UIP4000hdT – 4kW Hoogwaardige Ultrasonics
De UIP4000hdT levert tot 4kW ultrageluidsvermogen en is een betrouwbare productiemachine, zelfs onder veeleisende omstandigheden. Hij is ontworpen voor industriële processen met een hogere energiebehoefte en grote volumes. De UIP4000hdT is een robuuste en krachtige ultrasone processor.
Typische toepassingen van de UIP4000hdT zijn onder andere
- Homogenisatie,
- Emulgering,
- Verspreiden &
- deeltjes fijnmalen,
- Extractie,
- malaxatie van olijfolie,
- oplossend of
- sonochemische reacties zoals
- sonosynthese en
- sonokatalyse.
Dit systeem met hoog vermogen is bijzonder gunstig omdat er geen extra koelmedia zoals water of perslucht nodig zijn. Het speciale ontwerp van dit systeem maakt het mogelijk om het te gebruiken onder extreme omstandigheden, zoals stof, vuil, temperatuur en vochtigheid. De ultrasone processor bestaat uit titanium en roestvrij staal. De oscillatievrije flens is zeer nuttig gebleken voor de integratie in machines en fabrieken. Hij is aangepast aan de nieuwe technische omstandigheden wat betreft correct oscillatiegedrag.
Het modulaire concept van de UIP4000hdT biedt een krachtig en toch zeer ruimtebesparend systeem. De transducer en generator zijn afzonderlijk van elkaar ondergebracht en worden via kabels met elkaar verbonden. Het autonome ontwerp beperkt het werk dat nodig is voor installatie, bediening en onderhoud tot een minimum. Meerdere UIP4000hdT modules kunnen eenvoudig gecombineerd worden tot clusters met hogere procescapaciteiten.
| 4kW Verwerkingscapaciteit | ||
|---|---|---|
| Proces |
Debiet
|
|
| biodiesel transesterificatie |
1 naar 3m³/uur
|
|
| Emulgeringbijv. olie/water |
0.4 naar 2m³/uur
|
|
| celextractiebijv. algen |
0.1 naar 0.8m³/hr
|
|
| Verspreiden / deagglomeratie |
0.02 naar 0.4m³/uur
|
|
| nat malen en malen |
0.01 naar 0.02m³/hr
|
|
Over het algemeen bevinden zowel de flowcel als de ultrasone transducer zich in een dubbelwandige roestvrijstalen kast met een zeer effectieve geluidsisolatie. Indien nodig kan de UIP4000hdT worden gebruikt voor sonificatie van vloeistoffen in op maat gemaakte reactoren. Uiteraard kan de UIP4000hdT continu op vol vermogen werken (24 uur per dag, 7 dagen per week), zoals alle ultrasone systemen van Hielscher Ultrasonics.
Hielscher UIP4000hdT – 4kW hoogwaardige ultrasoontechniek voor processen in doorstroommodus
De UIP4000hdT in een oogopslag
- 4000 watt krachtige ultrasoon
- betrouwbaar voor zware sonicatieprocessen
- 24/7 werking
- industriële kwaliteit
- gekleurd aanraakscherm
- bladeren door afstandsbediening
- automatische gegevensregistratie van vermogen, amplitude, sonificatietijd, temperatuur, druk
- geïntegreerde SD/USB ComboCard
- insteekbare temperatuursensor
- insteekbare druksensor (optioneel verkrijgbaar)
- LAN-verbinding
- Ethernetverbinding
- geen software-installatie
- Automatische frequentieafstemming
Touchscreen in kleur
Een grote verbetering vanuit operationeel oogpunt is het gekleurde aanraakscherm. Dit aanraak- en stylusgevoelige scherm maakt eenvoudige bediening mogelijk, terwijl de nauwkeurige instelling van bedrijfsparameters en de weergave van de instelling van het ultrasone vermogen gegarandeerd zijn en gecombineerd worden met het hoogste comfort voor de operator. Het digitale bedieningsmenu is intuïtief in gebruik en beperkt zich tot de hoofdinstellingen. De instelling voor amplitude/vermogen en de pulsmodus kan worden aangepast met een gekleurde schuifregelaar (met 1%, 5% of 10% snap). De gebruiker bepaalt zelf of hij de voorkeur geeft aan de weergave van amplitude en vermogen als gekleurde staafdiagrammen of als numerieke weergave. Het display kan worden omgeschakeld van de normale weergavemodus naar de BIG NUMBER-weergavemodus, die wordt gekenmerkt door een hoog contrast en een groot lettertype voor een betere zichtbaarheid.
