Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

Ультрадыбыстық көмекші каталитикалық экстракция

Hielscher ультрадыбыстық реакторлары каталитикалық экстракцияны өңдеуге (CEP) немесе фазалық-трансфертті өндіруге (PTE) қолдау және жақсарту үшін көптеген салаларда қолданылады. Каталитикалық экстракция сұйық-сұйық немесе сұйық-қатты сияқты гетерогенді араласпайтын фазалық жүйені қамтиды. Ультрадыбыстық жоғары жылжу және кавитациялық күштер едәуір тезірек және толығымен толық шығаруға әкелетін ерігіш заттардың еритін жылдамдығын жақсартады. Сонымен қатар, бұл әсері еріткіш немесе қышқылдың мөлшерін азайту үшін пайдаланылуы мүмкін. Дәлелденген техника ретінде ультрадыбыстық көмекші экстракция үнемі экстракциялық экстракция әдістеріне сұраныстың артуына байланысты, экстракцияның қысқартылған уақыты мен органикалық еріткіштің тұтынылуын қысқартады.

Каталитикалық экстракция / фазалық экстракция - негіздері

Термин “Каталитикалық экстракцияны өңдеу (CEP) немесе фазалық трансферт (PTE) сұйықтық-сұйықтықты немесе қатты-сұйықтық бөлуді талдаулардың экстракты және алынуына бағытталған кезде сипаттайды. Сондықтан сұйық немесе қатты еріткіш еріткіште (сұйық фаза) дисперсті / эмульгирленуі керек. Термині бойынша “экстрагент” тек еріткіште белсенді зат (мысалы, біртекті «органикалық фазасы’ құрамында экстрагент, еріткіш және / немесе модификатор бар), ол ең алдымен судың ерітіндісін’ «органикалық»’ фаза. [IUPAC]. Шығарылатын мақсатты зат экстракты деп аталады.
Табиғи экстракция әдісі, мысалы, массаж, микротолқын, перколяция, кері тоңазытқышта және бу айдау кезінде экстракция немесе турбо-экстракция жиі баяу және тиімсіз болып табылады және / немесе көп шығынды және ұзақ уақыт жұмсайтын қауіпті еріткіштерді талап етеді бұл қоршаған ортаға зиян келтіреді.
Ультрадыбыстық - қауіпті ерітінділерді аз немесе қауіпсіз ете алмайтын жылдам және толыққанды экстракцияны қамтамасыз ететін қарапайым экстракция әдістеріне дәлелденген балама! Ультрадыбыстық - бұл жасыл, қоршаған ортаға зиян тигізетін өңдеуге арналған қуатты құрал.

Ультрадыбыстық түрде каталитикалық экстракцияның принципі

Затты алу үшін, араласпайтын фазаларды араластыру керек, сондықтан алынатын зат тасымалдаушы фазасынан еріткіш фазасына ерітуі мүмкін. Фазалық-трансферттегі экстракциялар көбінесе дисперстік фазадан үздіксіз фазаға жасалады, бұл тамшылар мен бөлшектердің еріткішке біртекті түрде шашылуын талап етеді.
Қуатты ультрадыбыстық - экстракция үрдісіне бірнеше оң әсерін тигізетін белгілі араластыру және экстракция технологиясы:

  • Жақсартылған реакция кинетикасы
  • Тасымалдаушы (сорбенттер) және еріткіштің қоспасы
  • Екі фаза арасындағы интерфейсті ұлғайту
  • жаппай тасымалдауды ұлғайтты
  • Бөлшектер бетіндегі өтпелі қабаттарды алып тастау
  • ұяшықтың бұзылуы & ыдырауы
  • Неғұрлым жоғары өнімділікке әкелетін толығырақ толық өндіру
  • Қарапайым & операцияны сақтаңыз
  • Жасыл процесс: экологиялық таза

