ეფექტური ბიოქარხნები ულტრაბგერითი პროცესის ინტენსიფიკაციის საშუალებით
ულტრაბგერითი პროცესის გამაძლიერებელი ტექნიკაა, რომელიც ბიოფინერიებში სხვადასხვა პროცესებში გამოიყენება. ტიპიური პროცესები, რომლებიც მნიშვნელოვან სარგებელს მოაქვს ულტრაბგერითი დამუშავებისგან, არის ექსტრაქცია, ნელი ჰეტეროგენული რეაქციები, ისევე როგორც სხვა პროგრამები, რომლებიც მოიცავს ინტენსიურ შერევას, ჰომოგენიზაციას და დისპერსიას. ულტრაბგერითი აჩქარებს პროცესებსა და რეაქციებს და ხდის მათ უფრო ეფექტურს. ულტრაბგერითი დაწინაურებული პროცესების შედეგები არის უფრო მაღალი მოსავლიანობა/გამომავალი და უფრო მაღალი კონვერტაციის სიჩქარე.
რა არის ბიო-გადამამუშავებელი ქარხნები?
ბიოგადამამუშავებელი ქარხანა არის საწარმოო ობიექტი, რომელიც აერთიანებს ბიომასის გარდაქმნის პროცესებს და გადამამუშავებელ აღჭურვილობას საწვავის, ენერგიის და სხვა სასარგებლო პროდუქტების წარმოებისთვის, როგორიცაა ქიმიკატები ბიომასის ნედლეულიდან. ბიოგადამამუშავებელ ქარხნებში დამუშავებული ტიპიური ბიომასები მოიცავს ნედლეულს, როგორიცაა სოფლის მეურნეობის ნარჩენები და ქვეპროდუქტები, რომლებიც გადაიქცევა დამატებული ღირებულების მქონე, ბიოლოგიურად დაფუძნებულ პროდუქტებად, მაგ., საკვები, საკვები, ქიმიკატები, ბიოენერგია (ბიოსაწვავი, ენერგია და/ან სითბო). ). ბიოქარხნის წარმოების პროცესები მიზნად ისახავს იყოს მდგრადი და ეკოლოგიურად სუფთა. ჩვეულებრივი გადამამუშავებელი ქარხნების მსგავსად, ბიოგადამამუშავებელ ქარხნებს შეუძლიათ უზრუნველყონ მრავალი ქიმიკატი საწყისი ნედლეულის (ბიომასის) დანაწილებით მრავალ შუალედად (ნახშირწყლები, ცილები, ტრიგლიცერიდები), რომლებიც შემდგომში შეიძლება გარდაიქმნას დამატებით ღირებულების პროდუქტად. ბიოქარხნების ძირითადი მახასიათებელია ნარჩენების, როგორიცაა სასოფლო-სამეურნეო, ურბანული და სამრეწველო ნარჩენების ვალორიზაცია და გადამუშავება/გადამუშავება უსარგებლო ბიომასის ძვირფას მასალად გადაქცევის გზით.
ულტრაბგერითი გაძლიერებული ბიოქარხნები
ულტრაბგერითი პროცესის ინტეგრაციით, მრავალი პროცესი, როგორიცაა მოპოვება, მონელება, დაშლა, ტრანსესტერიფიკაცია და მრავალი სხვა, შეიძლება ბევრად უფრო ეფექტური იყოს. ულტრაბგერითი პროცესის ინტენსიფიკაცია ბიოგადამამუშავებელ ქარხანაში ძირითადად მიზნად ისახავს მოსავლიანობის გაუმჯობესებას, პროცესების უფრო დროში და ენერგოეფექტურობას და საბოლოო პროდუქტის სისუფთავისა და ხარისხის ამაღლებას. ულტრაბგერითი დამუშავებას შეუძლია ხელი შეუწყოს ბიოფინერიის სხვადასხვა პროცესს.