Browser afstandsbediening
De UIP4000hdT kan bediend worden met elke gangbare browser, zoals Internet Explorer, Safari, Firefox, Mozilla, mobiele IE/Safari met behulp van de nieuwe LAN webinterface. De LAN-verbinding is zeer eenvoudig plug-n-play in te stellen en vereist geen software-installatie. Het ultrasone apparaat fungeert als DHCP server/client en vraagt of wijst automatisch een IP toe. Het apparaat kan rechtstreeks vanaf de PC/MAC of met behulp van een switch of router worden bediend. Met behulp van een optionele vooraf geconfigureerde draadloze router kan het apparaat worden bediend vanaf de meeste smartphones of tabletcomputers, zoals de Apple iPad. Met behulp van port-forwarding van een aangesloten router kun je je UIP4000hdT overal ter wereld via internet bedienen. – Je smartphone of tablet is de afstandsbediening.
Ingebouwd netwerk
Een andere slimme functie van de UIP4000hdT is de bediening en besturing via LAN (local area network), wat de bediening vergemakkelijkt en een hoge verwerkingsflexibiliteit mogelijk maakt. Alle informatie van het sonicatieproces wordt automatisch opgeslagen op een SD/USB-datakaart. Een insteekbare sensor meet permanent de temperatuur en optioneel kan ook een druksensor worden aangesloten.
Automatische frequentieafstemming
Zoals alle Hielscher ultrasone apparaten heeft de UIP4000hdT een intelligente automatische frequentietuning. Wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, detecteert de generator de optimale werkfrequentie. Vervolgens wordt het apparaat op deze frequentie aangestuurd. Dat verbetert de algehele energie-efficiëntie en betrouwbaarheid van onze ultrasone apparaten. Het enige wat u hoeft te doen, is het systeem inschakelen. De generator stemt de frequentie automatisch af in een fractie van een seconde.
UIP4000hdT in kast
Krachtige Sonicator van 4000 watt
Hielscher Ultrasonics industriële sonicators kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotroden beschikbaar. De robuustheid van Hielscher's ultrasoonapparatuur maakt 24/7 gebruik mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0.5 tot 1.5mL | n.v.t. | VialTweeter |
| 1 tot 500 ml | 10 tot 200 ml/min | UP100H |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100 liter | 2 tot 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.v.t. | 10 tot 100 l/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
De Sonicator UIP4000hdT in onderzoek en wetenschap
De UIP4000hdT is een populaire 4000 watt krachtige ultrasone laboratoriumhomogenisator, die vaak wordt gebruikt in onderzoekslaboratoria en R&T-laboratoria.&D faciliteiten. Hieronder vindt u de factsheet van de UIP4000hdT en een selectie van wetenschappelijke artikelen waarin de sonde-type sonicator UIP4000hdT wordt gebruikt. De artikelen variëren van celdisruptie en extractie van bioactieve stoffen en extra vierge olijfolie tot biodiesel transesterificatie en materiaalkunde. Als u op zoek bent naar een specifieke toepassing en bijbehorende wetenschappelijke referenties, neem dan contact met ons op.
- Factsheet UIP4000hdT – 4000 watt krachtige industriële sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Beoordeling van de lay-out van de olijfolie-extractiefabriek met behulp van een ultrageluidapparaat met hoog vermogen. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Beoordeling van de lay-out van de olijfolie-extractiefabriek met behulp van een ultrageluidmachine met hoog vermogen. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effecten van ultrasone technologie op de kwalitatieve eigenschappen van Italiaanse extra vergine olijfolie. Voedingsmiddelen. 2021 Nov 22;10(11):2884.
- Pesterau, Ana-Maria; Sirbu, Rodica; Cadar, Emin (2023): Biomedische toepassingen op basis van marien collageen van de kwalachtige Rhizostoma Pulmo uit de Zwarte Zee. Europees Tijdschrift voor Natuurwetenschappen en Geneeskunde 6, 2023. 89-99.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Technisch-economische beoordeling van biodieselproductie uit canolaolie door middel van ultrasone cavitatie. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- Luján-Facundo, María-José; Mendoza-Roca, José-Antonio; Cuartas-Uribe, B.; Álvarez-Blanco, Silvia (2016): Membraanvervuiling in weiprocessing en daaropvolgende reiniging met ultrageluid voor een duurzamer proces. Journal of Cleaner Production 143, 2016.
