Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

MultiPhaseCavitator-betét ultrahangos áramlási cellához

A MultiPhaseCavitator betét (InsertMPC48) célja a folyadék / folyadék vagy folyadék / gázkeverékek ultrahangos feldolgozásának javítása. 48 nagyon finom kanül folyadékot vagy gázt fecskendez folyékony fázisba közvetlenül a kavitációs zónában. Ez nagyon kis szuszpendált cseppeket vagy gázbuborékokat hoz létre, amelyek nagyon nagy fajlagos felületet eredményeznek.

Ez a betét különösen hasznos az emulziós kémiában, például a fázistranszfer-reakciókban, Fázistranszfer-katalízis (PTC) vagy folyadék-folyadék extrakció. Egy másik érdekes alkalmazási terület a részecskék kicsapódása két folyékony prekurzorból vagy sono-kristályosodásból. Ez a betét Hielscher áramlási cellás reaktorokhoz készült, és lehetővé teszi a kötegelt vagy folyamatos feldolgozást.

Egy és 48 befecskendező port

Az ultrahangos kezelés hatékony eszköz az emulgeáláshoz és a keveréshez. A hagyományos beállítástól eltérően, ahol a különálló fázisokat kombinálják, mielőtt belépnek az áramlási cellába és a kavitációba, ez az áramlási cella betét javítja a két fázis kombinációját. Amikor folyadékot fecskendeznek át a 48 finom kanülön, nagyon keskeny szálakban jut be az áramlási cellába. A betét nagyon 48 finom orvosi kanült használ, amelyek belső átmérője 0,3 mm-től 1,2 mm-ig terjed. Ezek a kanülök könnyen cserélhetők és olcsó fogyóeszközök (steril, kb. 2 ct / db). Az ultrahangos kavitáció (20kHz-en) a 48 bejövő folyadékszálat kis cseppekre vágja, amikor belépnek a folyadékfázisba az áramlási cellában.
A kialakítás ugyanazt a betáplálási nyomást alkalmazza egy ellátásból mind a 48 kanülbe, hogy kiegyenlítse a kanülök közötti áramlást.

InsertMPC48 áramlási cellás reaktorhoz

48 belépési nyílás az ultrahangos reaktorba folyadék-folyadék reakciókhoz

A többfázisú kavitátor fázisbefecskendezésének részleteit mutatja

Injekció ultrahangos többfázisú kavitatorba

InsertMPC48 48 finom kanüllel

BeszúrásMPC48 – 48 finom kanül végződik a kavitációs zónában

FC100L1K-1S InsertMPC48-cal

Ultrahangos áramlási cellás reaktor FC100L1K-1S InsertMPC48

Felhasználások és alkalmazások

Ultrahangos keverés emulziós kémiaA Hielscher ultrahangos reaktorokat gyakran használják emulgeálásra, a fázisátviteli folyamat kinetikájának javítására vagy a folyadék-folyadék fázisú rendszerek oldódási sebességére. Ilyen eljárások például az oxidatív kéntelenítés hidrogén-peroxiddal és az azt követő oldószeres extrakció vagy a trigliceridek bázis-katalizált átészterezése.
Az egyik reagensfázis korlátozott oldhatósága egy másik reagensfázisban jelentős probléma a folyamatemulziós kémiában, mivel mindkét fázis csak az interfázisban reagál egymással. Ultrahang nélkül ez alacsony reakciósebességet és lassú konverziós kinetikát eredményez kétfázisú rendszerekben.
Az ultrahangos reaktorral ellátott betét segítségével a kavitáció nagy hidraulikus nyírást eredményez, és megszakítja a befecskendezett fázist szubmikron és nanoméretű cseppekké. Mivel a fázishatár fajlagos felülete befolyásolja a kémiai reakciósebességet, a cseppátmérő jelentős csökkenése javítja a reakciókinetikát, és csökkentheti vagy megszüntetheti a fázisátadó anyagok szükségességét. Az injektált fázis térfogatszázaléka csökkenthető, mivel a finomabb emulzióknak kevesebb térfogatra van szükségük ahhoz, hogy ugyanazt az érintkezési felületet biztosítsák a másik reagensfázissal.
Ennek az inszertnek a használata csökkentheti az amfifil emulziós katalizátorok szükséges mennyiségét, vagy fázisátviteli katalizátorok (PTC), például a kvaterner ammóniumsók, amelyek egyedülálló képességük vizes és szerves folyadékokban egyaránt oldódik.

Továbbfejlesztett tömegátadás kémiai reakciókhoz

Amikor két reagensfázis reagál egy fázishatáron, a reakciótermékek felhalmozódnak a cseppek felületén, és megakadályozzák a reagensfázisok kölcsönhatását a határfelületen. Az ultrahangos kavitáció által okozott hidraulikus nyírás turbulens áramlást és anyagszállítást eredményez a cseppek felületéről és a cseppek felületére, és ismételt összeolvadáshoz és új cseppek képződéséhez vezet. Ahogy a reakció idővel előrehalad, az ultrahangos kezelés maximalizálja a reagensek expozícióját és kölcsönhatását.
Ezt a hatást számos folyamatban használják, mint például a növényi olajok biodízellé történő átészterezése vagy a poliészterek szintézise a diészterek diolokkal történő átészterezésével makromolekulák előállításához.