Ультрадыбыстық кавитацияның жұмыс принципі

Ультрадыбыстық зерттеудің жоғарыда аталған артықшылықтары ультрадыбыстық әсерлері болып табылады кавитация. Қуатты ультрадыбыстық толқындар сұйық ортаға қосылса, толқындар жоғары қысымды / төмен қысымды циклдар жасайды. Төмен қысым циклдары кезінде Ультрадыбыспен сұйықтықта кішкене көпіршіктер немесе бөртпелер пайда болады. Бұл көпіршіктер бірнеше қысымды циклдар бойымен өседі, олар көп энергияны сіңіре алмайды. Көпіршіктер максималды қуат сіңіру сатысын алған кезде жоғары қысымды цикл кезінде күшті түрде құлап кетеді. Көпіршікті имплоссия өте жоғары температура (шамамен 5000K), өте жоғары қысымдар (шамамен 2000 метр), өте жоғары салқындату жылдамдығы және 280 м / с дейін (шамамен 630 мильф) . Бұл құбылыс деп аталады кавитация. Бұл төтенше жағдайлар ультрадыбыстықты сұйық өңдеу үшін қуатты және жан-жақты әдісті жасайды.
Экстракция мақсатында ультрадыбыстық кавитация өрісінде екі фаза араласады. Тамшылары мен бөлшектері субмикронға және нано-өлшемдерге бөлінеді. Бұл бір сатыдан екіншісіне жетілдірілген жаппай көшу үшін кеңейтілген беттерді дамытады. Екі фазаның арасындағы аралықты жоғарылату фазалық шекарада тұрақсыз сұйық қабаттарды алып тастауға байланысты массалық тасымалдаудың жоғарылауы үшін экстракцияның кеңейтілген беті алаңына әкеледі. Бөлшектердің бетінен өтетін қабаттардың алынуына байланысты массалық трансформация күшейеді. Жасушалар мен тіндерден биологиялық заттарды алу үшін ультрадыбыстық жасуша бұзылысы арқылы масса тасымалын көбейтеді. Барлық осы әсерлер тиімділікті жоғарылатуға алып келеді.

Ультрадыбыстық экстракцияның артықшылықтары:

  • шекті шекара қабаттары
  • Ван-дер-Ваальс күштерін еңсеру
  • қанықпаған сұйықтықты бетіне тигізіңіз
  • трансферлік агенттерге қажеттілікті азайту немесе жою
  • уақытты, температураны және / немесе концентрацияны азайтады
  • Толық қанықтыру үшін қажетті көлемнен кем артық
  • тазартылатын көлемі аз (мысалы, дистилляциялау, булану, кептіру)
  • үздіксіз араластырылған реакторлар жоқ (КӘЖ)
  • қуатты үнемдеу
  • жоқ, бірақ желілік өңдеу
  • аз қышқыл немесе арзан еріткішті қолданыңыз
  • ерітінділерден аулақ болыңыз, орнына суды қолданыңыз
  • жоғары қатты заттар концентрациясын немесе жоғары тұтқырлық шламдарын өңдеу
  • жасыл өңдеу: экологиялық таза
  • қышқыл қышқылы немесе лимон қышқылы сияқты органикалық қышқылдарды қолданыңыз
  • көп сатылы экстракция процестерін болдырмау
Жоғары қуатты ультрадыбыс - жоғары өнімділікке және жылдам өңдеуге әкелетін компоненттерді шығарып алу үшін дәлелденген әдіс (Үлкейту үшін басыңыз!)

Ультрадыбыспен жылдам және тиімді экстракция

Ультрадыбыстық өндіру үшін:

  • биология
  • химия
  • тамақ & фармация
  • Талдау
  • ядролық өңдеу
  • тау-кен жұмыстарын жүргізу
  • күкіртсіздендіру
  • органикалық қосылыстар
  • геохимия
  • Тазалау

Ақпараттық сұрау




Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.


Сұйық-сұйық экстракция

Дәстүрлі процесс: Сұйық-сұйықтық экстракциясы екі сұйықтық фазасындағы заттардың салыстырмалы ерігіштігі негізінде бір сұйық фазадан басқа сұйық фазаға заттар алу үшін бөлу әдісі болып табылады. Ультрадыбыспен пайдалану, жоғары өнімділікпен екі фазаның арасындағы ерігіштігін жылдамдатады араластыру, эмульгируялық, және еруі!
Сұйық-сұйық экстракция органикалық еріткішті пайдаланып, су ерітіндісінен бағалы компоненттерді оқшаулап, шоғырландыру әдісі болып табылады. Сұйық-сұйықтық экстракциясы көбінесе басқа бөлу әдістері (мысалы, айдау) тиімсіз болғанда қолданылады. Фармацевтикада сұйық-сұйық экстракция қолданылады & органикалық және бейорганикалық химия, мұнай-химия өнеркәсібі және гидрометаллургия үшін азық-түлік және агроөнеркәсіптік кешен сияқты косметикалық (белсенді қосылыстар, API, иістер).

