Hatékony biofinomítók ultrahangos folyamatintenzívebbé tétellel

Az ultrahangos kezelés egy folyamatfokozó technika, amelyet a biofinomítók különböző folyamataiba hajtanak végre. Tipikus folyamatok, amelyek jelentősen előnyösek az ultrahangos kezelés, extrakció, lassú heterogén reakciók, valamint egyéb alkalmazások, amelyek magukban foglalják az intenzív keverést, homogeniaztion és diszpergálás. Az ultrahangos kezelés felgyorsítja a folyamatokat és reakciókat, és hatékonyabbá teszi őket. Az ultrahanggal támogatott folyamatok eredményei magasabb hozamok / kimenetek és magasabb konverziós arányok.

Mik azok a biofinomítók?

A biofinomító olyan termelési létesítmény, amely biomassza-átalakítási folyamatokat és feldolgozó berendezéseket integrál üzemanyagok, energia és más hasznos termékek, például vegyi anyagok biomassza-nyersanyagból történő előállításához. A biofinomítókban feldolgozott tipikus biomassza olyan nyersanyagokat foglal magában, mint a mezőgazdasági hulladék és a melléktermékek, amelyeket különböző hozzáadott értéket képviselő, bioalapú termékekké alakítanak át, pl. élelmiszerek, takarmányok, vegyi anyagok, bioenergia (bioüzemanyagok, energia és/vagy hő). A biofinomítók gyártási folyamatainak fenntarthatónak és környezetbarátnak kell lenniük. A hagyományos finomítókhoz hasonlóan a biofinomítók többféle vegyi anyagot is előállíthatnak azáltal, hogy egy kezdeti nyersanyagot (biomasszát) több intermedierre (szénhidrátokra, fehérjékre, trigliceridekre) frakcionálnak, amelyek tovább alakíthatók hozzáadott értékű termékké. A biofinomítók egyik legfontosabb jellemzője a hulladékok, például a mezőgazdasági, városi és ipari hulladék hasznosítása és újrahasznosítása / újrahasznosítása a haszontalan biomassza értékes anyagokká történő átalakításával.

Ultrahanggal intenzívebb biofinomítók

Az ultrahangos kezelés integrálásával számos folyamat, mint például az extrakció, emésztés, szétesés, átészterezés többek között jelentősen hatékonyabban futtatható. Az ultrahangos folyamat intenzívebbé tétele egy biofinomítóban elsősorban a hozamok javítására, a folyamatok idő- és energiahatékonyabbá tételére, valamint a végtermék tisztaságának és minőségének javítására irányul. Az ultrahangos kezelés hozzájárulhat a különböző biofinomítási folyamatokhoz.

Hogyan működik az ultrahangos kezelés? – Az ultrahang működési elve

A nagy teljesítményű ultrahangos feldolgozáshoz nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahangot generál egy ultrahanggenerátor, és ultrahangos szondán keresztül továbbítja (sonotrode folyadékba. A nagy teljesítményű ultrahangot ultrahangnak tekintik 16-30 kHz tartományban. Az ultrahangos szonda kitágul és összehúzódik pl. 20 kHz-en, ezáltal másodpercenként 20 000 rezgést továbbít a közegbe. Amikor az ultrahangos hullámok áthaladnak a folyadékon, váltakozó nagynyomású (kompressziós) / alacsony nyomású (ritka vagy tágulás) ciklusok apró vákuumbuborékokat vagy üregeket hoznak létre, amelyek több nyomásciklus alatt nőnek. A folyadék és a buborékok kompressziós fázisában a nyomás pozitív, míg a ritka fázis vákuumot (negatív nyomást) hoz létre. A kompressziós-tágulási ciklusok során a folyadék üregei addig nőnek, amíg el nem érik azt a méretet, amelynél nem tudnak több energiát elnyelni. Ezen a ponton hevesen összeomlanak. Ezeknek az üregeknek az implóziója különféle nagy energiájú hatásokat eredményez, amelyeket akusztikus / ultrahangos kavitáció jelenségének neveznek. Az akusztikus kavitációt sokrétű, nagy energiájú hatások jellemzik, amelyek folyadékokra, szilárd / folyékony rendszerekre, valamint gáz / folyadék rendszerekre hatnak. Az energia-sűrű zóna vagy kavitációs zóna úgynevezett hot-spot zóna, amely az ultrahangos szonda közvetlen közelében a leginkább energiasűrű, és a sonotrode növekvő távolságával csökken. A bal oldali kép intenzív kavitációt mutat egy 1kW-os ultrahangos szondán vízben. Az ultrahangos kavitáció fő jellemzői közé tartoznak a helyileg előforduló nagyon magas hőmérsékletek és nyomások, valamint a megfelelő különbségek, turbulenciák és folyadékáramlás. Az ultrahangos forró pontokban az ultrahangos üregek implóziója során akár 5000 Kelvin hőmérséklet, akár 200 atmoszféra nyomása és akár 1000 km / h folyadéksugarak is mérhetők. Ezek a kiemelkedő energiaigényes körülmények hozzájárulnak a sonomechanical és sonochemical hatásokhoz, amelyek különböző módon fokozzák a biomasszát és a kémiai rendszereket.
Az ultarsonication biomasszára gyakorolt fő hatása a következő hatásokból ered:

