ულტრაბგერითი აღრევის მქონე უწყვეტი მოქმედების ავზური რეაქტორები
უწყვეტად მოქცეული რეაქტორები (CSTR) ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ქიმიური რეაქციებისთვის, მათ შორის კატალიზის, ემულსიური ქიმიის, პოლიმერიზაციის, სინთეზის, ექსტრაქციისა და კრისტალიზაციისთვის. რეაქციის ნელი კინეტიკა CSTR-ში გავრცელებული პრობლემაა, რომლის გადაჭრაც მარტივად შესაძლებელია მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით. ინტენსიური შერევა, აღრევა და მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის სონოქიმიური ეფექტები აჩქარებს რეაქციის კინეტიკას და მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს კონვერსიის მაჩვენებელს. ულტრაბგერითი გენერატორები მარტივად ინტეგრირდება ნებისმიერი მოცულობის CSTR-ებში.
რატომ უნდა გამოვიყენოთ მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა უწყვეტად მოქცეულ რეაქტორში?
უწყვეტად მოქცეული რეაქტორი (CSTR, ან უბრალოდ მოქცეული რეაქტორი (STR)) თავისი ძირითადი მახასიათებლებით საკმაოდ მსგავსია პარტიული რეაქტორის. მთავარი მნიშვნელოვანი განსხვავება ისაა, რომ უწყვეტად მოქცეული რეაქტორის (CSTR) კონფიგურაციისთვის მასალის მიწოდება უნდა ხდებოდეს რეაქტორში და მისგან უწყვეტი ნაკადით. რეაქტორის კვება შესაძლებელია გრავიტაციული ნაკადით ან ნასოსის გამოყენებით იძულებითი ცირკულაციური ნაკადით. CSTR ზოგჯერ უკუ-მოქცეული ნაკადის რეაქტორს (BMR) ეწოდება.
CSTR-ები ჩვეულებრივ გამოიყენება, როდესაც საჭიროა ორი ან მეტი სითხის აღრევა. CSTR-ები შეიძლება გამოიყენებოდეს როგორც ერთი რეაქტორი, ან დაინსტალირდეს კონფიგურაციების სერიად სხვადასხვა კონცენტრაციული ნაკადებისა და რეაქციის ეტაპებისთვის. ერთი რეაქტორის გამოყენების გარდა, ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა რეაქტორების სერიული ინსტალაცია (ერთი მეორის შემდეგ) ან კასკადური კონფიგურაცია.
რატომ ულტრაბგერითი დამუშავება? ულტრაბგერითი შერევა და აღრევა, ასევე მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის სონოქიმიური ეფექტები, ცნობილია, რომ ხელს უწყობენ ქიმიური რეაქციების ეფექტურობას. გაუმჯობესებული შერევა და ნაწილაკების ზომის შემცირება ულტრაბგერითი ვიბრაციებისა და კავიტაციის გამო უზრუნველყოფს მნიშვნელოვნად აჩქარებულ კინეტიკასა და გაზრდილ კონვერსიის მაჩვენებელს. სონოქიმიურმა ეფექტებმა შეიძლება მიაწოდონ საჭირო ენერგია ქიმიური რეაქციების დასაწყებად, შეცვალონ ქიმიური გზები და უზრუნველყონ უფრო მაღალი გამოსავლიანობა რეაქციის უფრო სრული წარმართვის გამო.
ულტრაბგერითი ინტენსიფიცირებული CSTR შეიძლება გამოიყენებოდეს შემდეგი დანიშნულებით:
- ჰეტეროგენული სითხე-სითხის რეაქციები
- ჰეტეროგენული მყარი-სითხის რეაქციები
- ჰომოგენული სითხე-ფაზური რეაქციები
- ჰეტეროგენული გაზი-სითხის რეაქციები
- ჰეტეროგენული გაზი-მყარი-სითხის რეაქციები
უწყვეტად მოქცეული რეაქტორი (CSTR) ულტრაბგერითი გენერატორით UP200St პროცესის ინტენსიფიცირებისთვის
ულტრაბგერითი დამუშავება როგორც სწრაფი სინთეზური ქიმიური სისტემა
სწრაფი სინთეზური ქიმია არის ახალი რეაქციული ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება ქიმიური სინთეზის დასაწყებად და ინტენსიფიცირებისთვის. ტრადიციული რეაქციული გზების შედარებით, რომლებსაც რეფლუქსის პირობებში რამდენიმე საათი ან დღე სჭირდებათ, ულტრაბგერითი ინტენსიფიცირებული სინთეზის რეაქტორებს შეუძლიათ რეაქციის ხანგრძლივობა რამდენიმე წუთამდე შეამცირონ, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს სინთეზის რეაქციას. ულტრაბგერითი სინთეზის ინტენსიფიცირება ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის მუშაობის პრინციპს და მის შესაბამის ძალებს, მათ შორის ლოკალურად შეზღუდულ ზეგაცხელებას. იხილეთ მეტი ულტრაბგერის, აკუსტიკური კავიტაციისა და სონოქიმიის შესახებ შემდეგ განყოფილებაში.