Мәселе: Жалпы проблема - сұйық фазалардың (еріткіш пен сұйылтқыштың араласпайтын) сығылмауы, дұрыс араластыру әдісі қажет. Сұйық фазалардың екеуі де араласуы еріткіш пен еріткіш арасындағы фазалық ауысымды қамтамасыз етеді, сенімді диспергирлеу немесе эмульгирования әдісі өте маңызды болып табылады. Қоспа неғұрлым жұқа және екі фазалардың арасындағы байланыс аймағы соғұрлым жоғары болса, онда сұйықтықтың бір сұйық фазасынан басқа сұйық фазаға дейін жетуі мүмкін. Әдетте экстракция үрдісі баяу және жиі толық емес болуы үшін массалық тасымалдауды әдеттегі өндіру процестері болмайды. Өндіруді жетілдіру үшін, көбінесе еріткіштің артық мөлшерін пайдаланып, бұл процесс қымбатқа түседі және қоршаған ортаны ластайды.

Шешім: Ультрадыбыстық сұйық-сұйықтық экстракциясы түрлі нүктелердегі дәстүрлі сұйық-сұйық экстракция әдістерінен асып түседі:
Қуатты ультрадыбыстық екі немесе одан да көп сұйық фазаны сенімді және оңай бірге араластырады. Ultrasonication арқылы, тамшылардың нәзік мөлшерге дейін азайтылуы мүмкін микро- және нано-эмульсиялар алынған. Осылайша, қалыптастырылған кавитациялық күштер сұйық фазалардың арасындағы масса тасымалын ілгерілетеді. Ультрадыбыспен үздіксіз желілік жүйеде жұмыс істей алатындықтан, үлкен көлемде және жоғары тұтқыр сұйықтықтар проблемаларсыз өңделуі мүмкін.
Сонымен қатар, микроэкстракция, мысалы, аналитикалық мақсаттар үшін, Ультрадыбыспен де (мысалы, ультрадыбыстық эмульгиямен иондық сұйық негізделген микроэкстракция) жақсартуға болады.

Қуатты ультрадыбыстық күштер экстракция үшін танымал және сенімді әдіс (Үлкейту үшін басыңыз!)

Сұйықтықта ультрадыбыстық кавитация

Ультрадыбыстық экстракцияның артықшылықтары:
Қуатты ультрадыбыстық күштер – төмен жиіліктік / жоғары қуатты ультрадыбыстық көмегімен пайда болады – көмектеседі

  • тамшылары қайта пішіндеу
  • эмульсиялық агенттерді немесе амфипилдик катализаторларын болдырмаңыз
  • жуғыш заттар немесе беттік белсенді заттардың қолданылуын болдырмаңыз
  • амфипилдик катализдерден, жуғыш заттардан немесе беттік белсенді заттардан аулақ болыңыз
  • бетбелсенді қабаттарсыз турбулентті тұрақсыз эмульсияларды қалыптастыру

Қатты сұйық экстракция

Қатты сұйық экстракцияның немесе қатты фазалық экстракцияның (SPE) мақсаты сұйық қоспада ерітілген немесе суспензияланған аналиттерді бөлу және олардың физикалық және химиялық қасиеттеріне сәйкес матрицадан оқшаулау болып табылады. Сондықтан изолят сорбенттерден тиісті еріткішті қолдана отырып алынады. Алынған зат элюта деп аталады.
Кәдімгі SPE әдістерінің бірі - мастерия, сокстық шығару, перколяция, кері тоңазыту және бу айдауды үйлестіру немесе жоғары жылдамдықты араластыру / турбо-экстракция. Қатты сұйық экстракция биология, химия, сондай-ақ азық-түлік, фармацевтика және косметика өнеркәсібіндегі қосылыстарды бөліп алудың ортақ процедурасы болып табылады. Металдарды өндіру де шаймалау ретінде белгілі.
Мәселе: Әдеттегі SPE әдістерін көп уақытты қажет ететін және белгілі бір экологиялық қауіпті және ластаушы еріткіштердің үлкен мөлшерін талап етеді. Жоғары температура температурасы тіпті термиялық сезімтал сығындыларды жоюға әкелуі мүмкін.
Шешім: Ультрадыбыстық көмегімен қатты сұйық экстракциямен дәстүрлі SPE-нің ортақ проблемалары қалыпты түрде жеңе алады. Ультрадыбыспен қатты заттардың еріткіш фазасындағы мұқият үлестірілуін қамтамасыз ететіні үшін, мақсатты заттың еріткішке массалық тасымалдануы жақсаратын етіп үлкен интерфейс шекарасы бар. Бұл еріткіштің қолданылуы қысқартылған немесе толығымен аулақ болған кезде жылдам және толық шығарылуына әкеп соғады (оның орнына суды сұйық фаза ретінде пайдаланыңыз). Қуатты ультрадыбысты қолдану арқылы қатты фазалық экстракцияны тиімді, экономикалық және қоршаған ортаға зиян тигізбеуі мүмкін. Ластану немесе қауіпті еріткіштерді азайту немесе болдырмау салдарынан ультрадыбыстық экстракция экологиялық таза жасыл процесс. Экономикалық тұрғыдан алғанда, энергия шығынын, еріткішті және уақытты үнемдеу есебінен технологиялық шығындар азаяды.

