고처리량 인라인 초음파 처리를 위한 MultiSonoReactor
Hielscher MultiSonoReactor는 액체와 슬러리의 대규모 처리를 위한 초음파 연속 흐름식 반응기입니다. 구성에 따라 MultiSonoReactor는 최대 30kW의 초음파 출력으로 액체와 슬러리를 처리할 수 있습니다. 반응기 내부의 최적화된 유동 조건은 공급되는 액체의 균일한 초음파 처리를 보장합니다.
MultiSonoReactor는 다음과 같은 고처리량 응용 분야에 이상적입니다.
- 균질화 및 혼합
- 입자 및 안료 분산
- 추출
- 혼련
- 유화
- 초음파 화학 반응
- 기타 대용량 공정
MultiSonoReactor를 이용한 대용량 초음파 처리
MultiSonoReactor는 두 가지 버전인 MSR-4와 MSR-5로 제공되며, 각각 4개 또는 5개의 초음파 변환기를 장착할 수 있습니다.
구성:
- MSR-4 구성: 4x UIP4000hdT(각 4kW): 총 16kW의 고성능 초음파
- MSR-4 구성: 4x UIP6000hdT(각 6kW): 총 24kW의 고성능 초음파
- MRS-5 구성: 5x UIP4000hdT(각 4kW): 총 20kW의 고성능 초음파
- MRS-5 구성: 5x UIP6000hdT(각 6kW): 총 30kW의 고성능 초음파
단계적 규모 확장: 물론 MultiSonoReactor는 초기에 초음파 처리기를 한 대, 두 대 또는 세 대만 장착할 수도 있으며, 생산량 목표가 높아짐에 따라 처리량이 증가하면 공정 규모 확장을 위해 처리기를 추가할 수 있습니다.
MultiSonoReactor는 고처리량 초음파 처리 공정을 위한 Hielscher의 솔루션입니다. 최적화된 유동 패턴을 통해 대용량 유체 흐름을 균일하게 초음파 처리할 수 있습니다. 사진은 MSR-5에 5x UIP4000hdT를 장착한 구성을 보여줍니다.
MultiSonoReactor: 간편한 설치 및 운전
MultiSonoReactor에는 공급용 입구와 출구가 장착되어 있어 공정 유체 흐름에 쉽게 연결할 수 있습니다. 진폭, 유속, 압력 및 온도는 초음파 공정에서 가장 중요한 공정 매개변수이며, 따라서 MultiSonoReactor의 공정 강도와 효과를 결정하는 주요 매개변수이기도 합니다.
- 진폭: 진폭은 초음파 발생기의 터치스크린이나 브라우저 원격 제어를 통해 정밀하게 제어할 수 있습니다. 진폭이 높을수록 더 강력한 캐비테이션이 발생합니다. Hielscher Ultrasonics의 산업용 초음파 처리기는 매우 높은 진폭을 제공할 수 있습니다. 최대 200µm의 진폭으로도 주 7일, 하루 24시간 연속 운전을 손쉽게 수행할 수 있습니다.
- 유속 / 체류 시간: 유속은 캐비테이션 영역에서 액체의 체류 시간을 결정합니다. 흐름이 느릴수록 액체 / 슬러리가 음향 캐비테이션 영역에 더 오래 머무르며, 유량이 높을수록 초음파에 노출되는 체류 시간이 짧아집니다. 액체의 유속은 공정 목표에 맞춰 조정할 수 있습니다.
- 압력: MultiSonoReactor는 최대 5 barg까지 가압할 수 있습니다. 공정 매질에 압력을 가하면 초음파 / 음향 캐비테이션이 강화되므로, 높은 압력에서 초음파 공정을 운전하는 것은 공정 최적화의 중요한 요소입니다.
- 온도: MultiSonoReactor의 공정 온도는 내부 관의 벽을 통한 냉각 또는 가열로 조절할 수 있습니다. 반응기 외벽에 재킷 형태로 장착할 수 있는 산업용 냉각 또는 가열 커프를 사용하면 냉각 / 가열 용량을 추가로 확보할 수 있습니다.
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문헌 / 참고 자료
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- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
Hielscher Ultrasonics는 실험실 규모부터 산업 규모까지 고성능 초음파 균질기를 제조합니다.
