Nagy nyíróerejű keverés ultrahanggal
A nagy nyíróerejű keverők nagy nyíróerőket fejtenek ki folyadékokba és iszapokba annak érdekében, hogy két vagy több folyadék-szilárd vagy folyadék-folyadék fázis egyenletes diszpergálását, keverését és emulgeálását biztosítsák. Az ultrahangos kezelés nagy nyíróerőket generál akusztikus kavitáció révén, amely akkor fordul elő, amikor nagy teljesítményű ultrahang folyadékba van kapcsolva. Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők kiváló keverési technológia, amely könnyen kiemelkedik az általánosan használt nagy nyírólapát-keverők, többtengelyes keverők, nagynyomású homogenizátorok, kolloid malmok és pengés keverők.
Az ultrahangos nagy nyíróerejű keverők előnyei
Az ultrahangos nagy nyíróerejű keverők 50 W-os laboratóriumi homogenizátoroktól 16 000 W-os ipari keverőrendszerekig kaphatók. A laboratóriumi, asztali és ipari ultrahangos nagy nyírókeverők széles portfóliója lehetővé teszi az ideális ultrahangos nagy nyírókeverő kiválasztását az alkalmazáshoz és a gyártási mennyiséghez.
Az ultrahangos szonda nagy amplitúdója intenzív kavitációt hoz létre nagy sebességű folyadékáramokkal és komplex turbulenciákkal. Az ultrahanggal generált intenzív hidraulikus és mechanikai nyírás csökkenti a részecskéket és cseppeket mikron- és nanoméretre. Mivel az ultrahangos folyamat paraméterei pontosan szabályozhatók és beállíthatók, a keverés, marás vagy diszpergálás hatása pontosan adaptálható az anyag és a folyamat céljához. Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők csökkentik a keverési / őrlési időt, és megbízhatóan finom és ultrafinom diszperziókat hoznak létre.
Az ultrahangos keverő kötegelt és inline áramlási folyamatokhoz használható. Az ultrahangos áramlási cellák és reaktorok sokfélesége lehetővé teszi az áramok keverését nagyon különböző áramlási sebességgel és viszkozitással. Az ultrahangos nagy nyírókeverő nagyon magas szilárd koncentrációkat képes kezelni, és még a nagyon koptató részecskék sem jelentenek problémát.
Hogyan működik a nagy nyíróerejű keverés szonikálással?
Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők ugyanazt a mechanikai elvet alkalmazzák, mint az ipari keverőrendszerek, például a nagy nyírólapát-keverők, a többtengelyes keverők, a kolloid malmok, a nagynyomású homogenizátorok és a pengekeverő rendszerek. Az ultrahangos keverőrendszereket részecskék diszpergálására és őrlésére, olaj- és vízfázisok emulgeálására, szilárd anyagok oldására és bármilyen anyag homogén keverékének előállítására folyadékokban és szuszpenziókban használják. Az ultrahangos nyírókeverők ultrahangos szondát integrálnak egy keverőedénybe, például egy kötegelt tartályba vagy egy áramlási cellába. Az ultrahangos szétesést elősegítő szonda nagyon magas frekvencián rezeg a folyadékban, és intenzív ultrahangos kavitációt hoz létre a folyadékban. A kavitációs buborékok összeomlása erőteljes nyíróerőket eredményez, amelyek megzavarják és megszakítják a cseppeket, agglomerátumokat, aggregátumokat és még az elsődleges részecskéket is. Mivel az ultrahangos kavitáció nagy sebességű kavitációs áramlást generál akár 1000 km / h-ig, a kavitációs folyadéksugarak felgyorsítják a részecskéket. Amikor a gyorsított részecskék ütköznek egymással, a maróközegként működnek. Ezt követően az ütköző részecskék összetörnek, és mikron- vagy nanoméretűre redukálódnak. Az ultrahangos kavitációs mezőben a nyomás gyorsan és ismételten váltakozik a vákuum és az 1000bar között. Egy 4 keverőlapáttal rendelkező forgó keverőnek megdöbbentő 300 000 fordulat / perc sebességgel kell működnie, hogy elérje a váltakozó nyomásciklusok azonos gyakoriságát. A hagyományos rotációs keverők és a rotor-állórész keverők sebességük korlátozása miatt nem hoznak létre jelentős mennyiségű kavitációt.
ultrahangos nagy nyírókeverő UIP2000hdT, egy 2 kW-os erős keverőegység
Feldolgozási tipp: Ultrahangos keverés nyomás alatt
Az ultrahangos reaktorra vagy az áramlási cellára gyakorolt nyomás fokozza az akusztikus kavitációt. A Hielscher Ultrasonics különböző áramlási cellákat és reaktortípusokat szállít, amelyek könnyen nyomás alá helyezhetők akár 5 bargig. A testreszabott ultrahangos reaktorok akár 300barg nagyobb nyomást is képesek kezelni.