Ерітінділерді шығару

Еріткіш экстракция жағдайында ерітінді (мысалы, органикалық еріткіш) басқа сұйықтықтан (мысалы, су фазасынан) қосылысты еріту және бөліп алу үшін пайдаланылады. Әдетте полярлық еріткіштердің көп полярлық еріткіште еруі және аз полярлық еріткіште аз полярлық еритінлік. Еріткішті экстракцияны қолдану ацетонитрил немесе басқа полярлық еріткіштерді пайдаланып тотықтырылған тиофенді (сульфоксидтер, сульфондар) май фазасынан бөлуге болады. Еріткіштің экстракциясы қышқылдық ерітінділерден уран, плутоний немесе торий сияқты органикалық фосфат трисформасына арналған материалдарды алу үшін де қолданылады.n-бутил фосфаты (PUREX процесі).
Еріткішті пайдалануды азайтыңыз: Ультрадыбысты пайдалану процесінде еріткіштерді пайдалануды барынша азайтады және еріткіште өнім жүктемесін оңтайландырады. Бұл сондай-ақ тезірек және толығымен толық шығаруға алып келеді.
Ultrasonically Assisted Oxidative Desulphurization туралы толығырақ білу үшін мұнда басыңыз!

Ультрадыбыстық көмекті сокстық өндіру

Soxhlet Extraction - жиі қолданылатын синтетикалық және талдамалық зертханалардың қатты сұйық экстракция әдісі. Soxhlet экстракциясы негізінен зат еріткіште шектеулі ерігіштігі болған кезде қолданылады және қоспасы бұл еріткіште ерімейтін болып табылады.
Ультрадыбысты Soxhlet экстракциясымен табысты біріктіріп, өнімділіктің жоғарылауына және қысқа экстракция уақытына әкелуі мүмкін.
Ultrasonically Assisted Soxhlet Extraction туралы қосымша ақпарат алу үшін осында басыңыз!

Ерінді алу

Сұйық-сұйық экстракцияларды қоспаларда жасауға болады, оларда сұйықтықтың біреуі де, екеуі де балқытылған, мысалы балқытылған тұздар немесе сынап сияқты балқытылған металдар сияқты. Ультрадыбыстық ағынның жасушалық реакторларындағы қуатты кірістірілген ультрадыбыспен, мысалы, балқу сияқты жоғары тұтқырлығы бар сұйықтықтарды да өңдеуге мүмкіндік береді.

Шаймалау

Шаймалау қышқылдарды, еріткіштерді немесе ыстық суды инертті ерімейтін қатты тасушыдан ерігішті селективті түрде еріту үшін сипаттайды. Шаймалау металдарды кеннен алу үшін жиі тау-кен жұмыстарында қолданылады.
Ультрадыбыстық шаймалаудың артықшылықтары:

  • кеуекті материалдардың кішкентай тесіктерін жуу
  • мембраналардың таңдаулылығын еңсеру
  • қатты бөлшектерді жою, қатты заттардың деггломерациясы және деггломерациясы
  • пассивті қабаттарды алып тастау
  • оксид қабаттарын шығару
  • барлық материалдың беті дымқыл, әсіресе жоғары беттік керілген сұйықтықтар үшін
  • жылжу

Ультрадыбыстық шаймалау туралы көбірек білу үшін мұнда басыңыз!