ულტრაბგერითი კავიტაცია და მისი სონოქიმიური ეფექტები
ულტრაბგერითი (ან აკუსტიკური) კავიტაცია წარმოიქმნება, როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა გადაეცემა სითხეებს ან სუსპენზიებს. კავიტაცია არის გადასვლა თხევადი ფაზიდან ორთქლის ფაზაში, რაც ხდება წნევის ვარდნის შედეგად სითხის ორთქლის წნევის დონემდე.
ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის ძალიან მაღალ ძვრის ძალებს და სითხის ნაკადებს, რომელთა სიჩქარე აღწევს 1000m/s-ს. ეს სითხის ნაკადები აჩქარებენ ნაწილაკებს და იწვევენ ნაწილაკთაშორის შეჯახებებს, რითაც ამცირებენ მყარი ნაწილაკებისა და წვეთების ზომას. გარდა ამისა – იმპლოზიური კავიტაციური ბუშტის შიგნით და მის უშუალო სიახლოვეს ლოკალიზებული – წარმოიქმნება უკიდურესად მაღალი წნევა, რომელიც ასობით ატმოსფეროს შეადგენს, და ტემპერატურა, რომელიც ათასობით კელვინს შეადგენს.
მიუხედავად იმისა, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება არის მხოლოდ მექანიკური დამუშავების მეთოდი, მას შეუძლია გამოიწვიოს ლოკალურად შეზღუდული ექსტრემალური ტემპერატურის მატება. ეს გამოწვეულია კოლაფსირებადი კავიტაციური ბუშტების შიგნით და მათ უშუალო სიახლოვეს წარმოქმნილი ინტენსიური ძალებით, სადაც მარტივად შეიძლება მიღწეულ იქნეს რამდენიმე ათასი გრადუსი ცელსიუსით ტემპერატურა. მთლიან ხსნარში, ერთი ბუშტის იმპლოზიის შედეგად ტემპერატურის მატება თითქმის უმნიშვნელოა, მაგრამ მრავალი კავიტაციური ბუშტიდან სითბოს გაფანტვა, როგორც ეს შეინიშნება კავიტაციურ ცხელ წერტილებში (როგორც ეს წარმოიქმნება მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავებით), საბოლოოდ შეიძლება გამოიწვიოს მთლიანი ტემპერატურის გაზომვადი მატება. ულტრაბგერითი დამუშავებისა და სონოქიმიის უპირატესობა მდგომარეობს დამუშავების პროცესში ტემპერატურული ეფექტების კონტროლირებადობაში: მთლიანი ხსნარის ტემპერატურის კონტროლი შესაძლებელია გამაგრილებელი ხალათებით (ჟაკეტებით) აღჭურვილი რეზერვუარების გამოყენებით, ასევე იმპულსური ულტრაბგერითი დამუშავებით. Hielscher Ultrasonics-ის დახვეწილ ულტრაბგერით გენერატორებს შეუძლიათ შეაჩერონ ულტრაბგერა, როდესაც ზედა ტემპერატურული ზღვარი მიიღწევა და გააგრძელონ ულტრაბგერითი დამუშავება მაშინვე, როდესაც მიიღწევა დაყენებული ∆T-ის ქვედა მნიშვნელობა. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მაშინ, როდესაც გამოიყენება სითბოს მიმართ მგრძნობიარე რეაგენტები.
