Ultraschall-Duerchflossreaktoren – Design, Uwendungen a Virdeeler

Ultraschallreaktoren erméiglechen eng kontinuéierlech Inline-Behandlung vu Flëssegkeeten a Schlämmen duerch den Asaz vu staarken Ultraschallwellen. Ultraschallreaktore gi fir d’Homogeniséierung, d’Mëschen, d’Emulgéierung, d’Dispergéierung, d’Extraktioun, den Zellopbroch, d’Pasteuriséierung, d’Entgasung, d’Opléisen an d’Intensivéierung vu cheemesche Reaktioune wéi Synthes oder Katalys agesat. Liest méi iwwer d’Ultraschallreaktortechnologie a wéi Äre Prozess vun enger Ultraschallbehandlung profitéiere kann!

Fir wat ginn Duerchflosszelle bei Ultraschallprozesser benotzt?

Eng Duerchflosszell, och als Duerchstréimzell oder Duerchflossreaktor bekannt, ass en Apparat, dee bei verschiddene wëssenschaftlechen an ingenieurtechneschen Uwendunge benotzt gëtt, fir kontinuéierlech Duerchflossprozesser ze erméiglechen. Duerchflosszelle ginn dacks bei Ultraschallprozesser agesat, besonnesch wa grouss Volumë mat Leeschtungsultraschall behandelt ginn. Eng Ultraschall-Duerchflosszell oder e sonocheemesche Reaktor ass eng spezialiséiert Kummer oder Zell, déi esou konzipéiert ass, datt eng Flëssegkeet oder Schlämmen doduerch stréime kënnen, wärend se mat Ultraschall behandelt ginn.

Duerchflosszelle ginn dacks a Beräicher wéi Mëschen an Homogeniséierung, Chimie, Biologie, Elektrochimie a Biotechnologie agesat. Si bidde verschidde Virdeeler géintiwwer Chargeprozesser, dorënner eng méi gläichméisseg Ultraschallbehandlung, eng besser Kontroll, eng verbessert Reaktiounskinetik, en effiziente Stofftransport an d’Méiglechkeet, den Ultraschallprozess effizient an en Inline-Produktiounsprozess ze integréieren.

Industriellen Ultraschallhomogenisator mat Duerchflosszellreaktor

De MultiSonoReactor MSR-4 ass en industriellen Inline-Homogeniséierungsreaktor fir d’industriell Homogeniséierung vu Flëssegkeete mat héijen Duerchsätz.

Uwendunge fir Ultraschall-Duerchflosszellen a sonocheemesch Reaktoren

Hielscher Ultraschallreaktore kënne fir eng breet Palett vu cheemesche Reaktiounen nëtzlech sinn, bei deene Flësseg-Fest-, Flësseg-Flësseg- oder Flësseg-Gas-Grenzflächen involvéiert sinn. E puer Beispiller vu Reaktiounen, déi duerch den Asaz vun Ultraschallreaktore verbessert kënne ginn, sinn:

Homogeniséierung vun Emulsiounen: Ultraschallreaktore kënnen dozou bäidroen, Partikelen an Emulsiounen ze zerkengeren an ze dispergéieren, wat zu méi stabilen a méi gläichméissege Produite féiert.
Kristalliséierung: Ultraschallbestralung kann d’Kristalliséierung a Léisungen ausléisen, wat zu der Bildung vu klenge, gläichméissege Kristaller mat héijer Rengheet féiert.
Entgasung: Ultraschallbestralung kann agesat ginn, fir opgeléiste Gasen aus Flëssegkeeten ze entfernen, wat d’Qualitéit an d’Stabilitéit vu Produite verbessere kann.
Extraktioun: Ultraschallreaktore kënnen d’Effizienz vun Extraktiounsprozesser erhéijen, andeems si d’Diffusioun vun opgeléiste Stoffer duerch Membranen oder iwwer Grenzfläche fërderen.
Polymerisatioun: Ultraschallbestralung kann d’Ausléisen an d’Fortplanzung vu Polymerisatiounsreaktioune fërderen, wat zu méi héije Reaktiounsvitessen a méi héije Molekulargewiichter féiert.
Synthes vun Nanopartikelen: Ultraschallreaktore kënne benotzt ginn, fir Nanopartikele mat kontrolléierter Gréisst, Form an Uewerflächeneegenschaften ze synthetiséieren.
Sonokatalys: Ultraschallbestralung kann d’katalytesch Aktivitéit vu bestëmmte Materialie verstäerken, wat zu méi héije Reaktiounsvitessen an enger verbesserter Selektivitéit féiert.

Ultraschallapparat UIP6000hdT mat Ultraschall-Duerchflosszellreaktor a Schallschutzschaf fir industriell Prozesser mat héijem Duerchsaz.

Den industriellen Ultraschallapparat UIP6000hdT mat Ultraschall-Duerchflosszellreaktor a Schallschutzschaf.