Кез келген масштабтағы Hielscher жабдықтары

Лабораториялық, стендтік-жоғарғы және өндірістік шкаладағы Ультрадыбыспен
Барлық Hielscher ультрадыбыстық құрылғылар 24h / 7d іске қосуға арналған, тіпті ультрадыбыстық зертханалық гомогенизаторлар пакеттік немесе ағындық режимде айтарлықтай көлемді өңдей алады. Үстел үсті және өнеркәсіптік ультрадыбыстық құрылғылар жоғары дәрежедегі және жоғары тұтқырлықты проблемаларсыз өңделуі үшін өнеркәсіптік деңгейде жобаланып, салынады. – тіпті жоғары қысымдар мен жоғары температура сияқты талап етілетін жағдайда (мысалы, суперкритикалық CO2, экструзиялық үрдістер және т.б. үшін). Hielscher компаниясының сенімді ультрадыбыстық құрылғылары еріткіштерді, абразивтік сұйықтықтарды және коррозияларды өңдеуге қабілетті. Сәйкес аксессуарлар ультрадыбыстық жүйесін оңтайлы түрде экстракциялық үрдістің талаптарына бейімдеуге мүмкіндік береді. Қауіпті орталарда орнату үшін ATEX немесе FM бағаланады жарылысқа қарсы ультрадыбыстық жүйелер қол жетімді.
Осылайша, Hielscher ның күшті және қуатты ультрадыбыстық жүйелер мен кең ауқымын керек-жарақтар ыстық су / сұйықтықтар, қышқылдар, металл балқымалары, тұз ерітінділері, еріткіштер (мысалы, метанол, гексан, органикалық, полярлық еріткіштер, мысалы, ацетонитрил) сияқты материалдарды күшейтуге мүмкіндік береді.

Ультрадыбыстық фазалық трансфертті алу немесе каталитикалық экстракция қарапайым екі сатылы процесс ретінде іске асырылуы мүмкін

Ағындық схема: Ультрадыбыстық фазалық трансферттің шығарылу сатысы

Әдебиеттер / әдебиеттер

  • Бендичо, С .; De La Calle, I .; Пена, Ф .; Костас, М .; Кабалейро, N .; Lavilla, I. (2012): жасыл аналитикалық химия контексінде қатты үлгілерді ультрадыбыстық көмегімен алдын ала өңдеу. Аналитикалық химиядағы үрдістер, Vol. 31, 2012ж. 50-60.
  • IUPAC. Химиялық терминологияның жинағы, 2-ші басылым. ( “Алтын кітап”). AD McNaught және A. Wilkinson құрастырған. Blackwell Scientific Publications, Оксфорд (1997). Интернетте түзетілген XML нұсқасы: http://goldbook.iupac.org (2006), M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; Жаңартулар А. Дженкинстің құрастырған. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Олусейни, Т .; Olayinka, K .; Ало, Б .; Смит, РМ (2011): ластанған топырақ үлгілерінде полициклді хош иісті көмірсутектерді анықтау үшін экстракция және тазарту әдістерін салыстыру. Африкалық қоршаған орта ғылымы мен технологиясының журналы. 5/7, 2011ж. 482-493.
  • Петиньи, Л .; Перино-Issartier, S .; Вайсман, Дж .; Хеммат, Ф. (2013): Boldo жапырақтарының (Peumus boldus Mol.) Пакеттік және үздіксіз ультрадыбыстық көмірқышқылын алу. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
  • Ванг, Л .; Weller, CL (2006): Өсімдіктерден алынған жаңғақ алудың соңғы жетістіктері. Тамақ өнеркәсібіндегі үрдістер & Технология 17, 2006. 300-312.

Кері байланыс / қосымша ақпарат алу үшін сұраңыз

Егер қайта өңдеу талаптары туралы бізге әңгімелестік. Біз сіздің жобасы үшін ең қолайлы орнату және өңдеу параметрлері ұсынамыз.





Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.




Біле Worth фактілері

Ультрадыбыстық сұйық өңдеу көбінесе Ультрадыбыспен, ultrasonication, ұлтанды, humanation, ультрадыбыстық сәулелену, немесе акустикалық өрістерді қолдану деп аталады. Барлық осы термин ультрадыбыстық қол жеткізу үшін сұйық ортада жоғары қуатты ультрадыбыстық толқындардың қосылысын сипаттайды

Қуаттың ультрадыбысы осындай әмбебап өңдеу әдісі болғандықтан, ультрадыбыстық құрылғылар зонд sonicator, sonic lyser, ультрадыбыстық таратқыш, ультрадыбыстық тартқыш, соно-руптор, ультрадыбыс, ультрадыбыстық дисмембратор, жасуша ажыратқыш, ультрадыбыстық дисперсия немесе еріткіш сияқты әртүрлі терминдермен белгілі.