სონოქიმია აუმჯობესებს რეაქციის კინეტიკას
რადგან ულტრაბგერითი დამუშავება ქმნის ინტენსიურ ვიბრაციებს და კავიტაციას, ქიმიური კინეტიკა განიცდის ცვლილებას. ქიმიური სისტემის კინეტიკა მჭიდროდ არის დაკავშირებული კავიტაციური ბუშტების გაფართოებასა და იმპლოზიასთან, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს ბუშტების მოძრაობის დინამიკაზე. ქიმიური რეაქციის ხსნარში გახსნილი აირები მოქმედებენ სონოქიმიური რეაქციის მახასიათებლებზე როგორც თერმული, ისე ქიმიური ეფექტების გზით. თერმული ეფექტები ახდენენ გავლენას პიკურ ტემპერატურებზე, რომლებიც მიიღწევა ბუშტის კოლაფსის დროს კავიტაციურ სიცარიელეში; ქიმიური ეფექტები ცვლიან აირების ეფექტებს, რომლებიც პირდაპირ მონაწილეობენ რეაქციაში.
ჰეტეროგენული და ჰომოგენური რეაქციები ნელი რეაქციის კინეტიკით, მათ შორის სუზუკის შეწყვილების რეაქციები, ნალექი, კრისტალიზაცია და ემულსიური ქიმია, წინასწარ განსაზღვრულია იმისთვის, რომ იქნეს ინიცირებული და გააქტიურებული მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით და მისი სონოქიმიური ეფექტებით.
მაგალითად, ფერულური მჟავას სინთეზისთვის, დაბალი სიხშირის (20kHz) ულტრაბგერითი დამუშავება 180 W სიმძლავრით მისცა 94% ფერულური მჟავას გამოსავალი 60°C-ზე 3 საათში. Truong et al. (2018)-ის ეს შედეგები აჩვენებს, რომ დაბალი სიხშირის (რქის ტიპის და მაღალი სიმძლავრის გამოსხივება) გამოყენებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა კონვერსიის მაჩვენებელი, რამაც მოგვცა 90%-ზე მეტი გამოსავალი.
უწყვეტად აღრეული რეაქტორი (CSTR) ინტეგრირებული ულტრაბგერითი გენერატორით UIP2000hdT (2kW, 20kHz) კინეტიკისა და კონვერსიის მაჩვენებლების გასაუმჯობესებლად.
ულტრაბგერით გააქტიურებული ემულსიური ქიმია
ჰეტეროგენული რეაქციები, როგორიცაა ემულსიური ქიმია, მნიშვნელოვნად იღებენ სარგებელს მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის გამოყენებიდან. ულტრაბგერითი კავიტაცია ამცირებს და თანაბრად ანაწილებს თითოეული ფაზის წვეთებს ერთმანეთში, რითაც ქმნის სუბმიკრონულ ან ნანოემულსიას. ვინაიდან ნანოზომიერების წვეთები უზრუნველყოფენ მკვეთრად გაზრდილ ზედაპირის ფართობს სხვადასხვა წვეთებთან ურთიერთქმედებისთვის, მასათა გადატანა და რეაქციის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება. ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში, რეაქციები, რომლებიც ცნობილია თავიანთი ჩვეულებრივ ნელი კინეტიკით, აჩვენებენ მკვეთრად გაუმჯობესებულ კონვერსიის მაჩვენებლებს, უფრო მაღალ გამოსავლიანობას, ნაკლებ გვერდით პროდუქტებს ან ნარჩენებს და საერთო ეფექტურობის უკეთეს მაჩვენებლებს. ულტრაბგერით გაუმჯობესებული ემულსიური ქიმია ხშირად გამოიყენება ემულსიების პოლიმერიზაციისთვის, მაგალითად, პოლიმერული ნარევების, წყალზე დაფუძნებული წებოების და სპეციალური პოლიმერების წარმოებისთვის.
10 რამ, რაც უნდა იცოდეთ ქიმიური რეაქტორის შეძენამდე
როდესაც ქიმიური პროცესისთვის ირჩევთ ქიმიურ რეაქტორს, არსებობს ბევრი ფაქტორი, რომელიც ახდენს გავლენას ქიმიური რეაქტორის ოპტიმალურ დიზაინზე. თუ თქვენს ქიმიურ პროცესში მონაწილეობენ მრავალფაზიანი, ჰეტეროგენული ქიმიური რეაქციები და აქვს ნელი რეაქციული კინეტიკა, რეაქტორის აღრევა და პროცესის აქტივაცია არის არსებითი გავლენის მქონე ფაქტორები ქიმიური კონვერსიის წარმატებისა და ქიმიური რეაქტორის ეკონომიკური (საექსპლუატაციო) ხარჯებისთვის.