• Nagy nyírás: Az ultrahangos nagy nyíróerők megzavarják a folyadékokat és a folyadék-szilárd rendszereket, ami intenzív keverést, homogenizációt és tömegátadást okoz.
• Ütközik: Az ultrahangos kavitáció által generált folyékony fúvókák és áramlás felgyorsítja a folyadékokban lévő szilárd anyagokat, ami később interpartikuláris ütközéshez vezet. Amikor a részecskék nagyon nagy sebességgel ütköznek, erodálódnak, összetörnek, és finomra őrölődnek és diszpergálódnak, gyakran nanoméretig. A biológiai anyagok, például a növényi szövetek és a biohulladékok esetében a nagy sebességű folyadéksugarak és a váltakozó nyomásciklusok megzavarják a sejtfalakat és felszabadítják az intracelluláris anyagot. Ez a bioaktív vegyületek rendkívül hatékony extrakcióját és a biomassza homogén keverését eredményezi.
• Agitáció: Az ultrahangos kezelés intenzív turbulenciákat, nyíróerőket és mikromozgást okoz a folyadékban vagy a szuszpenzióban. Ezáltal az ultrahangos kezelés mindig fokozza a tömegátadást, és ezáltal felgyorsítja a reakciókat és folyamatokat.

Nagy teljesítményű ultrahangos processzorok biofinomítók számára

A Hielscher Ultrasonic nagy nyíróképességű ultrahangos keverőket gyárt és forgalmaz nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például homogenizáláshoz, keveréshez, sejtbontáshoz, széteséshez, extrakcióhoz, diszperzióhoz, gáztalanításhoz és kémiai reakciók megkezdéséhez. Az ultrahangos reaktorokat világszerte biofinomítókban valósítják meg a különböző folyamatok hatékonyságának, hozamának és konverziós arányának növelése érdekében.
A biofinomítási folyamatokhoz szükséges nagy teljesítményű ultrahangos berendezések könnyen elérhetők asztali, kísérleti és ipari telepítéshez. Mivel az ultrahangos alkalmazások, mint például az extrakció, szétesés, feloldás, a tömegátadás javítása, homogenizálás és légtelenítés már megalapozott folyamatok, az áttérés az első próbáktól, optimalizálás az Ön specifikus folyamatkövetelményeihez és egy teljesen ipari ultrahangos elválasztó és / vagy kioldódó rendszer telepítése gyors és egyszerű.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos készülékeket szállít bármilyen méretben és kapacitásban. A UIP16000 (16kW), Hielscher gyártja a legerősebb ultrahangos processzor világszerte. A UIP16000, valamint az összes többi ipari ultrahangos rendszer könnyen csoportosítható a szükséges feldolgozási kapacitáshoz. Minden Hielscher ultrasonicators épített 24/7 működés teljes terhelés alatt és igényes környezetben.

Ultrahangos szondák és sono-reaktorok bármilyen térfogathoz

A Hielscher Ultrasonics termékcsalád lefedi az ultrahangos processzorok teljes spektrumát a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől a padon és a kísérleti rendszereken keresztül a teljesen ipari ultrahangos processzorokig, amelyek képesek óránként feldolgozni a teherautókat. A teljes termékválaszték lehetővé teszi számunkra, hogy a legmegfelelőbb ultrahangos berendezéseket kínáljuk az Ön alkalmazásához, folyamatkapacitásához és gyártási céljaihoz.

Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredmények érdekében

Minden Hielscher ultrahangos processzor pontosan vezérelhető és ezáltal megbízható munka lovak R&D és termelés. Az amplitúdó az egyik legfontosabb folyamatparaméter, amely befolyásolja a szonokémiai és szonomechanikusan indukált reakciók hatékonyságát és eredményességét. Minden Hielscher Ultrasonics’ A processzorok lehetővé teszik az amplitúdó pontos beállítását. A sonotrodes és a booster szarvak olyan tartozékok, amelyek lehetővé teszik az amplitúdó még szélesebb tartományban történő módosítását. A Hielscher ipari ultrahangos processzorai nagyon nagy amplitúdókat tudnak szállítani, és biztosítják a szükséges ultrahangos intenzitást igényes alkalmazásokhoz. Akár 200 μm-es amplitúdók is könnyedén működtethetők folyamatosan 24/7 üzemben.
A pontos amplitúdóbeállítások és az ultrahangos folyamatparaméterek intelligens szoftverrel történő állandó ellenőrzése lehetőséget ad a biomassza leghatékonyabb ultrahangos körülmények között történő feldolgozására. Optimális szonikálás a leghatékonyabb biomassza újrahasznosításhoz!
A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetben. Ez teszi a Hielscher ultrahangos berendezését megbízható munkaeszközré, amely megfelel a biofinomítási folyamat követelményeinek.

Legmagasabb minőség – Németországban tervezték és gyártották

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 természetes jellemzője a Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos szondáinak és reaktorainak. Képzett csapatunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek a folyamatokkal kapcsolatos ismeretekkel, képzéssel és támogatással.

Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását: