Ultrasone tankroerwerken
Ultrasone tankroerwerken zijn mechanische roerwerken. Ultrasoon roeren mengt vloeistoffen met andere vloeistoffen of vaste stoffen om de proceskinetiek te verbeteren bij de productie van chemicaliën, voedingsmiddelen, farmaceutische producten en cosmetica. De roerwerken van Hielscher Ultrasonics variëren in grootte van laboratoriumroerwerken tot industriële tankroerwerken voor batchgewijs of inline gebruik.
Ultrasone tankroerwerken
Het doel van roeren in tanks is het verbeteren van de proceskinetiek. Ultrasone tankroerwerken ondersteunen de volgende processen:
- Bevochtigen & Oplossen van vaste stoffen in vloeistoffen
- Dispergeren & mengen van materialen in vloeibare formuleringen, bijvoorbeeld industriële, professionele of huishoudelijke reinigingsmiddelen of andere vloeibare schoonmaakmiddelen
- Emulgeren, bijvoorbeeld het mengen van twee niet-mengbare of vrijwel niet-mengbare vloeistoffen
- Extractie van plantaardig materiaal, bijvoorbeeld oliën uit kruiden, bladeren of specerijen
- Cellyse (bijvoorbeeld celontsluiting en extractie van cellen)
- Reiniging van deeltjesoppervlakken, bijvoorbeeld van glasparels of maalmedia
- Deeltjessynthese, bijvoorbeeld bottom-upsynthese of precipitatie
- Chemische reacties & Katalyse, bijvoorbeeld in CSTR’s (continu geroerde tankreactoren)
Bij veel processen kunnen ultrasone tankroerwerken de procestijd aanzienlijk verkorten. Waar plantaardig materiaal bij extractie met koud water bijvoorbeeld urenlang wordt geweekt, kan roeren met ultrasoon geluid de verwerkingstijd verkorten tot minuten of zelfs seconden. Het toevoegen van ultrasone sondes aan uw bestaande batchreactoren is een eenvoudige methode om de procestijd te verkorten en uw productiecapaciteit effectief te verhogen. Zo helpt ultrasoon roeren in tanks de prestaties te verbeteren en de productiekosten te verlagen.
Ultrasone laboratoriumroerwerken
Ultrasone roerwerken zijn een essentieel hulpmiddel bij procesonderzoek en -ontwikkeling. Terwijl conventionele roerwerken vaak een aanzienlijk minimumvolume vereisen, kan ultrasoon roeren al vanaf slechts 150µL worden toegepast. Hielscher Ultrasonics maakt compacte ultrasone handmixers en op een statief gemonteerde ultrasone homogenisatoren voor het roeren bij uiteenlopende processen. Doorstroomcelreactoren zijn beschikbaar voor alle ultrasone apparaten van Hielscher.
Industriële ultrasone roerwerken
Ultrasone roerwerken van Hielscher mengen een breed scala aan stoffen bij de vervaardiging van vloeibare producten, zoals verven, inkten, gekleurde coatings, lijmen of smeervetten. Industriële roerwerken van Hielscher variëren van 500 watt tot 16 kilowatt ultrasoon vermogen per afzonderlijke ultrasone sonde. U kunt een opstelling met meerdere ultrasone sondes gebruiken voor een hoger totaal ultrasoon uitgangsvermogen.
Lineaire opschaling van de roerwerkcapaciteit
Een van de belangrijkste voordelen van ultrasone roerwerken van Hielscher ten opzichte van conventionele, traditionele mechanische tankroerwerken is de perfect lineaire opschaling. Alle resultaten van roeropstellingen op laboratorium- of pilotschaal kunnen lineair worden opgeschaald naar elke grotere schaal.
Installatie van ultrasone roerwerken
U kunt industriële ultrasone roerwerken achteraf aan bestaande geroerde tankreactoren toevoegen en ze combineren met andere typen mengers in de tank. Als alternatief kunt u de ultrasone roersondes inline met een pomp installeren om uw product door de ultrasone reactor te recirculeren. Bij sonicatie wordt geen warmte aan het product overgedragen. De ultrasone sonde draagt uitsluitend mechanische energie over in de vorm van mechanische trillingen. Het vloeistofmengsel kan opwarmen door wrijving in de vloeistof wanneer deze beweegt.