Wetenswaardigheden
Grondbeginselen van ultrasone homogenisatie
Ultrasone homogenisatoren worden gebruikt voor dispergeren, emulgeren, natmalen, nano-industrie, enz. & microniseren, extractie (uit planten en celweefsels), synthese en katalyse van chemicaliën (de zogenaamde sonochemie) en ontgassen. Ultrasone homogenisatie wordt vaak gebruikt als overkoepelende term die al deze bovengenoemde toepassingen omvat. De ultrasone homogenisatie is gebaseerd op het werkingsprincipe van akoestische cavitatie, dat optreedt wanneer intense ultrasone geluidsgolven worden gekoppeld in een vloeibaar medium. Onder de intense ultrageluidsgolven worden minuscule vacuümbelletjes gegenereerd in het medium, die groeien tijdens de hoge druk/lage druk cycli van de ultrageluidsgolven. Op een bepaald moment, wanneer de microbellen een energetische toestand hebben bereikt waarin ze niet meer energie kunnen absorberen, storten ze heftig in. Dit fenomeen van vacuümbelimplosie wordt cavitatie genoemd. De implosie van de vacuümbellen genereert schokgolven, stromende/vloeibare stralen, hoge afschuiving, hoge temperatuur- en drukverschillen met voldoende energie om covalente bindingen te verbreken, moleculen te buigen en chemische reacties op te wekken.
Voor de beste resultaten in het homogenisatieproces kunnen de ultrasone processor en de opstelling ervan worden geoptimaliseerd door de volgende variabelen te veranderen:
- Amplitude (verplaatsing van de sonotrode) en intensiteit
- druk
- temperatuur
- Sonificeervat (batch- of flowcel: grootte, geometrie, stroomsnelheid)
Hielscher ultrasone processors met hoge prestaties gebruiken piëzo-elektrische generatoren gemaakt van loodzirkonaattitanaatkristallen. De trillingen worden doorgegeven via een titanium hoorn die is afgestemd op een resonantie van 19-26 kHz. Vanuit de hoorn worden de ultrasone trillingen via een ultrasone sonotrode (tip, sonde) gekoppeld aan het vloeistofmedium. Hielscher biedt ultrasone processoren met vermogens van 50 tot 16.000 watt per ultrasone eenheid en dekt daarmee de eisen van kleine laboratorium-ultrasone apparaten en apparaten op de werkbank tot pilotinstallaties en volledig commerciële ultrasone eenheden voor grote volumes.
Geavanceerde procesregeling voor optimale Sonication-resultaten
De sonificatieomstandigheden zijn cruciaal voor de output, procesresultaten en reproduceerbaarheid van ultrasone processen. Naast de nauwkeurige regeling van het uitgangsvermogen van de ultrasoon, aangepast door amplitude en intensiteit, zijn temperatuur, druk en sonificatietijd belangrijke factoren. Hielscher's digitale ultrasoonprocessoren worden geleverd met een insteekbaar thermokoppel. Een insteekbare druksensor is optioneel verkrijgbaar. Beide sensoren zijn verbonden met de ultrasoongenerator, die is uitgerust met een interne SD-kaart. De software van het ultrasone apparaat schrijft alle procesgegevens (datum, tijd, amplitude, ultrasone energie, netto-energie, temperatuur, druk) in een CSV-bestand op de SD-kaart. Dit maakt uw sonicatieruns vergelijkbaar en reproduceerbaar.
Voor hoge amplitudes is een hoger uitgangsvermogen vereist. Bij een verhoogde belasting, zoals een hoge viscositeit van het medium of een verhoogde druk, is een verhoogd ultrageluidvermogen nodig om de sonotrode met een gewenste amplitude aan te drijven. Hoe groter het voorvlak van de sonotrode (tip), hoe meer vermogen er nodig is om deze te laten resoneren. Met een grotere sonotrode kunnen grotere volumes worden verwerkt. Hielscher's industriële sonotrodes en cascatroden kan zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotroden verkrijgbaar. Dankzij de robuustheid van Hielscher's ultrasone machines kunnen ze 24/7 worden gebruikt onder zware belasting en onder veeleisende omstandigheden.
Voor de meeste ultrasone processen moet de temperatuur van het gesoneerde medium zo laag mogelijk zijn, omdat een lage temperatuur de opwekking van intense cavitatie bevordert. Hielscher biedt ultrasone flowcellen en reactoren met koelmantels, die het behoud van optimale procestemperaturen ondersteunen. Flowcellen en reactoren kunnen ook onder druk worden gezet. Onder verhoogde druk treedt intensievere cavitatie op. Daarom biedt Hielscher reactoren die gemakkelijk onder druk kunnen worden gebracht tot 300 atm.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone sondes in verschillende maten en vormen (bijv. cascatroden), waarmee alle ultrasone procesresultaten volledig lineair kunnen worden opgeschaald. Met 16kW ultrasone homogenisatoren en vele soorten sonotroden en flowcelreactoren is Hielscher uw ervaren partner voor ultrasone processen op industriële schaal. Naast de verscheidenheid aan standaard ultrasone apparaten ontwerpt en produceert Hielscher ook systemen op maat.