ულტრაბგერითი დამუშავება მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს სითხე-სითხე და სითხე-მყარი ქიმიური რეაქციების კინეტიკას ქიმიურ პერიოდულ რეაქტორებსა და ხაზოვან რეაქციის ჭურჭლებში. შესაბამისად, ულტრაბგერითი პრობების ინტეგრაცია ქიმიურ რეაქტორში შეიძლება შეამციროს რეაქტორის ხარჯები და გააუმჯობესოს საერთო ეფექტურობა და საბოლოო პროდუქტის ხარისხი.
ხშირად, ქიმიური რეაქტორების ინჟინერიაში აკლია ცოდნა ულტრაბგერითი პროცესის გაუმჯობესების შესახებ. სიღრმისეული ცოდნის გარეშე მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის, ულტრაბგერითი აღრევის, აკუსტიკური კავიტაციის და სონოქიმიური ეფექტების გავლენის შესახებ ქიმიური რეაქტორის წარმადობაზე, ქიმიური რეაქტორის ანალიზი და ტრადიციული დიზაინის საფუძვლები მხოლოდ დაბალი ხარისხის შედეგებს იძლევა. ქვემოთ, თქვენ მიიღებთ მიმოხილვას ულტრაბგერის ფუნდამენტური სარგებლის შესახებ ქიმიური რეაქტორის დიზაინისა და ოპტიმიზაციისთვის.
ულტრაბგერით გაძლიერებული უწყვეტად აღრეული რეაქტორის (CSTR) უპირატესობები
-
- ულტრაბგერით გაძლიერებული რეაქტორები ლაბორატორიისა და წარმოებისთვის:
მარტივი მასშტაბირება: ულტრაბგერითი პროცესორები ხელმისაწვდომია ლაბორატორიული ზომის, საცდელი და მასშტაბური წარმოებისთვის
განმეორებადი / ხელახლა გამეორებადი შედეგები ზუსტად კონტროლირებადი ულტრაბგერითი პარამეტრების გამო
წარმადობა და რეაქციის სიჩქარე: ულტრაბგერით გაძლიერებული რეაქციები უფრო სწრაფია და შესაბამისად უფრო ეკონომიური (უფრო დაბალი ხარჯები) - სონოქიმია გამოიყენება როგორც ზოგადი, ისე სპეციალური დანიშნულებისთვის
- ულტრაბგერით გაძლიერებული რეაქტორები ლაბორატორიისა და წარმოებისთვის:
– ადაპტაციის უნარი და მრავალმხრივობა, მაგ., მოქნილი მონტაჟისა და კონფიგურაციის ვარიანტები და ინტერდისციპლინური გამოყენება
- ულტრაბგერითი დამუშავება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფეთქებადსაშიშ გარემოში
– ინერტული აირით გამოდევნა (მაგ., აზოტის დამცავი ფენა)
– ღია ზედაპირის გარეშე - მარტივი გაწმენდა: თვითგაწმენდა (CIP – ადგილზე გაწმენდა)
- აირჩიეთ თქვენთვის სასურველი სამშენებლო მასალები
– მინა, უჟანგავი ფოლადი, ტიტანი
– მბრუნავი შემამჭიდროებლების გარეშე
– შემამჭიდროებელი მასალების ფართო არჩევანი - ულტრაბგერითი აპარატები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში
- ულტრაბგერითი აპარატები შეიძლება გამოყენებულ იქნას წნევის ფართო დიაპაზონში
- სინერგიული ეფექტი სხვა ტექნოლოგიებთან, მაგ., ელექტროქიმია (სონოელექტროქიმია), კატალიზი (სონოკატალიზი), კრისტალიზაცია (სონოკრისტალიზაცია) და ა.შ.
- ულტრაბგერითი დამუშავება იდეალურია ბიორეაქტორების გასაძლიერებლად, მაგ., ფერმენტაციისთვის.
