UIP6000hdT – Ultrasuonatore ad alte prestazioni da 6 kW
Il processore a ultrasuoni UIP6000hdT eroga una potenza di 6kW ed è una macchina di produzione affidabile per applicazioni pesanti e in ambienti difficili. Progettato per processi industriali con una maggiore richiesta di energia e grandi volumi, come la macinazione di particelle, la lavorazione di nano-materiali e la trasformazione alimentare, il robusto e potente processore a ultrasuoni UIP6000hdT è in grado di svolgere agevolmente le sue funzioni.
Le applicazioni tipiche della UIP6000hdT includono Omogeneizzazione, emulsificazione, la dispersione & fresatura fine delle particelle, estrazione, malassificazione dell'olio d'oliva, dissoluzione o Reazioni geochimiche quali Sintesi del suono e Sono-catalisi.
Ultrasuonatore UIP6000hdT in un impianto industriale di estrazione continua.
6000 Watt di potenza a ultrasuoni per il trattamento industriale
Questo sistema ad alta potenza è particolarmente indicato per i processi industriali in ambienti difficili e con spazi limitati, poiché non sono necessari mezzi di raffreddamento aggiuntivi, come acqua o aria compressa. Il design speciale di questo sistema ne consente l'uso in condizioni operative estreme, come polvere, sporcizia, temperatura e umidità. Il processore a ultrasuoni è costituito da titanio e acciaio inossidabile. La flangia senza oscillazioni si è dimostrata molto utile per l'integrazione in macchine e impianti. È stata adattata alle nuove condizioni tecniche in termini di corretto comportamento di oscillazione.
Grazie all'ingombro ridotto e all'armadio mobile su ruote, l'UIP6000hdT può essere installato anche in spazi ristretti. Il concetto modulare dell'UIP6000hdT offre un sistema potente e al tempo stesso poco ingombrante. Il trasduttore e il generatore sono alloggiati separatamente l'uno dall'altro e sono collegati tramite cavi. Il design autonomo riduce al minimo il lavoro necessario per l'installazione, il funzionamento e la manutenzione. Più moduli UIP6000hdT possono essere facilmente combinati per formare cluster con capacità di processo superiori.
La UIP6000hdT con reattore a celle di flusso a ultrasuoni e armadio di protezione acustica.
L'UIP6000hdT è un ultrasuonatore industriale a sonda ad alte prestazioni per il trattamento in linea di liquidi e fanghi.
| 6kW Capacità di elaborazione | ||
|---|---|---|
| Processo |
Portata
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| transesterificazione del biodiesel |
1.5 a 4m³/ora
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| emulsificazionead esempio olio/acqua |
0.5 a 2,5 m³/ora
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| estrazione di cellulead esempio algale |
0.15 a 1m³/ora
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| la dispersione/Deagglomerato |
0.025 a 0.5m³/ora
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| fresatura e rettifica ad umido |
0.01 a 0.025m³/ora
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In generale, la cella a flusso e il trasduttore a ultrasuoni sono collocati in un armadio a doppia parete in acciaio inox, dotato di un isolamento acustico molto efficace. Se necessario, l'UIP6000hdT può essere utilizzato per la sonicazione di liquidi in reattori specifici. Naturalmente, l'UIP6000hdT è in grado di funzionare ininterrottamente alla massima potenza (24 ore/7 giorni) come tutti i sistemi a ultrasuoni di Hielscher Ultrasonics.
Il MultiSonoReactor MSR-4 è un reattore industriale di omogeneizzazione in linea adatto per l'industria delle alte produzioni. L'MSR-4 può essere equipaggiato con 4 UIP4000hdT o 4 UIP6000hdT.
La UIP6000hdT in sintesi
- Potente ultrasuonatore da 6000 watt
- affidabile per i processi di sonicazione per impieghi gravosi
- Funzionamento 24/7
- grado industriale
- display a colori
- sfogliare il telecomando
- registrazione automatica dei dati di potenza, ampiezza, tempo di sonicazione, temperatura e pressione
- ComboCard SD/USB integrata
- sensore di temperatura a innesto
- sensore di pressione innestabile (opzionale disponibile)
- Connessione LAN
- Connessione Ethernet
- nessuna installazione di software
- Sintonizzazione automatica della frequenza
Il generatore di ultrasuoni, il trasduttore e la cella di flusso sono alloggiati in una cabina acustica.
UIP6000hdT – Omogeneizzatore a ultrasuoni ad alta potenza
Come parte di Hielscher Ultrasonics’ serie industriale, il modello UIP6000hdT è un robusto processore a ultrasuoni da 6 kW per applicazioni pesanti in ambienti industriali difficili.
