Hielscher Cascatrode – Sonda do sonikacji wysokopowierzchniowej

Hielscher Cascatrodes ™ to sonotrody o specjalnej konstrukcji (sondy ultradźwiękowe) do skutecznej sonikacji przy podwyższonych poziomach mocy ultradźwiękowej przy niskiej lub średniej intensywności sonikacji – zazwyczaj poniżej 60 W/cm² i poniżej 60 mikronów amplitudy.

Firma Hielscher opracowała urządzenie Cascatrode™ do zastosowań w przetwórstwie przemysłowym. Cascatrodes™ są dostępne dla wszystkich przemysłowych procesorów ultradźwiękowych – z UIP500hdT (0,5 kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5 kW) i UIP2000hdT (2kW) do najpotężniejszego na świecie urządzenia ultradźwiękowego UIP16000 (16kW).

Podczas opracowywania lub testowania nowych procesy sonikacji, takich jak: emulgacja, Dyspersacja, homogenizacja, rozdrabnianie komórek i ekstrakcja, deaglomeracja. odgazowanie przekonasz się, że specyficzne parametry sonikacji działają lepiej niż inne. Bez zmiany mocy wyjściowej można zmieniać intensywność sonikacji: Albo skupić moc wyjściową na małej powierzchni przy wysoka intensywność (wysoka W/cm²) lub połączyć moc z medium przy użyciu dużej powierzchni przy niższe natężenia (niskie W/cm²). Intensywność wzrasta wraz z wyższą sonikacją amplitudawyższa płynność ciśnienie lub wyższy lepkość i zmniejsza się wraz z wyższym temperatura. Po ustaleniu optymalnej konfiguracji parametrów dla danego procesu należy utrzymywać tę konfigurację na stałym poziomie podczas zwiększania skali. Podczas skalowania nie należy zmieniać amplitudy i ciśnienia sonikacji. W ten sposób można utrzymać intensywność sonikacji – to jest moc ultradźwiękowa na jednostkę powierzchni (Waty/cm²) stała. Logicznie rzecz biorąc, potrzeba większej powierzchni sonotrody, aby połączyć większą moc przy danym natężeniu powierzchniowym – jest to korelacja liniowa.
Hielscher oferuje szeroką gamę sonotrod (=sond sonikacyjnych) do swoich urządzeń ultradźwiękowych. Zazwyczaj sonotrody różnią się w zależności od średnicy końcówki aby zapewnić różne obszary powierzchni końcówki. Pionowe powierzchnie sonotrody są generalnie nieistotne dla przenoszenia mocy, ponieważ ich amplituda oscylacji skierowana do ciekłego medium jest bardzo niska. Konstrukcja Cascatrode™ jest inna, ponieważ dodaje poziome powierzchnie w kształcie pierścienia do powierzchni końcówki. Każdy pierścień jest umieszczony w jednym z maksimów oscylacji sonotrody. Dzięki tym pierścieniom, wibrująca powierzchnia, która łączy ultradźwięki w medium, które ma być sonikowane, może zostać znacznie zwiększona – pozwalając na wyższa moc ultradźwiękowa, która ma być sprzężona z cieczą przy danej intensywności powierzchni. Cascatrode™ umożliwia przesyłanie dużej mocy ultradźwiękowej przy wysokich amplitudach do przetwarzanego medium.

Kaskady Hielscher Cascatrodes™ są dostępne w różnych długościach i średnicach oraz z różną liczbą pierścieni – zaprojektowany, aby dopasować intensywność procesu i konkretnego zastosowania ultradźwiękowego. Ponieważ są one używane w procesach o dużej mocy i dużej objętości, Cascatrodes ™ są Najczęściej instalowane w systemach o ciągłym przepływie. Można je dostosować do reaktorów z komorą przepływową, co pozwala na wydajne przetwarzanie inline na skalę przemysłową.