Agitatori a ultrasuoni per serbatoi

Gli agitatori a ultrasuoni per serbatoi sono agitatori meccanici. L’agitazione a ultrasuoni miscela liquidi con altri liquidi o solidi per migliorare la cinetica dei processi nella produzione chimica, alimentare, farmaceutica e cosmetica. Gli agitatori Hielscher Ultrasonics sono disponibili in dimensioni che spaziano dagli agitatori da laboratorio agli agitatori industriali per serbatoi, per l’impiego in batch o in linea.

Agitatori a ultrasuoni per serbatoi

Lo scopo dell’agitazione nei serbatoi è migliorare la cinetica dei processi. Gli agitatori a ultrasuoni per serbatoi favoriscono i seguenti processi:

• Bagnatura e dissoluzione di sostanze solide nei liquidi
• Dispersione e miscelazione di materiali in formulazioni liquide, ad esempio detergenti industriali, commerciali o domestici o altri agenti detergenti liquidi
• Emulsificazione, ad esempio miscelazione di due liquidi immiscibili o quasi immiscibili
• Estrazione da materiali vegetali, ad esempio oli da erbe, foglie o spezie
• Lisi cellulare (ad esempio disgregazione ed estrazione delle cellule)
• Pulizia della superficie delle particelle, ad esempio di sfere di vetro o corpi macinanti
• Sintesi di particelle, ad esempio sintesi bottom-up o precipitazione
• Reazioni chimiche e catalisi, ad esempio nei CSTR (reattori a serbatoio agitato continuo)

Per molti processi, gli agitatori a ultrasuoni per serbatoi possono ridurre significativamente i tempi di processo. Ad esempio, anziché lasciare i materiali vegetali in ammollo per ore durante un’estrazione in acqua fredda, l’agitazione mediante sonicazione può ridurre il tempo di trattamento a minuti o persino secondi. L’aggiunta di sonde a ultrasuoni ai reattori batch esistenti è un metodo semplice per ridurre i tempi di processo e aumentare efficacemente la capacità produttiva. In questo modo, l’agitazione a ultrasuoni nei serbatoi contribuisce a migliorare le prestazioni e a ridurre i costi di produzione.

Agitatori a ultrasuoni da laboratorio

Gli agitatori a ultrasuoni sono uno strumento essenziale per la ricerca e lo sviluppo dei processi. Mentre gli agitatori convenzionali richiedono spesso un volume minimo considerevole, l’agitazione a ultrasuoni può essere utilizzata a partire da soli 150µL. Hielscher Ultrasonics produce miscelatori a ultrasuoni compatti portatili e omogeneizzatori a ultrasuoni montati su stativo per l’agitazione in vari processi. Sono disponibili reattori con cella di flusso per tutti i dispositivi a ultrasuoni Hielscher.

Agitatori industriali a ultrasuoni

Gli agitatori a ultrasuoni Hielscher miscelano un’ampia gamma di sostanze nella produzione di prodotti liquidi, come pitture, inchiostri, rivestimenti colorati, adesivi o grassi lubrificanti. Gli agitatori industriali Hielscher offrono da 500 watts a 16 kilowatts di potenza ultrasonica per singola sonda a ultrasuoni. È possibile utilizzare una configurazione con più sonde a ultrasuoni per ottenere una maggiore potenza ultrasonica totale in uscita.

Aumento di scala lineare della capacità degli agitatori

Uno dei principali vantaggi degli agitatori a ultrasuoni Hielscher rispetto agli agitatori meccanici convenzionali e tradizionali per serbatoi è l’aumento di scala perfettamente lineare. Qualsiasi risultato ottenuto con configurazioni di agitazione su scala di laboratorio o pilota può essere trasferito linearmente a qualsiasi scala superiore.

Installazione degli agitatori a ultrasuoni

È possibile integrare gli agitatori industriali a ultrasuoni nei reattori a serbatoio agitato esistenti e combinarli con altri tipi di miscelatori interni al serbatoio. In alternativa, è possibile installare le sonde di agitazione a ultrasuoni in linea con una pompa per ricircolare il prodotto attraverso il reattore a ultrasuoni. La sonicazione non trasferisce calore al prodotto. La sonda a ultrasuoni trasmette esclusivamente energia meccanica sotto forma di vibrazioni meccaniche. La miscela liquida può riscaldarsi per effetto dell’attrito nel liquido durante il movimento.

Agitazione nei serbatoi facile da utilizzare

Gli agitatori a ultrasuoni di tipo a sonda non hanno tenute rotanti. È possibile montare la flangia della sonda su un serbatoio di reazione o su qualsiasi altro recipiente, in qualsiasi direzione, angolazione o posizione. Pertanto, la stessa sonda a ultrasuoni può essere utilizzata come agitatore con ingresso dall’alto, laterale o dal basso. È possibile montare le sonde a ultrasuoni per l’agitazione su reattori in vetro, serbatoi in acciaio, serbatoi in acciaio inossidabile o contenitori in plastica, come gli IBC.
L’intensità dell’agitazione e la potenza ultrasonica totale accoppiata al liquido possono essere variate mediante il numero e le dimensioni delle sonde a ultrasuoni e l’ampiezza della vibrazione ultrasonica. Quando si utilizzano più sonde a ultrasuoni in un serbatoio, ciascuna sonda è regolabile in modo indipendente.
Quando si utilizza l’agitazione a ultrasuoni nei serbatoi per miscelare prodotti ad alta viscosità, come grassi lubrificanti, adesivi, polimeri, resine o pitture, la combinazione degli ultrasuoni con un agitatore a elica contribuisce a ottenere risultati di processo più uniformi.

Facile pulizia in situ delle parti dell’agitatore a contatto con il liquido

Le sonde degli agitatori a ultrasuoni sono realizzate in titanio di grado 5. Questo titanio è una lega molto resistente, leggera e resistente alla corrosione. I diametri delle sonde variano generalmente da 1mm a 40mm per l’uso in laboratorio e da 40mm a 90mm per gli agitatori industriali per serbatoi. Pertanto, gli agitatori a ultrasuoni richiedono soltanto piccole aperture nel serbatoio.
Gli agitatori a ultrasuoni per serbatoi possono essere puliti facilmente, perché hanno geometrie molto semplici a simmetria di rotazione e non hanno tenute rotanti che possano perdere o usurarsi.
Durante le procedure di pulizia in situ (CIP), le sonde a ultrasuoni possono contribuire con un’intensa pulizia a ultrasuoni.