Ultrasuoni Hielscher’ i processori ad ultrasuoni industriali possono fornire ampiezze molto elevate. Ampiezze fino a 200µm possono essere facilmente gestite ininterrottamente in funzionamento 24/7. Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi ad ultrasuoni personalizzati. La robustezza delle apparecchiature ad ultrasuoni Hielscher consente un funzionamento 24/7 in ambienti gravosi e impegnativi.
Schermo tattile a colori
Un grande miglioramento dal punto di vista operativo è il touch screen a colori. Questo schermo sensibile al tocco e allo stilo consente una facile gestione, mentre l'impostazione accurata dei parametri operativi e la visualizzazione della potenza ad ultrasuoni sono garantite e combinate con il massimo comfort per l'operatore. Il menu di controllo digitale è intuitivo da usare in quanto ridotto alle impostazioni principali. L'impostazione di ampiezza/potenza e la modalità impulso possono essere regolati da un touch-slider colorato (con 1%, 5% o 10% di scatto). L'utente decide, se preferisce la visualizzazione di ampiezza e potenza come grafici a barre colorate o rappresentazione numerica. Il display può essere cambiato dalla modalità di visualizzazione normale alla modalità di visualizzazione GRANDE NUMERO, caratterizzata da un forte contrasto e da caratteri di grandi dimensioni per una migliore visibilità.
Controllo remoto del browser
L'UIP6000hdT può essere controllato con qualsiasi browser comune, come Internet Explorer, Safari, Firefox, Mozilla, mobile IE/Safari, utilizzando la nuova interfaccia web LAN. La connessione LAN è una configurazione plug-n-play molto semplice e non richiede l'installazione di software. Il dispositivo a ultrasuoni funge da server/client DHCP e richiede o assegna automaticamente un IP. Il dispositivo può essere gestito direttamente dal PC/MAC o utilizzando uno switch o un router. Utilizzando un router wireless opzionale preconfigurato, il dispositivo può essere controllato dalla maggior parte degli smartphone o dei tablet, ad esempio l'Apple iPad. Utilizzando il port-forwarding di un router collegato, è possibile controllare il dispositivo UIP6000hdT via Internet da qualsiasi parte del mondo. – il tuo smartphone o tablet come telecomando.
Rete integrata
Un'altra caratteristica intelligente dell'UIP6000hdT è il funzionamento e il controllo tramite LAN (rete locale), che facilita le operazioni e consente un'elevata flessibilità di elaborazione. Tutte le informazioni del processo di sonicazione vengono registrate automaticamente su una scheda dati SD/USB. Un sensore collegabile misura la temperatura in modo permanente, mentre è possibile collegare un sensore di pressione opzionale.
Sintonizzazione automatica della frequenza
Come tutti i dispositivi a ultrasuoni Hielscher, l'UIP6000hdT è dotato di una sintonizzazione automatica intelligente della frequenza. Quando il dispositivo viene acceso, il generatore rileva la frequenza operativa ottimale. Il dispositivo viene quindi pilotato a questa frequenza. Ciò migliora l'efficienza energetica complessiva e l'affidabilità dei nostri dispositivi a ultrasuoni. È sufficiente accendere il sistema. Il generatore eseguirà automaticamente la sintonizzazione della frequenza in una frazione di secondo.
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La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:
| Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
|---|---|---|
| 0,5-1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 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. | più grande | cluster di UIP16000 |
Particolarità / Cose da sapere
Nozioni di base di omogeneizzazione ad ultrasuoni
Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni sono utilizzati per la dispersione, emulsificazione, macinazione a umido, nano- & micronizzazione, estrazione (da piante e tessuti cellulari), sintesi e catalisi di sostanze chimiche (la cosiddetta sonochimica) e degassificazione. L'omogeneizzazione ad ultrasuoni è spesso usata come termine ombrello che include tutte queste applicazioni. L'omogeneizzazione assistita da ultrasuoni si basa sul principio di funzionamento della cavitazione acustica, che si verifica quando onde ultrasoniche intense vengono accoppiate in un mezzo liquido. Sotto le intense onde ultrasoniche, nel mezzo si generano minuscole bolle di vuoto, che crescono durante i cicli ad alta pressione/bassa pressione delle onde ultrasoniche. Ad un certo punto, quando le microbolle hanno raggiunto uno stato energetico, in cui non possono assorbire più energia, collassano violentemente. Questo fenomeno di implosione della bolla sottovuoto è chiamato cavitazione. L'implosione delle bolle sottovuoto genera onde d'urto, getti d'urto, getti di liquidi, getti ad alto taglio, alte temperature e differenziali di pressione con energia sufficiente a rompere legami covalenti, flettere molecole e indurre reazioni chimiche.