Duerch Kavitatioun ausgeléiste Faarfwiessel mam Ultraschallapparat UP400St

Duerchduechten Design vun Ultraschallreaktore fir iwwerleeë Prozessresultater

Bei Inline-Reaktore fir d’Veraarbechtung vu Flëssegkeete solle verschidde wichteg Facteure berücksichtegt ginn. Hielscher Ultraschallreaktore gi konzipéiert a fabrizéiert. Dës Facteure kënnen ofhängeg vun der spezifescher Uwendung an den Ufuerderunge variéieren, mee hei sinn e puer relevant Iwwerleeungen:

Reaktordesign: Den Design vum Reaktor selwer ass ee vun de Facteure mam gréissten Afloss op eng erfollegräich Inline-Veraarbechtung mat Ultraschall. Facteure wéi Gréisst, Geometrie, Positioun vun der Sonotrod a Baumaterial musse berücksichtegt ginn, fir d’Kompatibilitéit mat der Flëssegkeet, déi mat Ultraschall behandelt gëtt, souwéi déi gewënschte Reaktiounsbedéngungen ze garantéieren (z. B. Ultraschallintensitéit, Temperatur, Drock).

Mëschen a Réieren: D’Ultraschallbehandlung erméiglecht en héicheffizient Mikromëschen. Bei méi groussen Tankreaktore kéinten zousätzlecht Mëschen a Réieren nëtzlech sinn, fir e gutt Makromëschen z’erreechen. E Blatmëscher oder en Impeller dréit zu engem optimale Stofftransport bäi, well dat ganzt Material an d’Ultraschallkavitatiounszon beweegt gëtt. Dofir erméiglecht den Design vun den Hielscher Reaktoren den Abau vu Makromëscher wéi Impelleren oder Réierwierker.

Openthaltszäit: D’Openthaltszäit am sonocheemesche Reaktor, also d’Zäit, déi d’Flëssegkeet am Reaktor verbréngt, ass e kritesche Parameter: Et ass d’Zäit, wärend där d’Material den Ultraschallschwéngungen, der Kavitatioun an de Schéierkräften ausgesat ass. Si beaflosst den Ëmfang vun der Reaktioun an d’Produktivitéit vum Prozess. Hielscher Ultraschallreaktore sinn esou konzipéiert, datt déi gewënschten Openthaltszäit einfach an zouverlässeg kontrolléiert an agestallt ka ginn, wärend eng gëeegent Duerchflossrate bäibehale gëtt.

Temperaturkontroll: Fir vill Materialien a Reaktiounen ass eng prezis Temperaturkontroll essentiell. Dofir sinn Hielscher Ultraschallreaktore mat Ariichtungen ausgestatt, fir déi gewënschten Temperatur ze kontrolléieren a bäizebehalen. Dëst gëtt mat verschiddene Mëttelen erreecht, wéi engem Temperéiermantel oder externen Heiz- a Killsystemer.

Drockkontroll: Verschidde Reaktioune profitéiere vu spezifeschen Drockbedéngungen. Am Allgemenge ginn d’Effekter vun der Ultraschallbehandlung bei erhéichten Dréck verstäerkt. De Reaktor soll fäeg sinn, sécher an effektiv am gewënschten Drockberäich ze schaffen. Selbstverständlech bitt Hielscher Drockkontrollmechanisme wéi Entlaaschtungsventiller oder Drockreegler fir seng Ultraschallreaktoren un.

Sécherheetsiwwerleeungen: Eng einfach Bedéngung a Sécherheet si beim Reaktordesign vun héchster Wichtegkeet. Am Aklang mat Industriestandarden an den héchste Sécherheetsufuerderunge ginn Hielscher Ultraschallreaktore mat passenden Sécherheetsfunktioune konzipéiert a bedriwwen, wéi Drockentlaaschtungsventiller, Systemer fir d’Iwwerwaachung vum Drock a vun der Temperatur, automatesch Donnéeënopzeechnung a Méiglechkeete fir d’Spulle mat Inertgas, wann néideg.

Skaléierungspotenzial: Wann erwaart gëtt, datt de Besoin un der Veraarbechtung vu Flëssegkeeten an Zukunft klëmmt, ass et wichteg, d’Skaléierungspotenzial vum Reaktor ze berücksichtegen. Hielscher Ultraschallreaktore sinn esou konzipéiert, datt se einfach skaléiert kënne ginn, fir méi héich Produktiounsvolumen ze bewältegen, wärend d’Prozesseffizienz bäibehale gëtt.

Ënnerhalt a Botzbarkeet: Hielscher sonocheemesch Reaktore si ganz robust an esou konzipéiert, datt se einfach ze ënnerhalen, ze iwwerpréiwen an ze botze sinn. Glat bannenzeg Uewerflächen, zougänglech a séier demontéierbar Uschlëss souwéi eng gutt Entleerbarkeet an d’Clean-in-place-Funktioun (CIP) hëllefen, d’Stëllstandszäiten ze miniméieren an eng uerdentlech Hygiène ze garantéieren.

