Ultraskaņas tvertņu maisītāji
Ultraskaņas tvertņu maisītāji ir mehāniski maisītāji. Maisīšana ar ultraskaņu sajauc šķidrumus ar citiem šķidrumiem vai cietām vielām, lai uzlabotu procesu kinētiku ķīmisko vielu, pārtikas, farmaceitisko un kosmētikas produktu ražošanā. Hielscher Ultrasonics maisītāju izmēri ir dažādi – no laboratorijas maisītājiem līdz rūpnieciskiem tvertņu maisītājiem darbam porciju vai plūsmas režīmā.
Ultraskaņas tvertņu maisītāji
Maisīšanas tvertnēs mērķis ir uzlabot procesu kinētiku. Ultraskaņas tvertņu maisītāji veicina šādus procesus:
- Mitrināšana un cietu vielu šķīdināšana šķidrumos
- Disperģēšana un materiālu sajaukšana šķidros sastāvos, piemēram, rūpnieciskos, komerciālos vai sadzīves mazgāšanas līdzekļos vai citos šķidros tīrīšanas līdzekļos
- Emulģēšana, piemēram, divu savstarpēji nesajaucamu vai gandrīz nesajaucamu šķidrumu sajaukšana
- Augu izejvielu ekstrakcija, piemēram, eļļu iegūšana no garšaugiem, lapām vai garšvielām
- Šūnu līze (piemēram, šūnu sagraušana un ekstrakcija)
- Daļiņu virsmu tīrīšana, piemēram, stikla lodīšu vai malšanas ķermeņu tīrīšana
- Daļiņu sintēze, piemēram, sintēze no mazākām struktūrvienībām vai izgulsnēšana
- Ķīmiskās reakcijas un katalīze, piemēram, CSTR reaktoros (nepārtrauktas darbības tvertnes tipa reaktoros ar maisīšanu)
Daudzos procesos ultraskaņas tvertņu maisītāji var ievērojami samazināt procesa laiku. Piemēram, tā vietā, lai ekstrakcijas laikā augu izejvielas stundām ilgi mērcētu aukstā ūdenī, maisīšana ar ultraskaņu var samazināt apstrādes laiku līdz minūtēm vai pat sekundēm. Ultraskaņas zonžu pievienošana esošajiem porciju reaktoriem ir vienkāršs veids, kā samazināt procesa laiku un efektīvi palielināt ražošanas jaudu. Tādējādi maisīšana tvertnēs ar ultraskaņu palīdz uzlabot veiktspēju un samazināt ražošanas izmaksas.
Ultraskaņas laboratorijas maisītāji
Ultraskaņas maisītāji ir būtisks instruments procesu izpētē un izstrādē. Lai gan tradicionālajiem maisītājiem bieži nepieciešams ievērojams minimālais tilpums, maisīšanu ar ultraskaņu var izmantot jau no 150µL. Hielscher Ultrasonics ražo kompaktus rokas ultraskaņas maisītājus un uz statīva uzstādāmus ultraskaņas homogenizatorus maisīšanai dažādos procesos. Visām Hielscher ultraskaņas ierīcēm ir pieejami plūsmas šūnu reaktori.
Rūpnieciskie ultraskaņas maisītāji
Hielscher ultraskaņas maisītāji sajauc plašu vielu klāstu šķidru produktu, piemēram, krāsu, tinšu, krāsainu pārklājumu, līmju vai plastisko smērvielu, ražošanā. Hielscher rūpniecisko maisītāju ultraskaņas jauda ir no 500 vatiem līdz 16 kilovatiem uz vienu ultraskaņas zondi. Lai iegūtu lielāku kopējo ultraskaņas izejas jaudu, varat izmantot vairāku ultraskaņas zonžu kopumu.
Maisītāja jaudas lineāra mērogošana
Viena no galvenajām Hielscher ultraskaņas maisītāju priekšrocībām salīdzinājumā ar parastajiem, tradicionālajiem mehāniskajiem tvertņu maisītājiem ir pilnīgi lineāra mērogošana. Jebkurus rezultātus, kas iegūti laboratorijas vai pilotmēroga maisīšanas iekārtās, var lineāri mērogot uz jebkuru lielāku mērogu.
Ultraskaņas maisītāja uzstādīšana
Esošos tvertnes tipa reaktorus ar maisīšanu varat papildināt ar rūpnieciskiem ultraskaņas maisītājiem un kombinēt tos ar citu veidu tvertnēs uzstādītiem maisītājiem. Varat arī uzstādīt ultraskaņas maisīšanas zondes plūsmas līnijā kopā ar sūkni, lai nodrošinātu produkta recirkulāciju caur ultraskaņas reaktoru. Apstrāde ar ultraskaņu neievada produktā siltumu. Ultraskaņas zonde pārnes tikai mehānisko enerģiju mehānisku svārstību veidā. Šķidrais maisījums var sasilt berzes dēļ, kas rodas šķidrumā tā kustības laikā.