Ultrahangos nagy nyíróerejű keverők és alkalmazásaik
Az ultrahangos nagy nyíróerejű keverők intenzív nyíróerőket hoznak létre, amelyek a szükséges hatást gyakorolják a részecskékre, például szilárd anyagokra, cseppekre, kristályokra és szálakra annak érdekében, hogy megzavarják és lebontsák őket egy célzott méretre, amely mikron vagy nano tartományban lehet. Az anyagok keménységétől és törékenységétől függően az ultrahangos folyamatparaméterek pontosan beállíthatók az aspirált keverési eredmény elérése érdekében. Az alternatív keverési módszerekhez, például a nagy nyíróerejű pengekeverőkhöz, nagynyomású homogenizátorokhoz, kolloid / gyöngymalmokhoz, tengelykeverőkhöz stb. Képest az ultrahangos szétesések jelentős előnyöket kínálnak.
Az ultrahangos nagy nyírókeverők előnyei
- Nagy intenzitású kavitáció és nyírás
- Egységes részecskefeldolgozás
- Magas szilárd koncentrációk
- Nincs fúvóka / nincs eltömődés
- Nincs szükség maróközegre (pl. gyöngyökre)
- lineáris méretezhetőség
- Könnyű & biztonságos működés
- Könnyen tisztítható
- Idő- & energiahatékony
Ultrahangos nagy nyírókeverők a szemcseméret csökkentéséhez
Az ultrahangos széteséseket részecskeméret-csökkentésre és részecskeeloszlásra használják, ahol ez az elsődleges részecskék valódi aprítását jelenti (úgynevezett őrlés) vagy az agglomerátumok törése (úgynevezett deagglomeráció / diszperzió).
További információ ultrahangos marás és diszpergálás részecskék!
Ultrahangos nagy nyírókeverők emulgeáláshoz
Amikor két nem elegyedő folyadékot (pl. Víz és olaj) szonda típusú ultrahangos keverővel szonkálnak, az ultrahangos kavitáció megzavarja a cseppeket – a két nem elegyedő fázisból nagyon kis cseppeket hoz létre, amelyeket aztán összekevernek. Mivel az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők könnyen előállíthatnak nanoméretű cseppeket, a stabilizált ultrahangos emulziók hosszú távú stabilitást és tiszta átlátszó megjelenést mutatnak.
Mivel bármilyen emulziónak megvan a maga specifikus emulgeálási / nyírási küszöbértéke, ahol optimális cseppméret és jellemzők érhetők el, a keverési paraméterek pontos beállítása döntő fontosságú. Míg a túl alacsony nyírás túl nagy cseppeket eredményez, amelyek gyorsan összeolvadnak és fáziselválasztást eredményeznek, a túl magas nyírás tönkreteheti a terméket. Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők pontosan vezérelhetők és beállíthatók a folyamat igényeihez.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos nano-emulgeálásról!
ultrahangos nagy nyírókeverő UP200Ht emulgeáláshoz
Ultrahangos nagy nyírókeverők keveréshez és feloldáshoz
Az ultrahangos nagy nyíróerejű keverők részecskék, például porok, pigmentek és szálak keverésére, őrlésére, diszpergálására és feloldására szolgálnak gyors, megbízható és egyszerű folyamatban. Az ultrahanggal generált kavitáció növeli a szilárd anyagok és a folyadék közötti tömegátadást. Az ultrahangos kavitáció erős hatással van a szilárd részecskékre: A kavitációs folyadékáramok erodálják a szilárd anyagok felületét, és szállítják az erodált töredékeket a folyadékba, ezáltal homogén szuszpenziót képezve.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos feloldásról!
Ultrahangos nagy nyírókeverők alkalmazásai
- őrlés & Őrlés
- deagglomeráció & diszperzió
- Emulgeálás
- A porok feloldása
- A tömeges átvitel javítása
- Sonokémiai reakciók
A SonoStation – ultrahangos rendszer 2x 2kW ultrahangos készülékekkel, kevert tartállyal és szivattyúval – egy felhasználóbarát rendszer keverési, marási és diszpergálási alkalmazásokhoz.
Nagy nyíróerejű keverők bármilyen méretben
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű, nagy nyíróerejű keverőket tervez, gyárt és forgalmaz a kompakt, mégis erőteljes laboratóriumi eszköztől a kísérleti és ipari nagy nyíróerejű keverőkig nagy mennyiségű áramok feldolgozására kereskedelmi termelési szinten.
