ラボ用超音波装置用のフローセルとインラインリアクター
ラボスケールでの超音波インライン処理
超音波ホモジナイザー用の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の処理に広く使用されています。しかし、ラボやベンチトップスケールで少量を処理する場合、超音波フローセルの使用にはさまざまな利点もあります。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スペースを所定の方法で通過するため、均一な処理結果を達成できます。保持時間、プロセス温度、通過回数などの超音波処理係数を正確に制御して、目標を確実に達成することができます。
ヒールシャー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、さまざまなサイズと形状で利用できます。
フローセル反応器と組み合わせて実験室用超音波装置を使用することにより、多くの個人的な労力をかけずに大量のサンプルを処理できます。超音波フローセルのセットアップを使用して、液体はステンレス鋼またはガラス製の超音波反応器にポンプで送られます。フローセルでは、液体またはスラリーは正確に調整可能な超音波処理にさらされます。すべての材料は、ソノトロードの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できます。特定の有益なプロセス温度を維持するために、例えば、超音波処理中の熱感受性材料の劣化を防ぐために、フローセル反応器は熱放散を改善するためにジャケットされています。
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た少量から、工業生産規模で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できます。ヒールシャー超音波装置は、マイクロリットルからガロンまでの任意の容量で利用できます。
ヒールシャーフローセルは完全にオートクレーブ可能で、ほとんどの化学物質での使用に適しています。
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超音波ラボ用デバイスとフローセル
以下に、一致するフローセルとソノトロードを備えた超音波ラボデバイスを示します
UP400ST (24kHz、400W):
ソノトロードS24d14D、S24d22D、および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(ステンレス鋼、冷却ジャケット付き)と互換性があります。
UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT(26kHz、200W):
ソノトロードS24d2DおよびS24d7Dは、Oリングシーリングが装備されており、フローセルFC7K(ステンレス鋼、冷却ジャケット付き)およびFC7GK(ガラスフローセル、冷却ジャケット付き)と互換性があります。
UP50H(30kHz、50W) / UP100H(30kHz、100W):
UP50HとUP100Hの両方で、同じソノトロードモデルとフローセルモデルを使用できます。ソノトロードMS7およびMS7L2は、フローセルD7K(ステンレス鋼)およびGD7K(ガラスフローセル、冷却ジャケット付き)で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動作条件を最適化する方法
ヒールシャー超音波は、超音波フローセルと音響化学反応器の様々な提供しています。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、液体またはスラリーと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。
次の表は、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を示しています。
- 温度： 冷却ジャケット付きのフローセルは、目的の処理温度を維持するのに役立ちます。流体の比沸点付近で高温になると、液体密度が低下するため、キャビテーション強度が低下します。
- 圧力： 圧力はキャビテーションを強化するパラメータです。超音波フローセルを加圧すると、流体密度が増加し、それによって音響キャビテーションが増加します。ヒールシャーのラボ用フローセルは、最大1 bargで加圧することができますが、ヒールシャーには最大300 atm(約300 barg)の工業用フローセルと反応器を適用することができます。
- 液体の粘度: 液体の粘度は、超音波インラインセットアップに関しては重要な要素です。小型ラボ用フローセルは、低粘度の媒体で使用することが好ましく、一方、ヒールシャー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、上記で説明しました。処理された液体に固体が含まれていない場合、ポンピングと供給は簡単で、流動特性は予測可能です。粒子や繊維などの固形物を含むスラリーの場合、フローセルの形状は粒子サイズや繊維の長さを考慮して選択する必要があります。適切なフローセル形状は、固体負荷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は、気泡が音響キャビテーションとその特徴的な真空気泡の生成を妨げるため、大量の溶存ガスを含んではいけません。
ラボ用超音波装置用フローセルリアクターFC22K UP400セント
小規模および大規模の超音波フローリアクターは、研究で非常に人気があります。&Dと業界は、高出力超音波処理のメカニズムと効果を研究し、制御することを可能にします。したがって、超音波フローセルおよびインラインリアクターは、生物学的、製薬的および化学的プロセスにおけるさまざまな用途に実装されてきました – 実験室、パイロット、および産業規模で。ヒールシャー超音波ホモジナイザー、ソノトロードおよびフローセルは、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で利用可能です。経験豊富なスタッフが、お客様のプロセス目標に最適な機器構成についてご相談に応じます。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10〜200mL/分 | UP100Hの |
| 10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
| 0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
| 10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
| N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
| N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
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ヒールシャー超音波は、実験室、パイロットおよび工業規模での混合アプリケーション、分散、乳化および抽出のための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。
文献/参考文献
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