Vienkārši izmantojama maisīšana tvertnēs
Zondes tipa ultraskaņas maisītājiem nav rotējošu blīvējumu. Zondes atloku pie reaktora tvertnes vai jebkura cita trauka varat uzstādīt jebkurā virzienā, leņķī vai pozīcijā. Tāpēc vienu un to pašu ultraskaņas zondi var izmantot kā no augšas, no sāniem vai no apakšas ievadāmu maisītāju. Ultraskaņas maisīšanas zondes varat uzstādīt stikla reaktoros, tērauda tvertnēs, nerūsējošā tērauda tvertnēs vai plastmasas konteineros, piemēram, IBC konteineros.
Maisīšanas intensitāti un šķidrumā ievadīto kopējo ultraskaņas jaudu var mainīt, mainot ultraskaņas zonžu skaitu un izmēru, kā arī ultraskaņas svārstību amplitūdu. Ja vienā tvertnē izmanto vairākas ultraskaņas zondes, katru zondi var regulēt neatkarīgi.
Ja maisīšanu tvertnēs ar ultraskaņu izmanto augstas viskozitātes produktu, piemēram, plastisko smērvielu, līmju, polimēru, sveķu vai krāsu, sajaukšanai, ultraskaņas kombinēšana ar propellera maisītāju palīdz iegūt vienmērīgākus procesa rezultātus.
Vienkārša ar šķidrumu saskarē esošo maisītāja daļu tīrīšana uz vietas
Ultraskaņas maisītāju zondes ir izgatavotas no Titanium Grade 5 titāna. Šis titāns ir ļoti izturīgs, viegls un korozijizturīgs sakausējums. Parasti zonžu diametri ir no 1mm līdz 40mm laboratorijas lietojumam un no 40mm līdz 90mm rūpnieciskajiem tvertņu maisītājiem. Tāpēc ultraskaņas maisītājiem nepieciešamas tikai nelielas atveres tvertnēs.
Ultraskaņas tvertņu maisītājus var viegli tīrīt, jo tiem ir ļoti vienkārša rotācijas simetriska ģeometrija un nav rotējošu blīvējumu, kuri varētu radīt noplūdes vai nolietoties.
Tīrīšanas uz vietas (CIP) procedūrās ultraskaņas zondes var palīdzēt, nodrošinot intensīvu ultraskaņas tīrīšanu.
Fakti, ko vērts zināt par tvertņu maisītājiem
Pastāv dažādi maisīšanas mehānismi un vairāki maisīšanas iekārtu veidi. Tie ietver:
- Maisītājus (enkura un rāmja maisītājus, radiālos propellera maisītājus)
- Turbīnu maisītājus, turbīnas ar slīpām lāpstiņām
- Lāpstiņu maisītājus
- Kratītājus
- Magnētiskās maisīšanas serdenīšus
Daudzi mehāniskie tvertņu maisītāji rada ļoti zemu maisīšanas intensitāti ierobežotā kustības ātruma un kavitācijas trūkuma dēļ. Maisīšana ar ultraskaņu ir ļoti intensīvs mehāniskas maisīšanas veids procesos. Apstrāde ar ultraskaņu katru sekundi šķidrumā rada vairāk nekā 20 000 mehānisku svārstību. Tas nodrošina intensīvu sajaukšanu un spēcīgus bīdes spēkus, kas ir noderīgi daudzu produktu sastāvu veidošanā. Divu lāpstiņu propelleram būtu jādarbojas ar 600 000 RPM, lai sasniegtu tādu pašu frekvenci.
Ultraskaņas tvertnes maisītāja lietojumi
Ultraskaņas tvertņu maisītājus visā pasaulē izmanto dažādos procesos, piemēram:
- Minerālu izskalošana
- Vides tehnoloģijas
- Bioetanola ražošana
- Biodīzeļdegvielas ražošana
- Anaerobā fermentācija
- Šķidri pārtikas produkti un mērces
- Krāsas, Pārklājumi, lakas, tintes un krāsvielas
- Naftas pārstrādes tehnoloģijas un naftas ķīmija (piemēram, atsērošana)
- Papīra rūpniecība
- Kosmētikas rūpniecība (krēmu un losjonu izgatavošana)
- Lauksaimniecība (piemēram, sēklu pirmssējas aktivēšana)
- Farmaceitiskā rūpniecība (piemēram, vakcīnas, losjoni un ziedes)
- Augu izejvielu ekstrakcija (piemēram, ar ultraskaņas izraisītu šūnu līzi)


