Hielscher Echografietechniek

Efficiënte Bioraffinaderijen via Ultrasoon Proces Intensivering


Ultrasonicatie is een procesintensieve techniek, die in verschillende processen in bioraffinaderijen wordt toegepast. Typische processen die aanzienlijk profiteren van ultrasone behandeling zijn extractie, langzame heterogene reacties en andere toepassingen waarbij sprake is van intensief mengen, homogeniseren en dispergeren. Ultrasoonbehandeling versnelt processen en reacties en maakt ze efficiënter. Resultaten van ultrasonisch gestimuleerde processen zijn hogere opbrengsten/outputs en hogere conversiewaarden.

Wat zijn Bio-Raffinaderijen?

Een bioraffinaderij is een productiefaciliteit die biomassaconversieprocessen en verwerkingsapparatuur integreert voor de productie van brandstoffen, energie en andere nuttige producten zoals chemicaliën uit de biomassa-grondstof. Typische biomassa die in bioraffinaderijen wordt verwerkt, omvat grondstoffen zoals landbouwafval en bijproducten, die worden geüpcycled tot verschillende producten met een toegevoegde waarde op biobasis, bijvoorbeeld levensmiddelen, diervoeders, chemicaliën, bio-energie (biobrandstoffen, elektriciteit en/of warmte). De productieprocessen van een bioraffinaderij zijn bedoeld om duurzaam en milieuvriendelijk te zijn. Net als conventionele raffinaderijen kunnen bioraffinaderijen meerdere chemicaliën leveren door een initiële grondstof (biomassa) te fractioneren tot meerdere tussenproducten (koolhydraten, eiwitten, triglyceriden) die verder kunnen worden omgezet in producten met toegevoegde waarde. Een belangrijk kenmerk van bioraffinaderijen is valorisatie en recyclage/upcycling van afval zoals landbouw-, stads- en industrieel afval door middel van het omzetten van nutteloze biomassa in waardevolle materialen.

Ultrasonisch geïntensiveerde bioraffinaderijen

Door de integratie van ultrasoontechniek kunnen veel processen zoals extractie, vertering, desintegratie, transesterificatie en vele andere aanzienlijk efficiënter worden uitgevoerd. Ultrasoon procesintensivering in een bioraffinaderij heeft vooral tot doel de opbrengst te verbeteren, processen tijd- en energie-efficiënter te maken en de zuiverheid en kwaliteit van het eindproduct te verbeteren. Ultrasoon kan bijdragen aan diverse bioraffinageprocessen.

Ultrasonic extraction of green biomass

Ultrasone extractie en homogenisatie van groene biomassa om waardevolle verbindingen vrij te maken en te isoleren

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Hoe werkt Sonication? – Het werkingsprincipe van ultrageluid

