Hielscher – Tecnologia ad Ultrasuoni

Ultrasuoni: applicazioni e processi

Ultrasuoni è utilizzato in molte applicazioni, come omogeneizzazione, disintegrazione, sonochemistry, degasaggio o pulizia. Qui di seguito, troverete una panoramica sistematica sulle varie applicazioni e processi ad ultrasuoni.

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ultrasuoni omogeneizzazione

omogeneizzatore ultrasonicoprocessori ad ultrasuoni vengono utilizzati come omogeneizzatori, per ridurre le piccole particelle in un liquido per migliorare l'uniformità e la stabilità. Queste particelle (disperdere fase) possono essere solidi o liquidi. omogeneizzazione ad ultrasuoni è molto efficace per la riduzione delle particelle molli e duri. Hielscher produce dispositivi ad ultrasuoni per l'omogeneizzazione di qualsiasi volume liquido per batch o in linea di lavorazione. Laboratorio dispositivi ad ultrasuoni possono essere utilizzati per volumi da 1,5 ml a circa. 2L. dispositivi industriali ad ultrasuoni sono utilizzati per il processo di sviluppo e produzione di lotti da 0,5 a circa tassi 2000L o portate da 0.1L a 20m³ all'ora.

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Dispersione ultrasonica e deagglomerazione

Ultrasuoni dispersione e disagglomerazione di particelle di polvere genera singole particelle disperse.The dispersing and deagglomeration of solids into liquids is an important application of ultrasonic devices. Ultrasonic cavitation generates high shear forces that break particle agglomerates into single dispersed particles. The mixing of powders into liquids is a common step in the formulation of various products, such as paint, inchiostro, shampoo, bibite, o supporti lucidatura. Le singole particelle sono tenute insieme da forze di attrazione di varia natura fisica e chimica, compresi van der Waals e tensione superficiale del liquido. Le forze di attrazione devono essere superate per deagglomerate e disperdere le particelle in mezzi liquidi. Per la dispersione e deagglomerazione di polveri in liquidi, ad alta intensità ultrasuoni è un'alternativa interessante per omogeneizzatori ad alta pressione e rotore-statore mixer.

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ultrasuoni emulsionante

Ultrasuoni è un mezzo efficace per emulsionamento.Una vasta gamma di prodotti intermedi e di consumo, quali cosmetici e lozioni per la pelle, unguenti farmaceutici, vernici, pitture e lubrificanti e combustibili sono basati in tutto o in parte di emulsioni. Le emulsioni sono dispersioni di due o più liquidi immiscibili. ultrasuoni ad alta intensità fornisce l'energia necessaria per disperdere una fase liquida (fase dispersa) in piccole goccioline in una seconda fase (fase continua). Nella zona di dispersione, implodendo bolle di cavitazione causano onde d'urto intensivi nel liquido circostante e provocano la formazione di getti liquidi ad alta velocità del liquido. A livelli di densità di energia appropriati, gli ultrasuoni possono così realizzare una dimensione media delle goccioline inferiori a 1 micron (microemulsione).

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Ultrasuoni Wet-fresatura e rettifica

fresatura ad ultrasuoni di materiali solidiUltrasuoni è un mezzo efficace per la macinazione a umido e micro-macinazione delle particelle. In particolare per la produzione di fanghi superfine-size, ultrasuoni ha molti vantaggi, rispetto alle apparecchiature di riduzione del formato comune, come ad esempio: mulini colloidali (ad esempio mulini a palle, mulini tallone), mulini a dischi o mulini a getto. Ultrasuoni permette l'elaborazione di fanghi ad alta concentrazione e alta viscosità - quindi ridurre il volume da trattare. Ultrasuoni fresatura è adatto per la lavorazione di micron-size e nano-dimensioni materiali, come ceramica, triidrato di allumina, solfato di bario, carbonato di calcio e ossidi metallici.

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Ultrasuoni cellulare Disintegration

Ultrasuoni assistita estrazione dei composti da erbe utilizzando un processore ultrasuoni UP200Strattamento ultrasonico può disintegrarsi fibrose, materiale cellulosico in particelle fini e rompere le pareti della struttura cellulare. Questo rilascia più del materiale intracellulare, come l'amido o zucchero nel liquido. In aggiunta a ciò il materiale della parete cellulare viene suddiviso in piccoli detriti.

Questo effetto può essere usato per la fermentazione, la digestione e altri processi di conversione della materia organica. Dopo fresatura e rettifica, ultrasuoni rende più del materiale intracellulare esempio amido nonché i detriti parete cellulare disposizione degli enzimi che convertono l'amido in zuccheri. Si fa anche aumentare la superficie esposta agli enzimi durante la liquefazione o saccarificazione. Ciò tipicamente aumentare la velocità e la resa di fermentazione del lievito e altri processi di conversione, ad esempio per aumentare la produzione di etanolo da biomasse.

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Ultrasuoni cellulare Estrazione

L'estrazione di enzimi e proteine ​​immagazzinato nelle cellule e particelle subcellulari è un'applicazione efficace di ultrasuoni ad alta intensità, come l'estrazione di composti organici contenuti all'interno del corpo di piante e semi da un solvente può essere notevolmente migliorata. Ultrasuoni ha un potenziale beneficio per l'estrazione e l'isolamento di nuovi componenti potenzialmente bioattivi, ad esempio da non utilizzata flussi dei sottoprodotti formati in processi in corso.

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Sonochemical applicazione degli ultrasuoni

cavitation_2_p0200Sonochimica è l'applicazione di ultrasuoni per reazioni e processi chimici. Il meccanismo che causa effetti sonochemical nei liquidi è il fenomeno della cavitazione acustica. Gli effetti sonochemical di reazioni e processi chimici includono aumento della velocità e / o l'uscita di reazione, l'uso di energia più efficiente, il miglioramento delle prestazioni dei catalizzatori di trasferimento di fase, l'attivazione di metalli e solidi o aumentare la reattività dei reagenti o catalizzatori.

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Transesterificazione ad ultrasuoni dell'olio al biodiesel

Ultrasuoni aumenta la velocità di reazione chimica e la resa della transesterificazione di oli vegetali e grassi animali in biodiesel. Ciò consente di variare la produzione da elaborazione batch per elaborazione flusso continuo e riduce investimenti e costi operativi. La produzione di biodiesel da oli vegetali o grassi animali, comporta la transesterificazione base-catalizzata di acidi grassi con metanolo o etanolo per dare esteri metilici o esteri etilici corrispondente. Ultrasuoni può raggiungere un rendimento di biodiesel superiore al 99%. Ultrasuoni riduce il tempo di lavorazione e il tempo di separazione in modo significativo.

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Degassaggio ad ultrasuoni di liquidi

degassamento ad ultrasuoni di olio con un ultrasuoni UP200S processore (200 Watt)Degassamento dei liquidi è un'interessante applicazione di dispositivi ad ultrasuoni. In questo caso l'ecografia rimuove piccole gas-bolle sospese dal liquido e riduce il livello di gas disciolti sotto del livello di equilibrio naturale.

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Sonicazione di bottiglie e lattine per la rilevazione di perdite

assegno bottigliaUltrasuoni viene utilizzato in imbottigliamento e macchine di riempimento per controllare lattine e bottiglie di perdite. Il rilascio istantaneo di anidride carbonica è l'effetto determinante di prove di tenuta ad ultrasuoni di contenitori riempiti con bevande gassate.

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Disinfezione continua di Hot Water Systems

Il Gruenbeck GENO-break utilizza la tecnologia ad ultrasuoni Hielscher in combinazione con la luce UV-C per la disinfezione continua" name="gruenbeck_genobreakPer combattere i batteri Legionella pericolose in sistemi di acqua calda e di garantire un ambiente più sicuro la doccia la Compagnia Gruenbeck ha sviluppato il sistema GENO-BREAK®. Questo sistema utilizza la tecnologia ad ultrasuoni Hielscher in combinazione con la luce UV-C.