Nagy nyíróerejű keverők laboratóriumi használatra
A szonda típusú ultrahangos keverők minden laboratóriumban bevált eszközök. Mivel az ultrahangos folyamatok lineárisan méretezhetők nagy mennyiségig, a Hielscher ultrahangos nagy nyíróerejű keverők ideálisak a folyamat kis léptékű fejlesztéséhez és optimalizálásához. Ezután az optimális folyamatparaméterek meghatározása után a keverési alkalmazás lineárisan felskálázható kísérleti és ömlesztett gyártásra.
A Hielscher ultrahangos nagy nyírókeverőket kínál laboratóriumi méretű munkákhoz, amelyek teljesítménytartománya 50 és 400 watt között van, ultrahang keverési teljesítmény.
Nagy nyíróerejű keverők az ipar számára
A Hielscher ipari nagy nyíróképességű keverők nagy teljesítményű ultrahangos processzorok, amelyeket nagy hígtrágya-áramok őrlésére, diszpergálására, emulgeálására és keverésére terveztek. Ezek az ipari keverők könnyen kezelik a nagy szilárd koncentrációkat és a csiszoló részecskéket. Az ipari ultrahangos nagy nyíróképességű keverők szondái (sonotrodes) karimával vannak ellátva, így a keverő bármilyen irányban integrálható acéltartályokba, üvegedényekbe vagy műanyag tartályokba. Ez lehetővé teszi az ultrahangos edény nyomását. Az ultrahangos edényre vagy áramlási cellára gyakorolt nyomás fokozza az akusztikus kavitációt és ezáltal az ultrahangos keverési folyamatot. A Hielscher Ultrasonics ipari nagy nyíróerejű keverőket kínál 500 és 16 000 watt között. A UIP16000, Hielscher kínál a legerősebb ultrahangos nagy nyíró keverő világszerte.
Nagy viszkózus anyagok? – Nem gond! Minden Hielscher ultrahangos processzor a padon és az ipari kategóriákban könnyen feldolgozhatja a viszkózus szuszpenziókat akár 250 000 centipoise. 2000 cP-nál nagyobb viszkozitás esetén javasoljuk az átfolyó cellák használatát progresszív üregszivattyúkkal kombinálva az ultrahanghullámok folyadékba történő jobb összekapcsolása érdekében.
Hogyan lehet megtalálni a megfelelő ultrahangos nagy nyírókeverőt?
A Hielscher Ultrasonics régóta tapasztalt gyártója erőteljes és megbízható ultrahangos nagy nyíróképességű keverőrendszereknek, amelyeket részecskék diszpergálására és törésére, nanoemulziók előállítására vagy porok folyadékokban való feloldására használnak. Az ultrahangos keverők piacvezetőjeként a Hielscher ultrahangos nagy nyíróerejű keverőket és homogenizátorokat tervez, gyárt és forgalmaz a laboratóriumból és a padról a kísérleti és a teljes ipari méretre.
A következő kérdések megválaszolása segít megtalálni a folyamathoz legmegfelelőbb nagy nyíróerejű keverőt:
- Mi a célalkalmazásod?
- Mi az a tipikus mennyiség, amelyet fel kell dolgozni?
- Melyek a folyamat kritikus tényezői?
- Melyek azok a minőségi előírások, amelyeket teljesíteni kell?
Jól képzett és tapasztalt munkatársaink segítenek Önnek bármilyen kérdésben és a keverési folyamat koncepciójában. A Hielscher Ultrasonics mélyreható konzultációt kínál az ultrahangos feldolgozásról, hogy segítsen ügyfeleinknek megtalálni a legideálisabb ultrahangos nagy nyírókeverőt. De a Hielscher szolgáltatása itt nem ér véget, az ügyfeleket akár létesítményeikben, akár ultrahangos folyamatlaboratóriumunkban és műszaki központunkban képezzük ki, hogy segítsük őket a folyamatfejlesztés, optimalizálás és méretnövelés során.
Hielscher Ultrasonics’ Az ipari ultrahangos processzorok könnyen nagyon nagy amplitúdókat szállítanak, amelyek szükségesek a kemény részecskék és agglomerátumok töréséhez vagy a nagy szilárd koncentrációjú szuszpenziók feldolgozásához. A Hielscher ipari keverők könnyen működnek akár 200μm amplitúdókkal folyamatosan 24/7 üzemben. Ha bizonyos folyamatok még nagyobb amplitúdókat igényelnek, testreszabott ultrahangos szondák állnak rendelkezésre. Tartozékok, mint például emlékeztető kürtök, áramlási cellák, szonikációs reaktorok és teljes recirkulációs beállítások könnyen elérhetők, és lehetővé teszik az ultrahangos keverőrendszer optimális konfigurálását a folyamat követelményeihez. Minden sonotrodes és reaktor, amelyek az egyetlen rész, amely érintkezik a közeggel, CIP / SIP (tisztítás és sterilizálás a helyén).