Emulgeálás / emulgeálás

Ez az áramlási cella betét javítja az emulgeálást nem elegyedő folyadékok keverésekor. Ez kisebb cseppmérethez és szűkebb méreteloszláshoz vezet – Az emulzió stabilitásának kulcsfontosságú tényezője. Ezzel a kialakítással alacsony és közepes viszkozitású folyadékokat injektálhat és emulgeálhat még nagy viszkozitású folyadékokba is, például nehéz fűtőolajokba (HFO), polimerekbe vagy gélekbe. Egyes készítmények emulgeálószerek vagy stabilizátorok hozzáadását igényelhetik. Ebben az esetben segít az emulgeálószer egyenletes keverésében. Testreszabott kialakítások egynél több fázis befecskendezéséhez, bár a kanülök kérésre rendelkezésre állnak.

folyadék-folyadék extrakció

Ez a betét fokozza a folyadék-folyadék extrakciós folyamatokat azáltal, hogy finom méretű turbulens emulziót hoz létre, például oldószeres fázisban olajfázisban. Ez ismét növeli a fázissal érintkező felületet, és jobb extrakciót és csökkentett oldószerhasználatot eredményez.

Aqua-üzemanyagok a tisztább égésért

Az alacsony minőségű fűtőolajok, például a tengeri hajókon vagy energiatermelésre használt nehéz fűtőolaj vízzel emulgeálhatók. Ez hatékonyabb égést és az NO jelentős csökkenését eredményezix kibocsátás és korom.
További információ az aqua-üzemanyagok ultrahangos emulgeálásáról (emulzió-üzemanyagok)!

Csapadék / Sono-kristályosodás

A pigmentek vagy nanorészecskék alulról felfelé keletkezhetnek folyadékokban történő kicsapással. Ebben az esetben a túltelített keverék szilárd részecskéket vagy kristályokat képez az erősen koncentrált anyagból. Ezek a részecskék egy bizonyos pontra nőnek, és végül kicsapódnak. A részecske/kristály méretének és morfológiájának szabályozásához elengedhetetlen a prekurzor/reagens keveredés szabályozása.
Általában a csapadékfolyamat magában foglalja: keverést, túltelítettséget, nukleációt, részecskenövekedést és agglomerációt. Ez utóbbit alacsony szilárd koncentrációval vagy stabilizálószerekkel kerülik el. A keverés kritikus; A legtöbb csapadékfolyamat esetében a reakció sebessége nagyon magas. Az InsertMPC48 egyesíti a gyors, keskeny befecskendezésű fúvókákat az erős ultrahangos kavitációs nyíróval. Ez maximalizálja a keverési sebességet és teljesítményt, több és kisebb részecskét hozva létre.

Fe3O4 szemcseméret-eloszlása

Fe3O4 (magnetit) részecskék részecskeméret-eloszlása folyamatos ultrahangos kicsapódási reakcióban keletkezik (Banert et al., 2004).

Lépjen kapcsolatba velünk / kérjen további információt

Beszéljen velünk a feldolgozási követelményekről. Javasoljuk a projekthez legmegfelelőbb beállítási és feldolgozási paramétereket.





Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.


A laboratóriumi teszteléstől a kísérleti méretezésig és a gyártásig

A Hielscher Ultrasonics berendezéseket kínál a technológia tesztelésére, ellenőrzésére és felhasználására bármilyen méretben. A koncepció könnyen beépíthető a meglévő folyamatokba.

  1. Az A fázist az áramlási cella alján lévő folyadékbevezető nyílásba kell táplálni
  2. A B fázist az áramlási cella oldalán lévő kisebb folyadékbeviteli csatlakozó(k)ba kell táplálni. Ezt a takarmányt 48 finom csövön keresztül injektáljuk a kavitációs területre
  3. Állítsa be a reaktornyomást egy ellennyomásos szeleppel az áramlási cella kimeneti nyílásánál

A padon a UIP1000hd (1kW) képes feldolgozni az áramlási sebességet 100 és 1000L / óra (25 és 250 gal / óra) között a folyamat bemutatásához és az ultrahangos paraméterek optimalizálásához. A Hielscher ultrahangos processzorokat lineáris méretarányra tervezték nagyobb feldolgozási mennyiségekre kísérleti vagy gyártási skálán. Az alábbi táblázat felsorolja a feldolgozási mennyiségeket és az ajánlott berendezésméreteket.

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
0.2L 0.25 és 2m között3/Hr UIP1000hd, UIP2000hd
0.2L 1–8 m3/Hr UIP4000
n.a. 4 és 30 m között3/Hr UIP16000
n.a. 30m felett3/Hr klaszter UIP10000 vagy UIP16000

Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Let's get in contact.