- გახსნა / გახსნის პროცესი: გახსნის პროცესებში ნაწილაკები გადადიან ერთი ფაზიდან მეორეში, მაგ., როდესაც მყარი ნაწილაკები იხსნება სითხეში. დადგენილია, რომ აღრევის ხარისხი გავლენას ახდენს პროცესის სიჩქარეზე. ულტრაბგერითი კავიტაციის პირობებში მრავალი მცირე კრისტალი ბევრად უფრო სწრაფად იხსნება, ვიდრე ერთი კრისტალი ჩვეულებრივი აღრევის მქონე პერიოდულ რეაქტორებში. აქაც განსხვავებული სიჩქარეების მიზეზი ნაწილაკების ზედაპირებზე მასის გადატანის განსხვავებული სიჩქარეებია. მაგალითად, ულტრაბგერითი დამუშავება წარმატებით გამოიყენება ზეგაჯერებული ხსნარების შესაქმნელად, მაგ., კრისტალიზაციის პროცესებში (სონოკრისტალიზაცია).
- ულტრაბგერით ხელშეწყობილი ქიმიური ექსტრაქცია:
– სითხე-მყარი, მაგ. ბოტანიკური ექსტრაქცია, ქიმიური ექსტრაქცია
– სითხე-სითხე: როდესაც ულტრაბგერა გამოიყენება სითხე–სითხე ექსტრაქციის სისტემაში, ერთ-ერთი ფაზა მეორეში ემულსიას წარმოქმნის. ემულსიის წარმოქმნა ზრდის ორ ურთიერთშეურევად ფაზას შორის ფაზათაშორისი ზედაპირის ფართობს, რის შედეგადაც ფაზებს შორის მასის გადატანის ნაკადი ძლიერდება.
როგორ აუმჯობესებს ულტრაბგერითი დამუშავება ქიმიურ რეაქციებს აღრევის მქონე ავზურ რეაქტორებში?
- უფრო დიდი საკონტაქტო ზედაპირის ფართობი: ჰეტეროგენულ ფაზებში მყოფ რეაგენტებს შორის მიმდინარე რეაქციებში რეაქციაში შესვლა მხოლოდ იმ ნაწილაკებს შეუძლიათ, რომლებიც ფაზათა გამყოფ ზედაპირზე ერთმანეთს ეჯახებიან. რაც უფრო დიდია ეს ზედაპირი, მით მეტი შეჯახება შეიძლება მოხდეს. როდესაც ნივთიერების თხევადი ან მყარი ნაწილი იშლება უფრო მცირე წვეთებად ან უწყვეტ თხევად ფაზაში შეწონილ მყარ ნაწილაკებად, ამ ნივთიერების ზედაპირის ფართობი იზრდება. გარდა ამისა, ზომის შემცირების შედეგად ნაწილაკების რაოდენობა იზრდება და, შესაბამისად, ამ ნაწილაკებს შორის საშუალო მანძილი მცირდება. ეს აუმჯობესებს უწყვეტი ფაზის კონტაქტს დისპერსიულ ფაზასთან. ამიტომ რეაქციის სიჩქარე იზრდება დისპერსიული ფაზის ფრაგმენტაციის ხარისხთან ერთად. დისპერსიებსა თუ ემულსიებში მიმდინარე მრავალი ქიმიური რეაქციის სიჩქარე მკვეთრად იზრდება ულტრაბგერით ნაწილაკების ზომის შემცირების შედეგად.
- კატალიზი (აქტივაციის ენერგია): კატალიზატორებს დიდი მნიშვნელობა აქვთ ბევრ ქიმიურ რეაქციაში, ლაბორატორიულ შემუშავებასა და სამრეწველო წარმოებაში. ხშირად კატალიზატორები მყარ ან თხევად ფაზაშია და არ ერევა ერთ რეაგენტს ან ყველა რეაგენტს. შესაბამისად, უმეტეს შემთხვევაში კატალიზი ჰეტეროგენული ქიმიური რეაქციაა. უმნიშვნელოვანესი ძირითადი ქიმიური ნივთიერებების, როგორიცაა გოგირდმჟავა, ამიაკი, აზოტმჟავა, ეთენი და მეთანოლი, წარმოებაში კატალიზატორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. გარემოსდაცვითი ტექნოლოგიების მრავალი სფერო კატალიზურ პროცესებს ეფუძნება. ნაწილაკების შეჯახება იწვევს ქიმიურ რეაქციას, ანუ ატომების გადაჯგუფებას, მხოლოდ მაშინ, თუ ნაწილაკები საკმარისი კინეტიკური ენერგიით ეჯახებიან ერთმანეთს. ულტრაბგერითი დამუშავება ქიმიურ რეაქტორებში რეაქციების კინეტიკის გასაუმჯობესებლად მაღალეფექტური საშუალებაა. ჰეტეროგენული კატალიზის პროცესში ქიმიური რეაქტორის კონსტრუქციაში ულტრაბგერითი ტექნოლოგიის ინტეგრირებამ შეიძლება შეამციროს კატალიზატორზე მოთხოვნა. ამან შეიძლება შესაძლებელი გახადოს ნაკლები რაოდენობის კატალიზატორის ან ნაკლებად ეფექტური, ნაკლებად კეთილშობილი კატალიზატორების გამოყენება.
