Átfolyó cellák és sorba építhető reaktorok laboratóriumi ultrahangos készülékekhez
Sorba épített ultrahangos feldolgozás laboratóriumi léptékben
Az ultrahangos homogenizátorokhoz használható átfolyó cellás reaktorok jól ismertek, és széles körben alkalmazzák őket nagy térfogatok feldolgozására az ipari termelésben. Az ultrahangos átfolyó cellák használata azonban kisebb térfogatok laboratóriumi és asztali léptékű feldolgozásakor is számos előnnyel jár. Az ultrahangos átfolyó cellák egyenletes feldolgozási eredményeket tesznek lehetővé, mivel az anyag meghatározott módon halad át az átfolyó cella kamrájának zárt terén. Az ultrahangos kezelés olyan tényezői, mint a tartózkodási idő, a folyamathőmérséklet és az áthaladások száma, pontosan szabályozhatók, így a célok megbízhatóan elérhetők.
A Hielscher átfolyó cellái és sorba építhető reaktorai hűtőköpennyel rendelkeznek az optimális folyamathőmérséklet fenntartásához. Az átfolyó cellás reaktorok különböző méretekben és geometriákkal kaphatók a konkrét folyamatkövetelmények teljesítéséhez.
Egy laboratóriumi ultrahangos készüléket átfolyó cellás reaktorral kombinálva nagyobb mintatérfogatokat dolgozhat fel kevés kézi munkával. Ultrahangos átfolyó cellás rendszer használatakor a folyadékot egy rozsdamentes acélból vagy üvegből készült ultrahangos reaktorba szivattyúzzák. Az átfolyó cellában a folyadékot vagy szuszpenziót pontosan beállítható ultrahangos kezelésnek vetik alá. Az összes anyag áthalad a szonotróda alatti intenzív kavitációs zónán, és egyenletes ultrahangos kezelésben részesül. A kavitációs zónán való áthaladás után a folyadék eléri az átfolyó cella kimenetét. A folyamattól függően az átfolyásos ultrahangos kezelés egyszeri vagy többszöri áthaladással végezhető. Egy adott, kedvező folyamathőmérséklet fenntartásához – például a hőérzékeny anyagok ultrahangos kezelés közbeni bomlásának megelőzéséhez – az átfolyó cellás reaktorokat köpennyel látják el a hőelvezetés javítása érdekében.
Kis térfogatoktól a nagy térfogatokig: A folyamat eredményei lineárisan skálázhatók a laboratóriumi és asztali léptékben feldolgozott kisebb térfogatoktól az ipari termelésben elérhető igen nagy feldolgozási teljesítményig. A Hielscher ultrahangos készülékei bármilyen térfogathoz rendelkezésre állnak, a mikroliterektől a gallonokig.
A Hielscher átfolyó cellái teljes egészükben autoklávozhatók, és a legtöbb vegyszerrel használhatók.
Tudjon meg többet laboratóriumi és ipari ultrahangos homogenizátorainkról!
Ultrahangos átfolyó cellás reaktor kisebb térfogatok folyamatos, sorba épített ultrahangos kezeléséhez
UP200Ht laboratóriumi ultrahangos homogenizátor átfolyó cellával a sorba épített ultrahangos kezeléshez
Laboratóriumi ultrahangos készülékek és átfolyó cellák
Az alábbiakban megtalálja laboratóriumi ultrahangos készülékeinket a hozzájuk illő átfolyó cellákkal és szonotródákkal
UP400ST (24kHz, 400W):
Az S24d14D, S24d22D és S24d22L2D szonotródák O-gyűrűs tömítéssel rendelkeznek. Az S24d14D és S24d22D szonotródatípusok kompatibilisek az FC22K átfolyó cellával (rozsdamentes acél, hűtőköpennyel).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Az S24d2D és S24d7D szonotródák O-gyűrűs tömítéssel vannak ellátva, és kompatibilisek az FC7K átfolyó cellával (rozsdamentes acél, hűtőköpennyel), valamint az FC7GK átfolyó cellával (üveg átfolyó cella, hűtőköpennyel).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Az UP50H és az UP100H készülékhez ugyanazok a szonotróda- és átfolyócella-modellek használhatók. Az MS7 és MS7L2 szonotródák olyan tömítéssel rendelkeznek, amely alkalmassá teszi őket a D7K (rozsdamentes acél) és a GD7K (üveg átfolyó cella, hűtőköpennyel) átfolyó cellákkal való használatra.
