ラボ用フローセルとインラインリアクタ

超音波ラボ用ホモジナイザーは、液体やスラリーのバッチ処理やインライン処理に使用できます。代表的なアプリケーションには、ホモジナイザー、分散機、乳化機、溶解機、超音波化学反応などがあります。連続的なインライン超音波処理には、様々なサイズと形状のフローセルとインラインリアクタをご用意しています。

ラボスケールでの超音波インライン加工

超音波ホモジナイザー用フローセルリアクターはよく知られており、工業生産における大量処理に広く使用されている。しかし、実験室や卓上スケールでの少量処理においても、超音波フローセルの使用には様々な利点があります。超音波フローセルは、材料がフローセルチャンバーの限られた空間を決められた方法で通過するため、均一な処理結果を得ることができます。滞留時間、プロセス温度、通過回数などの超音波処理要因を正確に制御できるため、目標を確実に達成することができます。
Hielscher社のフローセルとインラインリアクターには、最適なプロセス温度を維持するための冷却ジャケットが付属しています。フローセルリアクターは、特定のプロセス要件を満たすために、様々なサイズと形状があります。
実験室用超音波発生装置をフローセルリアクターと組み合わせて使用することで、個人的な労力をあまりかけずに、より大量のサンプルを処理することができます。超音波フローセルのセットアップでは、液体をステンレス製またはガラス製の超音波リアクターに送液します。フローセル内で、液体またはスラリーは正確に調整可能な超音波にさらされます。すべての材料は、ソノトロード下のキャビテーションホットスポットゾーンを通過し、均一な超音波処理を受けます。キャビテーションゾーンを通過した後、液体はフローセルの出口に到達します。プロセスに応じて、超音波フロースルー処理はシングルパスまたはマルチパス処理として実行することができます。超音波処理中の熱に敏感な材料の劣化を防ぐためなど、一定の有益なプロセス温度を維持するために、フローセル反応器は放熱を改善するためにジャケットで覆われている。
少量から大量まで： プロセス結果は、ラボやベンチトップレベルで処理される少量から、工業生産スケールの非常に大きなスループットまで、直線的にスケールアップすることができます。Hielscherの超音波処理装置は、マイクロリットルからガロンまで、あらゆる容量に対応しています。
Hielscher社製フローセルは完全オートクレーブ対応で、ほとんどの化学薬品に適しています。

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超音波実験装置とフローセル

以下に、フローセルとソノトロードに適合する超音波実験装置をご紹介します。
UP400ST（24kHz、400W）：
ソノトロードS24d14D、S24d22D、S24d22L2DにはOリングシーリングが付属しています。ソノトロードタイプS24d14DおよびS24d22Dは、フローセルFC22K（ステンレス製、冷却ジャケット付き）に適合します。

UP200St（26kHz、200W） / UP200HT（26kHz、200W）：
ソノトロードS24d2DおよびS24d7DにはOリングシーリングが装備されており、フローセルFC7K（ステンレス製、冷却ジャケット付き）およびFC7GK（ガラス製フローセル、冷却ジャケット付き）に適合します。

UP50H（30kHz、50W） / UP100H（30kHz、100W）：
UP50HとUP100Hでは、同じソノトロードとフローセルを使用できます。ソノトロードMS7およびMS7L2は、フローセルD7K（ステンレス製）およびGD7K（ガラス製フローセル、冷却ジャケット付き）との使用に適したシールを備えています。

超音波フローセルの運転条件を最適化する方法

Hielscher Ultrasonics社は、様々な超音波フローセルとソノケミカルリアクターを提供しています。フローセルの設計（すなわち、フローセルの形状とサイズ）とソノトロードは、液体やスラリー、そして目標とするプロセス結果に応じて選択する必要があります。
以下の表は、フローセル内の超音波条件に影響を与える最も重要なパラメーターを示している。

• 温度だ： 冷却ジャケットを備えたフローセルは、所望の処理温度を維持するのに役立ちます。液体の比沸点付近の高温では、液体の密度が低下するため、キャビテーションの強度が低下します。
• プレッシャーだ： 圧力はキャビテーションを増大させるパラメータである。超音波フローセルを加圧することにより、流体密度が増加し、それにより音響キャビテーションが増加します。Hielscher 社のラボ用フローセルは 1 barg まで、Hielscher 社の工業用フローセルおよびリアクターは 300atm (約 300 barg) まで加圧可能です。
• 液体の粘度： 超音波インラインセットアップにおいて、液体の粘度は重要な要素です。小型の実験用フローセルは低粘度の媒体に使用するのが好ましく、一方、Hielscher社の工業用フローセルはペーストを含む低粘度から高粘度の材料に適しています。
• 液体の組成 液体の粘度の影響については前述の通りである。処理される液体に固形物が含まれていなければ、送液と供給は簡単で、流動特性も予測可能である。粒子や繊維のような固形物を含むスラリーに関しては、粒子径や繊維長を考慮してフローセル形状を選択する必要があります。適切なフローセル形状は、固形物を含む流体の流れを促進し、均質な超音波処理を保証します。
• 溶存ガス： 超音波フローセルに供給される液体には多量の溶存ガスが含まれてはならない。ガス気泡は音響キャビテーションとその特徴である真空バブルの発生を妨げるからである。

小規模および大規模の超音波フローリアクターは、研究、R.&超音波フローセルとインラインリアクターは、高出力超音波処理のメカニズムや効果を研究・制御することができるため、生物学、製薬、化学プロセスにおける様々な用途に使用されている。そのため、超音波フローセルやインラインリアクターは、生物学、製薬、化学プロセスにおける様々な用途に導入されている。 – 実験室規模、パイロット規模、工業規模で。
Hielscher Ultrasonicsのホモジナイザー、ソノトロード、フローセルは、理想的な超音波処理セットアップを組み立てるために、様々なデザインをご用意しています。経験豊富なスタッフが、お客様のプロセス目標に最適な装置構成についてご相談に応じます！

下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：