- კონტაქტის უფრო მაღალი სიხშირე / მასათა გადატანის გაუმჯობესება: ულტრაბგერითი შერევა და აღრევა ძალზე მცირე წვეთებისა და ნაწილაკების (ანუ სუბმიკრონული და ნანონაწილაკების) წარმოქმნის მაღალეფექტური მეთოდია; მათ რეაქციებისთვის უფრო დიდი აქტიური ზედაპირი აქვთ. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით გამოწვეული დამატებითი ინტენსიური აღრევისა და მიკრომოძრაობის პირობებში ნაწილაკებს შორის კონტაქტის სიხშირე მკვეთრად იზრდება, რაც კონვერსიის მაჩვენებლის მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას იწვევს.
- შეკუმშული პლაზმა: ბევრი რეაქციისთვის, რეაქტორის ტემპერატურის 10 კელვინით ზრდა იწვევს რეაქციის სიჩქარის დაახლოებით გაორმაგებას. ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის ლოკალიზებულ მაღალრეაქციულ ცხელ წერტილებს სითხეში 5000K-მდე, ქიმიურ რეაქტორში მთლიანი სითხის მოცულობის მნიშვნელოვანი გათბობის გარეშე.
- თერმული ენერგია: ნებისმიერი ულტრაბგერითი ენერგია, რომელსაც ქიმიურ რეაქტორში შეიტანთ, საბოლოოდ თერმულ ენერგიად გადაიქცევა. ამიტომ შეგიძლიათ ეს ენერგია ქიმიური პროცესისთვის ხელახლა გამოიყენოთ. გამახურებელი ელემენტებით ან ორთქლით თერმული ენერგიის მიწოდების ნაცვლად, ულტრაბგერითი დამუშავება მაღალი სიხშირის რხევების საშუალებით პროცესის გამააქტიურებელ მექანიკურ ენერგიას აწვდის. ქიმიურ რეაქტორში ეს წარმოქმნის ულტრაბგერით კავიტაციას, რომელიც ქიმიურ პროცესს მრავალ დონეზე ააქტიურებს. საბოლოოდ, ქიმიურ ნივთიერებებზე მოქმედი ძლიერი ულტრაბგერითი ძვრის შედეგად ენერგია თერმულ ენერგიად, ანუ სითბოდ, გარდაიქმნება. ქიმიური რეაქციის პროცესის მუდმივი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად გაგრილებისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ გამაგრილებელი გარსით აღჭურვილი პერიოდული რეაქტორები ან ნაკადში მომუშავე რეაქტორები.
მაღალეფექტური ულტრაბგერითი დამამუშავებლები CSTR-ში ქიმიური რეაქციების გასაუმჯობესებლად
Hielscher Ultrasonics აპროექტებს, აწარმოებს და ავრცელებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებსა და დისპერგატორებს უწყვეტი აღრევის მქონე ავზურ რეაქტორებში (CSTR) ინტეგრაციისთვის. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აპარატები მთელ მსოფლიოში გამოიყენება ქიმიური რეაქციების ხელშეწყობის, ინტენსიფიკაციის, აჩქარებისა და გაუმჯობესებისთვის.