მწვანე ბიომასის ულტრაბგერითი მოპოვება და ჰომოგენიზაცია ღირებული ნაერთების განთავისუფლებისა და იზოლირების მიზნით
როგორ მუშაობს Sonication? – ულტრაბგერის მუშაობის პრინციპი
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი დამუშავებისთვის, მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერა წარმოიქმნება ულტრაბგერითი გენერატორის მიერ და გადაიცემა ულტრაბგერითი ზონდის საშუალებით (სონოტროდ გადადის სითხეში. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ითვლება ულტრაბგერით 16-30 kHz დიაპაზონში. ულტრაბგერა. ზონდი ფართოვდება და იკუმშება მაგ., 20 kHz-ზე, რითაც გადასცემს, შესაბამისად, 20,000 ვიბრაციას წამში საშუალოზე, როდესაც ულტრაბგერითი ტალღები მოძრაობენ სითხეში, ალტერნატიული მაღალი წნევის (შეკუმშვის)? დაბალი წნევის (იშვიათობის ან გაფართოების) ციკლები ქმნის წუთში ვაკუუმის ბუშტებს. ან ღრუები, რომლებიც იზრდებიან სითხის და ბუშტების შეკუმშვის ფაზაში, წნევა დადებითია, ხოლო იშვიათობის ფაზა წარმოქმნის ვაკუუმს (უარყოფითი წნევა). სანამ ისინი არ მიაღწევენ იმ ზომას, რომლის დროსაც ისინი ვერ შთანთქავენ მეტ ენერგიას, ამ დროს ისინი ძალადობრივად იშლება ამ ღრუების აფეთქება იწვევს სხვადასხვა უაღრესად ენერგიულ ეფექტებს, რომლებიც ცნობილია როგორც აკუსტიკური? ულტრაბგერითი კავიტაციის ფენომენი. აკუსტიკური კავიტაცია ხასიათდება მრავალფეროვანი მაღალი ენერგეტიკული ეფექტებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ სითხეებზე, მყარ/თხევად სისტემებზე, ასევე გაზის/თხევად სისტემებზე. ენერგიით მკვრივი ზონა ან კავიტაციური ზონა ცნობილია, როგორც ეგრეთ წოდებული ცხელი წერტილის ზონა, რომელიც ყველაზე მეტად ენერგიით მკვრივია ულტრაბგერითი ზონდის სიახლოვეს და მცირდება სონოტროდიდან დაშორების ზრდასთან ერთად. მარცხნივ სურათზე ნაჩვენებია ინტენსიური კავიტაცია 1 კვტ ულტრაბგერითი ზონდზე წყალში. ულტრაბგერითი კავიტაციის ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს ადგილობრივ ძალიან მაღალ ტემპერატურასა და წნევას და შესაბამის დიფერენციალებს, ტურბულენტობას და სითხის ნაკადს. ულტრაბგერითი ცხელ წერტილებში ულტრაბგერითი ღრუების აფეთქების დროს შეიძლება გაიზომოს ტემპერატურა 5000 კელვინამდე, წნევა 200 ატმოსფერომდე და თხევადი ჭავლები 1000 კმ/სთ-მდე. ეს გამორჩეული ენერგო-ინტენსიური პირობები ხელს უწყობს სონომექანიკურ და სონოქიმიურ ეფექტებს, რომლებიც აძლიერებენ ბიომასას და ქიმიურ სისტემებს სხვადასხვა გზით.
ულტრასონიკაციის ძირითადი გავლენა ბიომასაზე გამოწვეულია შემდეგი ეფექტებით:
- მაღალი ათვლის: ულტრაბგერითი მაღალი ათვლის ძალები არღვევს სითხეებსა და თხევად-მყარ სისტემებს, რაც იწვევს ინტენსიურ აჟიოტაჟს, ჰომოგენიზაციას და მასის გადატანას.
- Გავლენა: თხევადი ჭავლები და ულტრაბგერითი კავიტაციის შედეგად წარმოქმნილი ნაკადი აჩქარებს მყარ ნივთიერებებს სითხეებში, რაც შემდგომში იწვევს ნაწილაკთაშორის შეჯახებას. როდესაც ნაწილაკები ეჯახებიან ძალიან მაღალი სიჩქარით, ისინი იშლება, იშლება და იშლება და იშლება წვრილად, ხშირად ნანო ზომამდე. ბიოლოგიური ნივთიერებისთვის, როგორიცაა მცენარეული ქსოვილი და ბიო-ნარჩენები, მაღალი სიჩქარის თხევადი ჭავლები და ცვლადი წნევის ციკლები არღვევს უჯრედის კედლებს და ათავისუფლებს უჯრედშიდა მასალას. ეს იწვევს ბიოაქტიური ნაერთების მაღალეფექტურ მოპოვებას და ბიომასის ერთგვაროვან შერევას.
- Აგიტაცია: ულტრაბგერითი დამუშავება იწვევს ძლიერ ტურბულენტობას, ათვლის ძალებს და მიკრო მოძრაობას სითხეში ან ნალექში. ამრიგად, სონიკა ყოველთვის აძლიერებს მასის გადაცემას და ამით აჩქარებს რეაქციებსა და პროცესებს.
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი არის პროცესის გამაძლიერებელი ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება სითხეებისა და შლაპების დასამუშავებლად, რათა მოხდეს შერევა და ჰომოგენიზაცია, ხელი შეუწყოს მასის გადაცემას, ნაერთების ამოღებას და/ან ქიმიური რეაქციების დასაწყებად.
ულტრაბგერითი გამოყენების საერთო გამოყენება ბიოფინერიებში არის:
- ბიოეთანოლის წარმოება
- ღირებული ნაერთების მოპოვება ბიომასიდან (მაგ. ცილები, პექტინები, სახამებელი და ა.შ.)
