Hielscher Echografietechniek

MultiPhaseCavitator-Insert voor Ultrasonic Flow Cell

De MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) is ontworpen om de ultrasone behandeling van vloeistof / vloeistof of vloeistof / gasmengsels te verbeteren. 48 zeer fijne canules injecteren vloeistof of gas in een vloeibare fase in het cavitatie zone. Dit creëert kleine gesuspendeerde druppeltjes of gasbellen hetgeen een zeer groot specifiek oppervlak.
Dit inzetstuk is bijzonder bruikbaar voor emulsie chemie, zoals fase-transfer-reacties, Faseoverdracht en -katalyse (PTC) of vloeistof-vloeistof-extractie. Een ander interessant toepassingsgebied is het neerslaan van deeltjes uit twee vloeibare precursors of sono-kristallisatie. Dit inzetstuk is ontworpen voor Hielscher stroomcel reactoren en maakt een ladingsgewijze of continue bewerking.
Blijkt uit fase injectie detail van Multi-Phase-cavitator

Injectie in ultrasone multiphasecavitator

On en 48 injectiepoorten

Met ultrasone trillingen is een effectief middel voor emulgering en menging. Anders dan bij de conventionele opstelling, waar afzonderlijke fasen worden gecombineerd voordat ze de stroomcel en de cavitatie binnengaan, verbetert deze celinvoeging de combinatie van de twee fasen. Wanneer een vloeistof door de 48 fijne canules wordt geïnjecteerd, komt deze de stroomcel binnen in zeer nauwe strengen. Het inzetstuk maakt gebruik van zeer 48 fijne medische canules met een binnendiameter van 0,3 mm tot 1,2 mm. Deze canules kunnen eenvoudig worden vervangen en zijn een goedkoop product (steriel, ongeveer 2ct / pc). De ultrasone cavitatie (bij 20 kHz) snijdt de 48 inkomende vloeistofstrengen in kleine druppeltjes wanneer ze de vloeibare fase in de stroomcel binnenkomen.
Het ontwerp past dezelfde toevoerdruk van de ene voeding op alle canules 48 om de stroom tussen de canules niveau.

InsertMPC48 voor Flow Cell Reactor

48 ingangsopeningen in ultrasone reactor voor vloeistof-vloeistof-reacties

Gebruik en toepassingen

Ultrasone mengen van emulsie ChemieHielscher ultrasone reactoren worden vaak gebruikt om emulgeren, om faseoverdracht proceskinetica of oplossen prijzen verbeteren vloeibare-vloeibare fase systemen. Voorbeelden van dergelijke werkwijzen zijn de oxidatieve ontzwaveling met waterstof peroxide en daaropvolgende oplosmiddelextractie of base gekatalyseerde omestering van triglyceriden.
Beperkte oplosbaarheid van één reagensfase in een andere reagensfase is een significant probleem in de procesemulsiechemie omdat beide fasen alleen in de interfase met elkaar reageren. Zonder ultrasone trillingen resulteert dit in lage reactiesnelheden en een langzame conversiekinetiek in tweefasensystemen.
De insert met een ultrasone reactor, de cavitatie produceert hydraulische schaar en breekt de geïnjecteerde fase in sub-micron en nanogrootte druppeltjes. Als het specifieke oppervlak van de scheidingslaag invloedrijk voor de chemische reactiesnelheid aanzienlijk verminderde diameter van de druppeltjes verbetert de reactiekinetica en kunnen verminderen of elimineren de noodzaak voor geleidelijk overdrachtsmiddelen. Het volumepercentage van de geïnjecteerde fase kan worden verlaagd, omdat fijnere emulsies minder volume gelijk contact oppervlak met het andere reagens fase nodig.
Het gebruik van dit inzetstuk kan de vereiste hoeveelheid amfifiel emulsie katalysatoren of verlagen fasetransferkatalysatoren (PTC), Zoals quaternaire ammoniumzouten met hun unieke vermogen op te lossen in zowel waterige als organische vloeistoffen.

Verbeterde Massa-Transfer voor chemische reacties

Wanneer twee fasen reagentia reageren bij een fasegrens, de reactieproducten ophopen op het druppeloppervlak rechthoek met de reagens fasen van interactie aan het grensvlak. De hydraulische afschuifkrachten veroorzaakt door ultrasone cavitatie leidt tot turbulente stroming en stoftransport van en naar oppervlakken en leidt druppeltje de herhaalde coalescentie en daaropvolgende vorming van nieuwe druppels. Naarmate de reactie voortgaat in de tijd, sonicatie maximaliseert de belichting en de interactie van de reagentia.
Dit effect wordt gebruikt bij vele processen, zoals de transverestering van plantaardige oliën voor biodiesel of de synthese van polyesters door de omestering van esters met diolen tot macromoleculen.