Kompatibilitéit a Korrosiounsbeständegkeet: Hielscher bitt personaliséiert sonocheemesch Reaktoren un, bei deenen d’Kompatibilitéit vun de Reaktormaterialie mat der Flëssegkeet, déi verschafft gëtt, berücksichtegt gëtt. Cheemesch Kompatibilitéit ass entscheedend, fir Korrosioun, Kontaminatioun oder ongewollt Reaktiounen ze verhënneren.

Prozessiwwerwaachung a Kontroll: Integréiert Drock- an Temperatursensoren, eng astellbar Zoufloss- an Duerchstréimvitess an déi zougehéiereg Iwwerwaachungsapparater souwéi eng automatesch Protokolléierung vun den Donnéeën iwwer d’Ultraschallprozessbedéngunge liwweren Echtzäitdonnéeën iwwer kritesch Prozessparameter. Dës Informatiounen erméiglechen den héchsten Niveau u Prozesskontroll, Optimiséierung a Standardiséierung.

Integratioun mat der Prozessausrüstung: Hielscher Ultraschallreaktore kënnen einfach a bequem an de gesamte System fir d’Veraarbechtung vu Flëssegkeeten integréiert ginn. D’Kompatibilitéit an déi passend Verbindunge mat vir- an nogeschaltenen Ausrüstunge wéi Pompelen, Filteren, Wärmetauscher an Eenheete fir d’Sammelen oder d’Lagerung vu Produite kënnen einfach ëmgesat an duerno un Ännerungen an der Produktiounslinn ugepasst ginn.

Hielscher UIP4000hdT Inline-Ultraschallapparat mat Duerchflosszell fir Inline-Homogeniséierungs- a Mëschprozesser

Industriellen 4kW-Ultraschallhomogenisator UIP4000hdT mat Duerchflossreaktor fir d’Inline-Mëschen an d’Inline-Homogeniséierung

Ultraschallapparater a sonocheemesch Reaktore fir Inline-Duerchflossprozesser

Hielscher Ultrasonics bitt héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater an Ultraschallreaktore fir d’Veraarbechtung vu Flëssegkeeten an all Gréisstenuerdnung un.

Design, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

Hielscher Ultraschallapparater a sonocheemesch Reaktore si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Robustheet an eng einfach Bedéngung erméiglechen eng reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an Ultraschall-Duerchflosszellen an industriell Anlagen. Hielscher Ultraschallapparater bewältegen haart Bedéngungen an usprochsvoll Ëmfeld ouni Schwieregkeeten.

Hielscher Ultrasonics ass eng ISO-zertifizéiert Entreprise a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat modernster Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

Déi folgend Tabell gëtt Iech en Iwwerbléck iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

Chargevolumen	Duerchflossrate	Recommandéiert Apparater
0,5 bis 1,5mL	n.a.	VialTweeter
1 bis 500mL	10 bis 200mL/min	UP100H
10 bis 2000mL	20 bis 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 bis 20L	0,2 bis 4L/min	UIP2000hdT
10 bis 100L	2 bis 10L/min	UIP4000hdT
15 bis 150L	3 bis 15L/min	UIP6000hdT
n.a.	10 bis 100L/min	UIP16000
n.a.	méi héich	Verbund vu UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Ultraschallhomogenisatore mat héije Schéierkräfte gi fir d'Veraarbechtung am Labo, mat Dëschapparater, am Pilotmoossstaf an an der Industrie agesat.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert héichleeschtungsfäeg Ultraschallhomogenisatore fir Mëschuwendungen, Dispergéierung, Emulgéierung an Extraktioun am Labo-, Pilot- an Industriemoossstaf.

Literatur / Referenzen

Barrera-Salgado, Karen; Ramírez-Robledo, Gabriela; Alvarez-Gallegos, Alberto; Arellano, Carlos; Sierra, Fernando; Perez, J. A.; Silva Martínez, Susana (2016): Fenton Process Coupled to Ultrasound and UV Light Irradiation for the Oxidation of a Model Pollutant. Journal of Chemistry, 2016. 1-7.
Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
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.

Héichleeschtungsultraschall! D'Produktpalett vun Hielscher deckt dat ganzt Spektrum of, vum kompakten Ultraschallapparat fir de Labo iwwer Dëschapparater bis zu Ultraschallsystemer fir de vollindustriellen Asaz.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert héichleeschtungsfäeg Ultraschallhomogenisatore vun der Labogréisst bis zur Industriegréisst.

Ultraschall-Duerchflossreaktoren – Design, Uwendungen a Virdeeler

Fir wat ginn Duerchflosszelle bei Ultraschallprozesser benotzt?

Informatiounsufro