- ბიოდიზელის სინთეზი დახარჯული მცენარეული ზეთებიდან და ცხოველური ცხიმებიდან
- ბიოდიზელი წყალმცენარეების ზეთიდან
- ლიგნოცელულოზის მკურნალობა
- სახამებლის მოდიფიკაცია

UIP4000hdT – 4 კვტ სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემა ნალექების უწყვეტი შიდა სონიკაციისთვის
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი პროცესორები ბიოფინირებისთვის
Hielscher Ultrasonic აწარმოებს და ავრცელებს მაღალი ათვლის ულტრაბგერითი მიქსერებს მაღალი ხარისხის გამოყენებისთვის, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, შერევა, უჯრედების დაშლა, დაშლა, მოპოვება, დისპერსია, დეგაზიზაცია და ქიმიური რეაქციების დაწყება. ულტრაბგერითი რეაქტორები დანერგილია ბიოქარხნებში მთელი მსოფლიოს მასშტაბით, რათა გაზარდოს სხვადასხვა პროცესების ეფექტურობა, მოსავლიანობა და კონვერტაციის სიჩქარე.
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი მოწყობილობა ბიოფინერიის პროცესებისთვის ხელმისაწვდომია სკამზე, საპილოტე და სამრეწველო ინსტალაციისთვის. ვინაიდან ულტრაბგერითი აპლიკაციები, როგორიცაა მოპოვება, დაშლა, დაშლა, მასის გადაცემის გაუმჯობესება, ჰომოგენიზაცია და დეაერაცია უკვე დამკვიდრებული პროცესებია, პირველი გამოცდებიდან გადასვლა, ოპტიმიზაცია თქვენი კონკრეტული პროცესის მოთხოვნებზე და სრულად ინდუსტრიული ულტრაბგერითი გამოყოფის და/ან გამორეცხვის სისტემის დაყენება. არის სწრაფი და მარტივი.
Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითებს ნებისმიერი ზომისა და სიმძლავრის. UIP16000 (16kW) საშუალებით Hielscher აწარმოებს ყველაზე მძლავრ ულტრაბგერით პროცესორს მსოფლიოში. UIP16000, ისევე როგორც ყველა სხვა სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემა შეიძლება ადვილად იყოს კლასტერები საჭირო გადამამუშავებელ სიმძლავრემდე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი აგებულია 24/7 მუშაობისთვის სრული დატვირთვით და მომთხოვნ გარემოში.
ულტრაბგერითი ზონდები და სონო-რეაქტორები ნებისმიერი მოცულობისთვის
Hielscher Ultrasonics-ის პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს ულტრაბგერითი პროცესორების სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი აპარატებიდან სკამზე და საპილოტე სისტემებამდე სრულად ინდუსტრიულ ულტრაბგერით პროცესორებამდე, სატვირთო მანქანების საათში დამუშავების შესაძლებლობით. პროდუქციის სრული ასორტიმენტი საშუალებას გვაძლევს შემოგთავაზოთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი მოწყობილობა თქვენი გამოყენებისთვის, პროცესის სიმძლავრისა და წარმოების მიზნებისთვის.
ზუსტად კონტროლირებადი ამპლიტუდები ოპტიმალური შედეგებისთვის
ყველა Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორი არის ზუსტად კონტროლირებადი და ამით საიმედო სამუშაო ცხენები რ&D და წარმოება. ამპლიტუდა არის პროცესის ერთ-ერთი გადამწყვეტი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს სონოქიმიურად და სონომექანიკურად გამოწვეული რეაქციების ეფექტურობასა და ეფექტურობაზე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი’ processors allow for the precise setting of the amplitude. Sonotrodes and booster horns are accessories that allow to modify the amplitude in an even wider range. Hielscher’s industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes and deliver the required ultrasonic intensity for demanding applications. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation.
ამპლიტუდის ზუსტი პარამეტრები და ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგი ჭკვიანი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით გაძლევთ ბიომასის დამუშავების შესაძლებლობას ყველაზე ეფექტურ ულტრაბგერით პირობებში. ოპტიმალური ზონირება ბიომასის ყველაზე ეფექტური ამაღლებისთვის!
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments. This makes Hielscher’s ultrasonic equipment a reliable work tool that fulfils your biorefining process requirements.
Უმაღლესი ხარისხი – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში
As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance ultrasonic probes and reactors. Our skilled team is ready to assist you with process knowledge, training and support.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
---|---|---|
1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით!? Გვკითხე ჩვენ!
ლიტერატურა? ლიტერატურა
- García, A., González Alriols, M., Wukovits, W. et al. (2014): Assessment of biorefinery process intensification by ultrasound technology. Clean Techn Environ Policy 16, 1403–1410 (2014).
- Velmuruga, Rajendran; Muthukumar, Karuppan (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology Vol. 102, Issue 14; 2011. 7119-7123.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.