Krachtige ultrasone cavitatieVoor hoogwaardige ultrasone verwerking wordt hoog- en laagfrequent ultrasoon geluid gegenereerd door een ultrasone generator en via een ultrasone sonde (sonotrode in een vloeistof) overgebracht. High-power ultrasoon geluid wordt beschouwd als ultrasoon geluid in het bereik van 16-30kHz. De ultrasone sonde breidt zich uit en krimpt bijvoorbeeld bij 20kHz, waardoor er respectievelijk 20.000 trillingen per seconde in het medium worden doorgegeven. Wanneer de ultrasone golven door de vloeistof reizen, creëren afwisselend hoge druk (compressie) / lage druk (zeldzaamheid of expansie) cycli minieme vacuümbellen of holtes, die gedurende meerdere drukcycli groeien. Tijdens de compressiefase van de vloeistof en de luchtbellen is de druk positief, terwijl de zeldzaamheidsfase een vacuüm (negatieve druk) produceert. Tijdens de compressie-expansiecycli groeien de holtes in de vloeistof tot ze een grootte bereiken, waarbij ze niet meer energie kunnen absorberen. Op dit punt imploderen ze heftig. De implosie van die caviteiten resulteert in verschillende zeer energetische effecten, die bekend staan als het fenomeen van de akoestische / ultrasone cavitatie. Akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door veelvuldige, zeer energetische effecten, die zowel op vloeistoffen, vaste/vloeistof-systemen als op gas/vloeistof-systemen inwerken. De energiedichte zone of cavitatiezone staat bekend als de zogenaamde hot-spotzone, die het meest energiedicht is in de nabije omgeving van de ultrasone sonde en afneemt met toenemende afstand tot de sonotrode. De foto links toont een intense cavitatie bij een ultrasone sonde van 1kW in water. De belangrijkste kenmerken van ultrasone cavitatie zijn de lokaal voorkomende zeer hoge temperaturen en drukken en de respectievelijke verschillen, turbulenties en vloeistofstromingen. Tijdens de implosie van ultrasone caviteiten in ultrasone hotspots kunnen temperaturen tot 5000 Kelvin, drukken tot 200 atmosfeer en vloeistofstralen tot 1000 km/u worden gemeten. Deze uitstekende energie-intensieve omstandigheden dragen bij aan sonomechanische en sonochemische effecten die de biomassa en chemische systemen op verschillende manieren intensiveren.
De belangrijkste impact van ultarsonicatie op de biomassa is het gevolg van de volgende effecten:

  • Hoogheid: Ultrasone hoge schuifkrachten verstoren vloeistoffen en vloeistof-vaste systemen en veroorzaken intense agitatie, homogenisatie en massaoverdracht.
  • Impact: Vloeistofstralen en -stromen die door ultrasone cavitatie worden gegenereerd, versnellen vaste stoffen in vloeistoffen, wat vervolgens leidt tot een interparticuliere botsing. Wanneer deeltjes met zeer hoge snelheden botsen, eroderen ze, versplinteren ze en worden ze fijngemalen en gedispergeerd, vaak tot op nano-maat. Voor biologische materie zoals plantenweefsel en bioafval verstoren de hogesnelheidsvloeistofstralen en de wisselende drukcycli de celwanden en geven ze het intracellulaire materiaal vrij. Dit resulteert in een zeer efficiënte extractie van bioactieve stoffen en een homogene menging van biomassa.
  • Agitatie: Ultrasonicatie veroorzaakt intense turbulenties, schuifkrachten en microbewegingen in de vloeistof of drijfmest. Hierdoor intensiveert sonicatie altijd de massatransfer en versnelt daardoor reacties en processen.

ultrasone Processor UIP4000hdT voor de winning en verwerking van grote volumestromen

Hoogwaardige ultrasonica is een procesintensieve techniek die wordt toegepast op meerdere industrieën. Ultrasoontechniek wordt gebruikt om vloeistoffen en slurries te verwerken om te mengen en te homogeniseren, massaoverdracht te bevorderen, verbindingen te extraheren en/of chemische reacties op gang te brengen.

Veelvoorkomende toepassingen van ultrasoonbehandeling in bioraffinaderijen zijn:

  • bioethanol Production
  • extractie van waardevolle verbindingen uit biomassa (bijv. eiwitten, pectines, zetmeel, enz.)
  • biodieselsynthese uit afgewerkte plantaardige oliën en dierlijke vetten
  • Biodiesel uit algen olie
  • lignocellulosebehandeling
  • zetmeelaanpassing
High-performace ultrasoonapparaat UIP4000hdT voor industriële toepassingen

UIP4000hdT – 4kW vermogen ultrasoon systeem voor de continue inline sonicatie van slurries

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Hoogwaardige ultrasone processoren voor Bioraffinaderijen

