Versnel trage en ontoereikende productieprocessen
Ultrasone behandeling is een gevestigde techniek voor procesintensivering, die wordt gebruikt in allerlei toepassingen met vloeistoffen, zoals homogenisatie, mengen, dispergeren, natmalen, emulgeren en het verbeteren van heterogene chemische reacties. Als uw productieproces onvoldoende presteert en specifieke productiedoelstellingen niet haalt, kunt u ultrasone behandeling overwegen om het proces te verbeteren.
Ultrasoon mengen, homogeniseren en dispergeren
Ultrasone behandeling is een zeer efficiënte techniek voor het mengen, vermengen, homogeniseren, dispergeren en emulgeren van vast-vloeistofsystemen en vloeistof-vloeistofsystemen. Ultrasone mengers met hoge afschuiving breken deeltjes en druppels en verkleinen ze efficiënt, zodat een stabiel, homogeen mengsel ontstaat. Een belangrijk voordeel van ultrasoon mengen is de moeiteloze verwerking van vloeistoffen en slurries met zeer lage tot zeer hoge, pasta-achtige viscositeiten. Zelfs abrasieve deeltjes vormen geen probleem voor ultrasone mengers.
Lees meer over ultrasoon mengen met hoge afschuiving!
De ultrasone processor UIP16000hdT is een homogenisator met hoge prestaties die processen intensiveert voor allerlei mengtoepassingen
Sonochemische toepassingen
Door vast-vloeistofsystemen en vloeistof-vloeistofsystemen met ultrageluid met hoog vermogen te mengen, wordt de massaoverdracht tussen twee of meer fasen of componenten van het mengsel verbeterd. Het is algemeen bekend dat een verhoogde massaoverdracht veel chemische reacties, zoals heterogene katalyse, positief beïnvloedt. Daarnaast brengt ultrasone cavitatie veel energie in chemische systemen, waardoor reacties worden geïnitieerd en/of reactieroutes worden veranderd. Dit leidt tot aanzienlijk verbeterde chemische omzettingssnelheden en opbrengsten. Sonochemische apparatuur en reactoren worden veel gebruikt voor transesterificatie, polymerisatie, ontzwaveling, sol-gelprocessen en vele andere heterogene katalytische reacties en organische synthesereacties. Lees meer over sonochemische reacties!
Ultrasone toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie
Ultrasone homogenisatie met hoge afschuiving is een niet-thermische technologie die wordt gebruikt in uiteenlopende productieprocessen voor voedingsmiddelen, dranken en voedingssupplementen. Ultrasone extractie wordt toegepast bij de productie van sauzen, soepen, sappen, smoothies en voedingssupplementen (bijvoorbeeld vlierbes en cannabis) om smaakstoffen, kleurpigmenten, vitaminen en voedingsbestanddelen vrij te maken en zo een gezonder voedingsproduct met een intensere smaak te creëren. Dankzij de geëxtraheerde smaakstoffen en natuurlijke suikers kan de toevoeging van geraffineerde suiker en synthetische smaakstoffen worden vermeden. Lees meer over de ultrasone verwerking van voedingsmiddelen en dranken!
Ultrasone behandeling wordt tijdens de verwerking van voedingsmiddelen toegepast om de volgende processen te intensiveren en te verbeteren:
- extractie
- homogenisatie
- pasteurisatie
- emulgering
- inkapseling (liposomen, vaste lipidenanodeeltjes)
Ultrasone synthese en functionalisering van nanomaterialen
Ultrasone verwerking en de daaruit voortvloeiende akoestische cavitatie kunnen deeltjes extreem belasten en ze gecontroleerd verkleinen tot submicron- en nanogrootte. Het verschijnsel akoestische cavitatie veroorzaakt hoge afschuiving, turbulentie en zeer grote druk- en temperatuurverschillen. Deze intense omstandigheden ontstaan door het imploderen van bellen, wat kan worden waargenomen wanneer ultrageluid met hoog vermogen afwisselend cycli met hoge en lage druk in het medium creëert. Terwijl vloeistofstralen en botsingen tussen deeltjes op de deeltjes inwerken en ze eroderen en verbrijzelen, kan de optredende quasi-hydrostatische druk de microstructuren van deeltjes, zoals de porositeit, veranderen. Ultrasone functionalisering van nanodeeltjes maakt de synthese mogelijk van nanomaterialen met hoge prestaties en een verbeterde thermische stabiliteit, een buitengewone treksterkte, ductiliteit, thermische en elektrische geleidbaarheid, optische eigenschappen enz.
Lees meer over de ultrasone synthese en functionalisering van nanodeeltjes!
Ultrasone behandeling – synergetische effecten
Ultrasone behandeling kan een onvoldoende presterende machine vervangen of worden gecombineerd met vrijwel elke beschikbare techniek voor vloeistofverwerking om de ondermaatse resultaten te verfijnen en te verbeteren. Sonicators van Hielscher met een sonde worden geïntegreerd in bestaande productielijnen met
- colloïdmengers en colloïdmolens
- parelmolens / parelmolens
- mengers met hoge afschuiving
- hogedrukhomogenisatoren
- bladmengers / rotor-statormengers
- thermische pasteurisatie (HTST)
- Gepulseerd elektrisch veld met hoge intensiteit (HELP)
- microgolven
- ultraviolet licht (UV)
- elektrochemie
- hurdletechnologieën
- Extractoren met CO2
Ultrasone installatie van 3x UIP1000hdT voor zware processen
Ultrasone systemen met hoge prestaties voor procesintensivering
Hielscher Ultrasonic ontwerpt, produceert en distribueert sonicators met hoge prestaties voor zware toepassingen. Ons assortiment omvat het volledige bereik van compacte laboratoriumsonicators tot tafelmodellen en volledig industriële ultrasone processors, waardoor wij de ideale ultrasone opstelling voor uw toepassing en verwerkingsvolume kunnen aanbevelen.
Lees meer over industriële sonicators en waarom ze de oplossing zijn voor uw veeleisende toepassing!
Neem nu contact met ons op om te bespreken hoe uw proces kan profiteren van ultrasone procesintensivering! Onze goed opgeleide medewerkers met jarenlange ervaring bieden u uitgebreide informatie en technische details.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicators:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| n.v.t. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Literatuur / Referenties
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties van laboratoriumformaat tot industrieel formaat.