Hogyan optimalizálhatók az ultrahangos átfolyó cellák üzemi körülményei?
A Hielscher Ultrasonics különféle ultrahangos átfolyó cellákat és szonokémiai reaktorokat kínál Önnek. Az átfolyó cella kialakítását (azaz geometriáját és méretét), valamint a szonotródát a folyadéknak vagy szuszpenziónak és a megcélzott folyamateredményeknek megfelelően kell kiválasztani.
Az alábbi táblázat bemutatja azokat a legfontosabb paramétereket, amelyek befolyásolják az átfolyó cellában az ultrahangos kezelés körülményeit.
- Hőmérséklet: A hűtőköpenyes átfolyó cellák segítenek fenntartani a kívánt feldolgozási hőmérsékletet. A folyadékra jellemző forráspont közelében lévő magas hőmérsékletek csökkent kavitációs intenzitást eredményeznek, mivel a folyadék sűrűsége csökken.
- Nyomás: A nyomás a kavitációt fokozó paraméter. Az ultrahangos átfolyó cella nyomás alá helyezése növeli a folyadék sűrűségét, és ezáltal fokozza az akusztikus kavitációt. A Hielscher laboratóriumi átfolyó cellái legfeljebb 1 barg nyomás alá helyezhetők, míg a Hielscher ipari átfolyó celláinál és reaktorainál akár 300atm (kb. 300 barg) nyomás is alkalmazható.
- A folyadék viszkozitása: A folyadék viszkozitása fontos tényező a sorba épített ultrahangos rendszereknél. A kis laboratóriumi átfolyó cellákat lehetőleg alacsony viszkozitású közegekkel kell használni, míg a Hielscher ipari átfolyó cellái alacsonytól magas viszkozitásig terjedő anyagokhoz, köztük pasztákhoz is alkalmasak.
- A folyadék összetétele: A folyadék viszkozitásának hatásait fentebb ismertettük. Ha a feldolgozott folyadék nem tartalmaz szilárd anyagokat, a szivattyúzás és a betáplálás egyszerű, az áramlási tulajdonságok pedig kiszámíthatók. Szilárd anyagokat, például részecskéket és szálakat tartalmazó szuszpenziók esetében az átfolyó cella alakját a részecskeméret vagy a szálhossz figyelembevételével kell megválasztani. A megfelelő átfolyócella-geometria megkönnyíti a szilárd anyagokat tartalmazó folyadékok áramlását, és homogén ultrahangos kezelést biztosít.
- Oldott gázok: Az ultrahangos átfolyó cellába betáplált folyadékok nem tartalmazhatnak nagy mennyiségű oldott gázt, mivel a gázbuborékok zavarják az akusztikus kavitáció és az arra jellemző vákuumbuborékok kialakulását.
FC22K átfolyó cellás reaktor a következő laboratóriumi ultrahangos készülékhez: UP400ST
A kis és nagy léptékű ultrahangos átfolyó reaktorok igen népszerűek a kutatásban, a kutatás-fejlesztésben és az iparban, mivel lehetővé teszik a nagy teljesítményű ultrahangos feldolgozás mechanizmusainak és hatásainak vizsgálatát és szabályozását. Ezért az ultrahangos átfolyó cellás és sorba építhető reaktorokat biológiai, gyógyszeripari és kémiai folyamatok különféle alkalmazásaiban vezették be – laboratóriumi, kísérleti üzemi és ipari léptékben.A Hielscher Ultrasonics homogenizátorai, szonotródái és átfolyó cellái különféle kialakításokban kaphatók az ideális ultrahangos feldolgozórendszer összeállításához. Nagy tapasztalattal rendelkező munkatársaink tanácsot adnak az Ön folyamatcéljaihoz optimális berendezéskonfigurációval kapcsolatban!
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Szakaszosan kezelt térfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | több készülékből álló csoport: UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszpergáláshoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti üzemi és ipari léptékben.
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt laboratóriumi mérettől egészen ipari méretig.