Kifinomult ultrahangos nagy nyíróerejű keverők
A Hielscher Ultrasonics a nagy teljesítményű cellás szétesésre összpontosít, a legmagasabb felhasználóbarát és a legmodernebb technikai fejlesztésekkel. Ez azt jelenti, hogy a Hielscher laboratóriumi szétesésgátlók szabványai egyre inkább alkalmazkodnak az ipari gépek intelligenciájához. A felhasználó vezérelheti a Hielscher digitális ultrasonicatorjait böngésző távirányítóján keresztül. Az automatikus adatrögzítő szoftver minden fontos ultrahangos paramétert, például nettó teljesítményt, teljes teljesítményt, amplitúdót, hőmérsékletet, nyomást, időt és dátumot CSV fájlként ír egy beépített SD-kártyára. Továbbá, az ultrahangos szétesés programozható automatikus kikapcsolásra egy meghatározott idő vagy egy adott energiabevitel után, vagy programozható pulzáló szonikációs módok. A dugaszolható hőmérséklet- és nyomásérzékelők lehetővé teszik a minta körülményeinek gondos nyomon követését. Mivel a hőérzékeny anyagok hőmérséklet-szabályozása döntő tényező a folyamateredmények minősége szempontjából, a Hielscher különböző megoldásokat kínál a folyamat hőmérsékletének a célzott hőmérsékleti tartományban tartására.
A Hielscher ultrasonicators kifinomult funkciói biztosítják a legmagasabb folyamatszabályozást, megbízható és reprodukálható szonikációs eredményeket, felhasználóbarát és munkakomfortot.
minőség – Németországban készült
Családi tulajdonban lévő és családi vállalkozásként a Hielscher az ultrahangos processzorok legmagasabb minőségi előírásait helyezi előtérbe. Minden ultrahangos készüléket terveztek, gyártottak és alaposan teszteltek székhelyünkön, Teltow-ban, Berlin közelében, Németországban. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága és megbízhatósága teszi azt a munka lóvá a termelésben. 24/7 működés teljes terhelés alatt és igényes környezetben a Hielscher nagy teljesítményű keverőinek természetes jellemzője.
A Hielscher ultrahangos nagy nyíróképességű keverőket bármilyen méretben és a folyamathoz konfigurálva vásárolhatja meg. A folyadékok kezelésétől egy kis laboratóriumi főzőpohárban a szuszpenziók folyamatos átfolyó keveréséig ipari szinten, Hielscher Ultrasonics megfelelő nagy nyíróerejű keverőt kínál Önnek! Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot – Örömmel ajánljuk Önnek az ideális ultrahangos keverő beállítást!
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Tények, amelyeket érdemes tudni
Ultrahangos készülékek és használatuk nagy nyíróerejű keverőként
Az ultrahangos készülékek szonda típusú ultrahangos eszközök, amelyeket úgy határoznak meg, hogy az ultrahangos rezgéseket ultrahangos szondán keresztül továbbítják a feldolgozó közegbe. A szonda, más néven sonotrode, egy titánrúd, amely ultrahangfrekvencián rezeg, pl. 20kHz. A 20 kHz-es rezgés azt jelenti, hogy a szonda vízszintes felülete másodpercenként 20 000-szeresére tágul és zsugorodik. Ezek a gyors mozgások az ultrahangos frekvenciatartományban a szonda csúcsán kapcsolódnak a folyadékhoz. A folyadékban az ultrahanghullámok áthaladnak a közegen, és váltakozó nagynyomású / alacsony nyomású ciklusokat generálnak. Az alacsony nyomású ciklus során apró vákuumbuborékok keletkeznek és nőnek több nyomáscikluson keresztül, amíg el nem érnek egy olyan pontot, ahol nem tudnak további energiát elnyelni. A maximális növekedés helyén a kavitációs buborék hevesen felrobban. Az implózió energiasűrű mezőt eredményez nagyon magas hőmérsékletekkel és nyomásokkal, megfelelő hőmérséklet- és nyomáskülönbségekkel, akár 180 m / sec sebességű folyadékáramokkal és turbulenciákkal. Ez a kavitációs energia erős hatással van a folyadékokra és a szuszpenziókra, ami rendkívüli keverési, keverési, őrlési, diszpergálási és emulgeálási eredményeket eredményez. Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők könnyen előállíthatnak nanoméretű részecskéket és cseppeket, nagyon keskeny részecske / csepp méreteloszlással.
Olvassa el itt, mi a különbség az ultrahangos / akusztikus kavitáció és a hidrodinamikai kavitáció feldolgozása között!
Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverők közös iparágai
- Szilárd/folyékony készítmények diszpergálása, feloldása, keverése
- Emulgeálás
- anyagtudomány
- A minta előkészítése az elemzés előtt
- Nanorészecske-alkalmazások
- Részecske funkcionalizálás
- Fázisátviteli reakciók
Irodalom / Hivatkozások
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.