Eenvoudig te gebruiken tankroerwerken
Ultrasone roerwerken met sondes hebben geen roterende afdichtingen. U kunt de sondeflens in elke richting, onder elke hoek of op elke positie aan een reactortank of een ander vat monteren. Daardoor is dezelfde ultrasone sonde bruikbaar als roerwerk dat van bovenaf, vanaf de zijkant of van onderaf wordt ingebracht. U kunt ultrasone sondes voor het roeren aan glazen reactoren, stalen tanks, roestvaststalen tanks of kunststof containers, zoals IBC’s, monteren.
De roerintensiteit en het totale ultrasone vermogen dat aan de vloeistof wordt overgedragen, kunnen worden gevarieerd via het aantal en de grootte van de ultrasone sondes en via de amplitude van de ultrasone trillingen. Bij gebruik van meerdere ultrasone sondes in één tank is elke sonde onafhankelijk instelbaar.
Bij het gebruik van ultrasone tankroerwerken voor het mengen van producten met een hoge viscositeit, zoals smeervetten, lijmen, polymeren, harsen of verven, helpt de combinatie van ultrasoon geluid met een propellerroerwerk om uniformere procesresultaten te verkrijgen.
Eenvoudige Clean-in-Place-reiniging van met vloeistof in contact komende roerwerkonderdelen
Ultrasone roersondes zijn gemaakt van titanium Grade 5. Dit titanium is een zeer sterke, lichte en corrosiebestendige legering. Gangbare sondediameters variëren van 1mm tot 40mm voor laboratoriumgebruik en van 40mm tot 90mm voor industriële tankroerwerken. Daarom hebben ultrasone roerwerken slechts kleine tankopeningen nodig.
Ultrasone tankroerwerken kunnen eenvoudig worden gereinigd, omdat ultrasone roerwerken zeer eenvoudige rotatiesymmetrische vormen hebben en geen roterende afdichtingen die kunnen lekken of slijten.
Tijdens Clean-in-Place-procedures (CIP) kunnen de ultrasone sondes ondersteuning bieden door intensieve ultrasone reiniging.
Wetenswaardigheden over tankroerwerken
Er bestaan verschillende roermechanismen en diverse typen roermachines. Deze omvatten:
- Roerders (anker- en raamroerwerken, radiale propellerroerwerken)
- Turbine-roerwerken, turbines met schuin geplaatste bladen
- Peddelroerwerken
- Schudapparaten
- Magnetische roerstaafjes
Veel mechanische tankroerwerken zorgen voor een zeer lage roerintensiteit door de beperkte bewegingssnelheid en het ontbreken van cavitatie. Ultrasoon roeren is een zeer intensieve manier om mechanisch te roeren tijdens processen. Elke seconde veroorzaakt sonicatie meer dan 20.000 mechanische trillingen in de vloeistof. Dit resulteert in intensief mengen en sterke afschuifkrachten die nuttig zijn bij de vervaardiging van veel productformuleringen. Een tweebladige propeller zou met 600.000 RPM moeten draaien om die frequentie te evenaren.
Toepassingen van het ultrasone tankroerwerk
Ultrasone tankroerwerken worden wereldwijd ingezet in uiteenlopende processen, zoals:
- Uitloging van mineralen
- Milieutechnologie
- Bio-ethanolproductie
- Biodieselproductie
- Anaerobe fermentatie
- Vloeibare voedingsmiddelen en sauzen
- Verven, Coatings, vernissen, Inkten en kleurstoffen
- Raffinagetechnologie en petrochemie (bijvoorbeeld ontzwaveling)
- Papierindustrie
- Cosmetica-industrie (vervaardiging van crèmes en lotions)
- Landbouw (bijvoorbeeld zaadpriming)
- Farmaceutische industrie (bijvoorbeeld vaccins, lotions en zalven)
- Extractie van plantaardig materiaal (bijvoorbeeld door ultrasone cellyse)


