Ultrasoon bespaart energie en kosten
Overschakelen van conventionele homogenisatoren, hydrodynamische mixers en roermolens naar ultrasone cavitatieprocessen levert kostenbesparingen op en maakt de verwerking milieuvriendelijk.
Door de recente en aanhoudende stijging van de energieprijzen heeft het energieverbruik een direct en aanzienlijk effect op de verwerkingskosten van materialen, zoals inkten, coatings en Biodiesel.
Hielscher ultrasone apparaten gebruiken minder energie dan traditionele mechanische systemen en behalen superieure verwerkingsresultaten. Door over te stappen van rotor-stator-mengers en hogedrukhomogenisatoren op ultrasoonmenging bespaart u dus aanzienlijk op elektriciteit. Dit kan zich in de loop der jaren vertalen in aanzienlijke kostenbesparingen.
Wrijvingswarmte is ongebruikte energie
Conventionele systemen verliezen energie door wrijvingswarmte. Hogedrukpompen voor hogedrukhomogenisatoren, maar ook hogedrukbladmengers en roermolens creëren hoge turbulentie in de vloeistof tijdens de verwerking. Deze turbulentie veroorzaakt wrijving tussen de vloeistofdeeltjes onderling en tussen de vloeistof en de roerende delen van de apparatuur. De wrijving zet inputenergie om in wrijvingswarmte. Dit deel van de toegevoerde energie gaat verloren, omdat het geen dispergerend, homogeniserend of malend effect genereert.
Net als bij de vergelijking tussen een conventionele gloeilamp en een fluorescerende lamp, zet de conventionele lamp een groot deel van de energie om in warmte. Daarom is er meer energie nodig om hetzelfde lichtniveau te leveren.
Bij conventionele mengsystemen is door de wrijvingsverwarming extra energie nodig voor het koelen van de vloeistof tijdens de verwerking.
Hielscher ultrasone apparaten hebben een zeer hoge energie-efficiëntie bij het omzetten van elektriciteit in cavitatie in de vloeistof.
in de vloeistof. De algehele energie-efficiëntie van de industriële ultrasone apparaten is ongeveer 80-90% vanaf de stekker in de vloeistof.
(klik op de afbeelding hierboven om de grafiek te vergroten).
Belangrijker is dat de cavitatiekrachten veel spanning op de deeltjes uitoefenen. Daarom is er meestal minder energie nodig om een goede dispersie, emulsie of een lagere deeltjesgrootte te verkrijgen. Hielscher Ultrasoon mengen creëert wel wrijvingswarmte, maar in een veel lagere verhouding dan standaard mechanisch mengen. Deze lagere verhouding vertaalt zich in extra efficiëntie doordat er minder energie nodig is om hetzelfde niveau van dispergeren of homogeniseren te bereiken en vermindert op zijn beurt de energie die nodig is voor het koelen van de verwerkte vloeistof.
Voorbeeld: Biodieselverwerking
Vooral bij de verwerking van alternatieve en duurzame brandstoffen, zoals biodiesel, is het energieverbruik en het behoud ervan uiterst belangrijk. De elektriciteit die wordt gebruikt voor de productie van “groen” brandstof heeft een directe invloed op de totale energie en CO2 balans.
De grafiek rechts (klik voor grotere weergave) toont een vergelijking tussen ultrasone cavitatie, high-shear mixing en hydrodynamische cavitatie. Met behulp van Hielscher ultrasone apparaten voor het verwerking van biodiesel vereist ca. 1,4kWh/m³. Om een vergelijkbaar resultaat te bereiken met hydrodynamische magnetische impulscavitatie is ca. 32,0kWh/m³. Voor high shear-mengen is ongeveer. 4,4kWh/m³. Dit betekent dat hydrodynamische impulscavitatie ongeveer 23 keer meer energie vereist en high shear mengen ongeveer 3 keer meer energie dan Hielscher ultrasone apparaten om dezelfde verwerkingscapaciteit te bereiken.
Dit leidt tot aanzienlijk hogere jaarlijkse elektriciteitskosten. Dit is een belangrijke kostenfactor die moet worden geëvalueerd bij het investeren in een verwerkingstechnologie.
Gemakkelijk veranderen
Hielscher ultrasone apparaten kunnen eenvoudig op kleinere schaal worden getest op hun procesefficiëntie. De UIP1000hd (1kW) wordt gebruikt voor de procesontwikkeling voor debieten van 0,5 l tot 1000 l per uur. Op deze schaal kan de verwerkingsefficiëntie worden geoptimaliseerd door de amplitude, druk en stroomsnelheid te variëren. Hierdoor krijgt u de specifieke energiebehoefte voor uw proces. Hielscher ultrasone apparaten kunnen lineair worden opgeschaald, zodat de specifieke energiebehoefte op elke schaal constant blijft. Hierdoor weet u hoeveel vermogen de apparatuur nodig heeft voor een bepaalde verwerkingscapaciteit en wat het jaarlijkse elektriciteitsverbruik is.