Hielscher Ultrasonics-ის ულტრაბგერითი პროცესორები ხელმისაწვდომია ნებისმიერი ზომის – მცირე ლაბორატორიული მოწყობილობებიდან დიდ სამრეწველო პროცესორებამდე ნაკადური ქიმიის ამოცანებისთვის. ულტრაბგერითი ამპლიტუდის (რაც ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია) ზუსტი რეგულირება საშუალებას იძლევა, Hielscher-ის ულტრაბგერითმა აპარატებმა იმუშაონ დაბალიდან ძალიან მაღალ ამპლიტუდებამდე და ამპლიტუდა ზუსტად მოერგოს კონკრეტული ქიმიური რეაქციის სისტემისთვის საჭირო ულტრაბგერითი პროცესის პირობებს.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი გენერატორები ხასიათდება ავტომატური მონაცემთა პროტოკოლირების მქონე სმარტ პროგრამული უზრუნველყოფით. ყველა მნიშვნელოვანი დამუშავების პარამეტრი, როგორიცაა ულტრაბგერითი ენერგია, ტემპერატურა, წნევა და დრო, ავტომატურად ინახება ჩაშენებულ SD-კარტაზე მოწყობილობის ჩართვისთანავე.
პროცესის მონიტორინგი და მონაცემთა ჩაწერა მნიშვნელოვანია უწყვეტი პროცესის სტანდარტიზაციისა და პროდუქტის ხარისხისთვის. ავტომატურად ჩაწერილ პროცესის მონაცემებზე წვდომით, შეგიძლიათ გადახედოთ წინა ულტრაბგერითი დამუშავების ციკლებს და შეაფასოთ შედეგი.
მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი კიდევ ერთი ფუნქციაა ჩვენი ციფრული ულტრაბგერითი სისტემების ბრაუზერული დისტანციური მართვა. დისტანციური ბრაუზერული მართვის საშუალებით შეგიძლიათ დისტანციურად, ნებისმიერი ადგილიდან, დაიწყოთ, შეაჩეროთ, დააკორექტიროთ და აკონტროლოთ თქვენი ულტრაბგერითი პროცესორი.
დაგვიკავშირდით ახლავე, რომ მეტი გაიგოთ იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება ჩვენმა მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითმა ჰომოგენიზატორებმა გააუმჯობესონ თქვენი უწყვეტი აღრევის მქონე რეაქტორი (CSTR)!
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გიჩვენებთ ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების დამუშავების მიახლოებით წარმადობას:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის, დისპერგირების, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციის ამოცანებისთვის ლაბორატორიულ, საცდელ და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურული წყაროები
- Suslick, Kenneth S.; Didenko, Yuri ; Fang, Ming M.; Hyeon, Taeghwan; Kolbeck, Kenneth J.; McNamara, William B.; Mdleleni, Millan M.; Wong, Mike (1999): Acoustic cavitation and its chemical consequences. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Vol. 357, No. 1751, 1999. 335-353.
- Hoa Thi Truong, Manh Van Do, Long Duc Huynh, Linh Thi Nguyen, Anh Tuan Do, Thao Thanh Xuan Le, Hung Phuoc Duong, Norimichi Takenaka, Kiyoshi Imamura, Yasuaki Maeda (2018): Ultrasound-Assisted, Base-Catalyzed, Homogeneous Reaction for Ferulic Acid Production from γ-Oryzanol. Journal of Chemistry, Vol. 2018.
- Pollet, Bruno (2019): The Use of Power Ultrasound and Sonochemistry for the Production of Energy Materials. Ultrasonics Sonochemistry 64, 2019.
- Ádám, Adél; Szabados, Márton; Varga, Gábor; Papp, Ádám; Musza, Katalin; Kónya, Zoltán; Kukovecz, A.; Sipos, Pál; Palinko, Istvan (2020): Ultrasound-Assisted Hydrazine Reduction Method for the Preparation of Nickel Nanoparticles, Physicochemical Characterization and Catalytic Application in Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction. Nanomaterials 2020.
საყურადღებო ფაქტები
ულტრაბგერითი აღრევა ქიმიურ რეაქტორებში უკეთეს შედეგებს იძლევა, ვიდრე ტრადიციული უწყვეტი აღრევის მქონე ავზური რეაქტორი ან პერიოდული შერევის რეაქტორი. ულტრაბგერითი აღრევა წარმოქმნის უფრო ძლიერ ძვრას და უფრო განმეორებად შედეგებს იძლევა, ვიდრე ჭავლური აღრევის მქონე რეაქტორები, რეაქტორის ავზში ან ნაკადურ რეაქტორში სითხის უკეთესი შერევისა და დამუშავების გამო.
დააწკაპუნეთ აქ, რომ მეტი გაიგოთ ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების მოქმედების პრინციპის, გამოყენებისა და მასშტაბირების შესახებ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო მასშტაბის.