Emulgeren / Emulgeren

Dit stroomcel insert verbetert het emulgeren bij het mengen van onmengbare vloeistoffen. Dit leidt tot kleinere druppel maten en een smallere grootteverdeling – sleutelfactor voor de stabiliteit van een emulsie. Met dit ontwerp kunt injecteren en emulgeren lage en gemiddelde viscositeit vloeistoffen in even hoge viscositeit vloeistoffen zoals zware stookolie (HFO), polymeren of gels. Sommige formuleringen kunnen emulgatoren of stabilisatoren moeten worden toegevoegd. In dit geval helpt de emulgator uniform te mengen. De aangepaste ontwerpen voor de injectie van meer dan één fase hoewel de canules zijn op aanvraag beschikbaar.

Vloeistof-vloeistof extractie

Dit inzetstuk verhoogt vloeistof-vloeistof-extractieproces door een fijne afmeting turbulente emulsie, b.v. een oplosmiddelfase in een oliefase. Opnieuw verhoogt dit de fase contactoppervlak en een betere extractie en minder verbruik van oplosmiddelen.

Aqua-Brandstoffen voor schonere verbranding

Laagwaardige stookolie, zoals zware stookolie gebruikt op zeeschepen of voor energieopwekking kan worden geëmulgeerd met water. Dit resulteert in een efficiëntere verbranding en in een significante reductie van NOX emissies en roet.
Lees meer over ultrasoon emulgeren van aqua-brandstoffen (emulsie-brandstoffen)!

InsertMPC48 met 48 fijne canules

InvoegenMPC48 – 48 fijne canules eindigen in de zone cavitatie

FC100L1K-1S met InsertMPC48

Ultrasonic Flow Cell Reactor FC100L1K-1S met InsertMPC48

Beter ontwerp zorgt voor betere resultaten!

Neerslag / Sono-kristallisatie

Pigmenten of nanodeeltjes kunnen van onderaf worden gegenereerd door neerslag in vloeistoffen. In dit geval begint een oververzadigd mengsel vaste deeltjes of kristallen te vormen uit het sterk geconcentreerde materiaal. Deze deeltjes zullen uitgroeien tot een bepaald punt en uiteindelijk neerslaan. Om de deeltjes / kristalgrootte en morfologie te regelen, is het beheersen van de precursor / reagensmenging essentieel.
In het algemeen is het neerslagproces omvat: mengen, oververzadiging kiemvorming deeltjesgroei en agglomeratie. Dit laatste wordt vermeden door een lage vaste concentratie of door stabilisatoren. Het mengen is kritisch; zoals voor de meeste precipitatieprocessen de snelheid van de reactie is zeer hoog. De InsertMPC48 combineert snelle smalle geïnjecteerde stralen met sterke ultrasone cavitatie afschuiving. Dit maximaliseert het mengen snelheid en prestaties het creëren van meer en kleinere deeltjes.

Deeltjesgrootteverdeling van Fe3O4

Deeltjesgrootteverdeling van Fe3O4 (magnetiet) deeltjes gegenereerd in een continue ultrasone neerslag reactie (Banert et al., 2004).

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.


Van Lab Testing naar Pilot Scale and Production

Hielscher Ultrasonics biedt apparatuur om te testen, controleren en gebruik maken van deze technologie op elke schaal. Het concept is eenvoudig te integreren in bestaande processen.

  1. Feed fase A in vloeistof inlaatpoort onderaan de stroomcel
  2. Toevoerfasemedium B in kleinere vloeistof inlaatpoort (s) aan de zijde van de stromingscel. Deze voeding wordt geïnjecteerd in de cavitational gebied via leidingen 48 fijne
  3. Passen reactordruk via een terugslagklep in de stroom cel uitlaatpoort

Bij bench-top level een UIP1000hd (1 kW) kunnen stroomsnelheden van 100 tot 1000L / uur (25 tot 250 gal / hr) voor demonstratie en werkwijze voor het optimaliseren van de parameters ultrasoonapparaat verwerken. Hielscher ultrasone processors zijn ontworpen voor lineaire opschaling tot grotere volumes verwerken proef- of productieschaal. In onderstaande tabel zijn de verwerking van volumes en aanbevolen apparatuur maten.

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
0.2L 00,25 tot 2m3/ hr UIP1000hd, UIP2000hd
0.2L 1 8m3/ hr UIP4000
na 4 30m3/ hr UIP16000
na boven 30m3/ hr cluster van UIP10000 of UIP16000