti linearna. Različite vrste sonotrode i ultrazvučni stanica toka reaktora omogućiti Prilagodeno specifičnim zahtjevima procesa.

Sažetak

dok je jedan ultrazvučna kupelj pruža slab ultrazvukom s cca. 20-40 W / L i vrlo nejednoliko distribucija, Ultrazvučna sonda tipa uređaji mogu lako par cca. 20.000 W / L u medij obrađene. To znači da ultrazvučna sonda tipa uređaja odlikuje ultrazvučne kupelji po faktorom 1000 (1000 x visokog unosa energije po volumenu) nastaje zbog usmjerena i uniforma ultrazvučni ulazna snaga. Puna kontrola nad najvažnijim sonication parametara osigurava sasvim izvodljiv rezultati i linearni skalabilnost rezultata procesa.

Snažan sonication s sonda tipa ultrasonicator.

Pic.3: ultrazvukom u otvorenoj epruveti rabeći Ultrazvučni uređaj za laboratorij s sonotrode / sonde

Literatura / Reference

 

  • Dhanalakshmi, N. P .; Nagarajan, R. (2011): Ultrazvučno Intenzifikacija kemijske degradacije metil ljubičasto: Eksperimentalna studija. U: Worlds Acsd. Sci. Enginee Tech 2011, Vol.59, 537-542.
  • Kiani, H .; Zhang, Z. Delgado, A .; Sunce, D.-W. (2011): Ultrazvuk pomaže nukleacije nekih tekućih i čvrstih modela hrane tijekom smrzavanja. U: Hrana Res. Intl. 2011, Vol.44 / br.9, 2915-2921.
  • Moholkar, V. S .; Crn, S. P .; Pandit, A. B. (2000): Mapiranje intenziteta kavitacije u ultrazvučnoj kupelji korištenja akustične emisije. U: AIChE J. 2000, Vol.46 / br.4, 684-694.
  • Nascentes, C. C .; Kom, M .; Sousa, C. S .; Arruda, M. A. Z. (2001): Primjena ultrazvučne kupelji za analitičkih aplikacija: Novi pristup za optimizaciju uvjeta. U: J. Braz. Chem. Soc. 2001, Vol.12 / br.1, 57-63.
  • Santos, H. M .; Lodeiro, C., Capelo-Martinez, J.-L. (2009): Moć ultrazvuk. U: Ultrazvuk u kemiju: Analitička primjena. (Ur. J.-L. Capelo-Martinez). Wiley-VCH: Weinheim, 2009. 1-16.
  • Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer poznate Encyclopedia of Chemical Technology, 4. izd. J. Wiley & Sinovi: New York, 1998, vol. 26, 517-541.

 

Kontaktirajte nas / zatražite dodatne informacije

Razgovarajte s nama o svojim zahtjevima za obradu. Mi ćemo preporučiti najprikladnije za postavljanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,




Činjenice koje vrijedi znati

Ultrazvučni tkiva homogeniziranje se često nazivaju sonde sonikatora, zvučne lyser, ultrazvuk disruptora, ultrazvučno brusilica, Sono-ruptor, sonifikatorom, zvučne dismembrator, razarača stanica, ultrazvučni raspršivač ili otapanje. Različiti pojmovi proizlaze iz raznih aplikacija koje se mogu ispuniti pomoću zvučnih valova.