La cavitazione acustica (generata dagli ultrasuoni di potenza) crea localmente condizioni estreme, i cosiddetti effetti sonomeccanici e sicochimici. Grazie a questi effetti, la sonicazione promuove reazioni chimiche che portano a rendimenti più elevati, a una maggiore velocità di reazione, a nuovi percorsi e a una migliore efficienza complessiva.
Per ottenere i migliori risultati nel processo di omogeneizzazione, il processore ad ultrasuoni e la sua configurazione possono essere ottimizzati modificando le seguenti variabili:
- Ampiezza (spostamento del sonotrodo) e intensità
- pressione
- Temperatura
- Vaso di sonicazione (a batch o cella di flusso: dimensioni, geometria, portata)
I processori ad ultrasuoni ad alte prestazioni di Hielscher utilizzano generatori piezoelettrici realizzati con cristalli di titanato di zirconato di piombo. Le vibrazioni vengono trasmesse da una tromba in titanio accordata a 19-26 kHz. Dal clacson la vibrazione ultrasonica viene accoppiata al fluido tramite ultrasuoni sonotrodo (punta, sonda). Hielscher offre processori a ultrasuoni con potenze da 50 a 16.000 watt per unità a ultrasuoni e copre quindi le esigenze di piccoli ultrasuoni da laboratorio e dispositivi da banco fino ad impianti pilota e unità a ultrasuoni completamente commerciali per volumi di produzione elevati.
Sofisticato controllo di processo per risultati ottimali di sonicazione
Le condizioni di sonicazione sono cruciali per la produzione, i risultati di processo e la riproducibilità dei processi ad ultrasuoni. Oltre al controllo preciso della potenza di uscita ad ultrasuoni, regolata per ampiezza e intensità, la temperatura, la pressione e il tempo di sonicazione sono fattori importanti. I processori digitali ad ultrasuoni di Hielscher sono dotati di una termocoppia collegabile. Un sensore di pressione innestabile è disponibile come opzione. Entrambi i sensori sono collegati al generatore di ultrasuoni, che è dotato di una scheda SD interna. Il software del dispositivo a ultrasuoni scrive tutti i dati di processo (data, ora, ampiezza, energia ultrasonica, energia netta, temperatura, pressione) in un file CSV sulla scheda SD. In questo modo la vostra sonicazione funziona in modo comparabile e riproducibile.
Per ampiezze elevate è necessaria una maggiore potenza di uscita. In presenza di un carico maggiore, come l'alta viscosità della pressione media o elevata, è necessaria una maggiore potenza ultrasonica per guidare il sonotrodo all'ampiezza desiderata. Più grande è la superficie anteriore del sonotrodo (punta), più potenza è necessaria per farlo risuonare. Con un sonotrodo più grande è possibile elaborare volumi maggiori. Sonotrodi industriali di Hielscher e cascatrodi può fornire ampiezze molto elevate. Ampiezze fino a 200µm possono essere facilmente gestite ininterrottamente in funzionamento 24/7. Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi ad ultrasuoni personalizzati. La robustezza degli ultrasuoni Hielscher consente un funzionamento 24/7 in condizioni di carico pesante e in condizioni difficili.
Per la maggior parte dei processi ad ultrasuoni, la temperatura del fluido sonicato dovrebbe essere la più bassa possibile per una bassa temperatura favorisce la generazione di intensa cavitazione. Hielscher offre celle a flusso ultrasonico e reattori con camicie di raffreddamento, che supportano il mantenimento di temperature di processo ottimali. Anche le celle di flusso e i reattori sono pressurizzabili. Sotto pressioni elevate, si verifica una cavitazione più intensa. Hielscher offre quindi reattori che possono facilmente pressurizzare fino a 300atm.
Hielscher Ultrasonics produce sonde ad ultrasuoni di diverse dimensioni e forme (ad es. cascatrodi), che permette di scalare tutti i risultati del processo ad ultrasuoni in modo completamente lineare. Con omogeneizzatori ad ultrasuoni da 16kW e molteplici tipi di sonotrodi e reattori a celle a flusso, Hielscher è il vostro partner di lunga data per i processi ad ultrasuoni su scala industriale. Oltre alla varietà di ultrasuoni standard, Hielscher progetta e produce anche sistemi personalizzati.
Letteratura / Referenze
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensione industriale.