UIP4000hdT-stroomcel voor inline sonicatie op industriële schaalHielscher Ultrasonic fabriceert en distribueert ultrasone mixers met een hoge afschuiving voor hoogwaardige toepassingen zoals homogenisatie, mengen, celverstoring, desintegratie, extractie, dispersie, ontgassing en het initiëren van chemische reacties. Ultrasone reactoren worden wereldwijd in bioraffinaderijen toegepast om de efficiëntie, de opbrengst en de conversiesnelheid van verschillende processen te verhogen.
Hoogwaardige ultrasone apparatuur voor bioraffinageprocessen is direct beschikbaar voor bench-top, pilot en industriële installatie. Aangezien ultrasone toepassingen zoals extractie, desintegratie, oplossen, verbetering van de massaoverdracht, homogenisatie en ontgassing reeds gevestigde processen zijn, is de overgang van eerste proeven, optimalisatie naar uw specifieke procesvereisten en de installatie van een volledig industrieel ultrasoon scheidings- en/of uitloogsysteem snel en eenvoudig.
Hielscher Ultrasonics levert ultrasone ultrasoonsystemen met hoge prestaties op elke gewenste grootte en capaciteit. Met de UIP16000 (16kW) produceert Hielscher de krachtigste ultrasone processor ter wereld. De UIP16000 en alle andere industriële ultrasoonsystemen kunnen eenvoudig worden geclusterd tot de gewenste verwerkingscapaciteit. Alle Hielscher ultrasoonsystemen zijn gebouwd voor 24 uur per dag, 7 dagen per week, onder volle belasting en in veeleisende omgevingen.

Ultrasone sondes en Sono-Reactors voor elk volume

Het Hielscher Ultrasonics productassortiment omvat het volledige spectrum van ultrasone processoren, van compacte ultrasone laboratorium ultrasone systemen over bench-top en pilot systemen tot volledig industriële ultrasone processoren met de capaciteit om vrachtwagenladingen per uur te verwerken. Het volledige productassortiment stelt ons in staat om u de meest geschikte ultrasone apparatuur te bieden voor uw toepassing, procescapaciteit en productiedoelen.

Precies beheersbare amplitudes voor optimale resultaten

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Alle Hielscher ultrasoonprocessoren zijn nauwkeurig regelbaar en daarmee betrouwbaar werkpaard in R&D en productie. De amplitude is een van de cruciale procesparameters die de efficiëntie en effectiviteit van sonochemische en sonomechanische geïnduceerde reacties beïnvloeden. Alle Hielscher Ultrasonics’ processoren maken het mogelijk om de amplitude nauwkeurig in te stellen. Sonotrodes en boosterhoorns zijn accessoires die het mogelijk maken om de amplitude in een nog groter bereik te wijzigen. Hielscher's industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren en de vereiste ultrasone intensiteit voor veeleisende toepassingen. Amplituden tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden uitgevoerd in 24 uur per dag, 7 dagen per week.
Nauwkeurige amplitude-instellingen en de permanente bewaking van de ultrasone procesparameters via slimme software geven u de mogelijkheid om biomassa onder de meest effectieve ultrasone omstandigheden te verwerken. Optimale sonicatie voor de meest efficiënte biomassa-upcycling!
De robuustheid van Hielscher's ultrasone apparatuur maakt het mogelijk om 24 uur per dag en 7 dagen per week te werken in zware omstandigheden. Dit maakt de ultrasoon apparatuur van Hielscher tot een betrouwbaar werkinstrument dat voldoet aan uw eisen voor bioraffinageprocessen.

Hoogste kwaliteit – Ontworpen en geproduceerd in Duitsland

Als familiebedrijf en familiebedrijf stelt Hielscher de hoogste kwaliteitseisen aan zijn ultrasone processoren. Alle ultrasone processoren worden ontworpen, gefabriceerd en grondig getest in ons hoofdkantoor in Teltow bij Berlijn, Duitsland. Robuustheid en betrouwbaarheid van Hielscher's ultrasoon apparatuur maken het een werkpaard in uw productie. 24 uur per dag, 7 dagen per week, onder volle belasting en in veeleisende omgevingen is een natuurlijk kenmerk van Hielscher's hoogwaardige ultrasone sondes en reactoren. Ons vakkundige team staat klaar om u te helpen met proceskennis, training en ondersteuning.

Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor mengtoepassingen, dispersie, emulsificatie en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.

Literatuur / Referenties