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Ultrasuoni, cavi e strisce di pulizia

bobina del cavoLa pulizia ad ultrasuoni è un'alternativa ecologica per la pulizia di materiali continui, come fili e cavi, nastri o tubi. L'effetto della cavitazione generata dal potere ultrasonico rimuove i residui di lubrificazione come olio o grasso, saponi, stearati o polvere.

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Se il processo diretto non è elencato sopra, fatecelo sapere. Abbiamo un certo numero di dispositivi ad ultrasuoni personalizzati e soluzioni che possono soddisfare le vostre esigenze.

Informazioni generali su ultrasuoni Processing

Ultrasuoni è evoluto da una tecnologia emergente, nei ultimi dieci anni e si è sviluppato in una tecnologia di elaborazione completamente commerciale. Alta affidabilità e scaleablility nonché bassi costi di manutenzione e alta efficienza energetica fare l'ecografia un concorrente promettente per stabilita apparecchiature per il trattamento del liquido. Ultrasuoni offre ulteriori opportunità entusiasmanti: cavitazione - l'effetto ultrasuoni base - consente nuovi risultati nei processi fisici biologici, chimici e.

Mentre bassa intensità o ultrasuoni ad alta frequenza è utilizzato principalmente per analisi, test e imaging non distruttiva, ad alta intensità ultrasuoni viene utilizzata per la lavorazione di liquidi come miscelazione, la emulsione, la dispersione e deagglomerazione, disintegrazione cellulare di disattivazione enzimatica. Quando sonicazione liquidi ad alta intensità, le onde sonore che si propagano nel mezzo liquido risultano in alternata ad alta pressione (compressione) e cicli bassa pressione (rarefazione), con tassi seconda della frequenza. Durante il ciclo di bassa pressione, ad alta intensità onde ultrasoniche creano bolle di vuoto di piccole dimensioni o vuoti nel liquido. Quando le bolle raggiungono un volume in cui essi non possono più assorbire energia, che crollo violentemente durante un ciclo ad alta pressione. Questo fenomeno è chiamato cavitazione. Durante l'implosione temperature molto elevate (circa. 5.000 K) e le pressioni (circa. 2,000atm) vengono raggiunti a livello locale. L'implosione della bolla di cavitazione traduce anche in getti di liquido di velocità fino a 280 m / s.

In generale, la cavitazione nei liquidi può causare degasaggio veloce e completa: avviare varie reazioni chimiche da generare ioni chimici liberi (radicali); accelerare le reazioni chimiche facilitando la miscelazione dei reagenti; migliorare reazioni di polimerizzazione e depolimerizzazione da temporaneamente disperdendo aggregati o rompendo definitivamente legami chimici nelle catene polimeriche; aumentare emulsione aliquote; migliorare i tassi di diffusione; produrre emulsioni altamente concentrati o dispersioni uniformi di micron-size o materiali nano-dimensioni; assistere il estrazione di sostanze quali enzimi da animali, vegetali, lievito o cellule batteriche; rimuovere il virus dal tessuto infetto; e infine, erodere e abbattere particelle sensibili, compresi i microrganismi. (Kuldiloke 2002)

-Alta intensità ultrasuoni produce violenta agitazione in liquidi a bassa viscosità, che può essere utilizzato per disperdere. (Ensminger 1988) A interfacce solido liquido / solido o gas /, l'implosione asimmetrica delle bolle di cavitazione può causare turbolenze estreme che riducono lo strato limite di diffusione, aumentare il trasferimento di massa convezione, e accelerare notevolmente la diffusione nei sistemi in cui la miscelazione ordinario non è possibile. (Nyborg 1965)

Letteratura

Ensminger, D. E. (1988): metodi acustici e elettroacustici di disidratazione ed essiccamento, in: Tecnico essiccazione. 6, 473 (1988).

Kuldiloke, J. (2002): Effetto di trattamenti ad ultrasuoni, temperatura e pressione sulla Enzyme Activity un'indicatori di qualità di frutta e succhi di verdura; Ph.D. Tesi presso l'Università Tecnica di Berlino (2002).

Nyborg, W.L. (1965): Acoustic Streaming, vol. 2B, Academic Press, New York (1965).