Komory przepływowe i reaktory liniowe do ultradźwiękowców laboratoryjnych

Ultradźwiękowe homogenizatory laboratoryjne mogą być używane do wsadowego i liniowego przetwarzania cieczy i zawiesin. Typowe zastosowania obejmują homogenizację, dyspergowanie, emulgowanie, rozpuszczanie, a także reakcje sonochemiczne. Do ciągłej sonikacji in-line dostępne są komórki przepływowe i reaktory in-line w różnych rozmiarach i geometriach.

Ultradźwiękowe przetwarzanie inline w skali laboratoryjnej

Reaktory przepływowe do homogenizatorów ultradźwiękowych są dobrze znane i szeroko stosowane do przetwarzania dużych objętości w produkcji przemysłowej. Jednak w przypadku przetwarzania mniejszych objętości w skali laboratoryjnej i laboratoryjnej zastosowanie ultradźwiękowych komórek przepływowych ma również wiele zalet. Ultradźwiękowe komórki przepływowe pozwalają osiągnąć jednolite wyniki przetwarzania, ponieważ materiał przechodzi przez ograniczoną przestrzeń komory przepływowej w określony sposób. Czynniki sonikacji, takie jak czas retencji, temperatura procesu i liczba przejść, mogą być precyzyjnie kontrolowane, dzięki czemu cele są niezawodnie osiągane.
Komory przepływowe i reaktory inline firmy Hielscher są wyposażone w płaszcze chłodzące do utrzymywania optymalnej temperatury procesu. Reaktory z komorą przepływową są dostępne w różnych rozmiarach i geometriach, aby spełnić określone wymagania procesowe.
Korzystając z ultradźwiękowego ultrasonografu laboratoryjnego w połączeniu z reaktorem przepływowym, można przetwarzać większe objętości próbek bez większego nakładu pracy osobistej. Korzystając z ultradźwiękowej konfiguracji celi przepływowej, ciecz jest pompowana do reaktora ultradźwiękowego wykonanego ze stali nierdzewnej lub szkła. W komorze przepływowej ciecz lub zawiesina jest poddawana precyzyjnie regulowanej sonikacji. Cały materiał przechodzi przez kawitacyjną strefę gorącego punktu pod sonotrodą i poddawany jest równomiernej obróbce ultradźwiękowej. Po przejściu przez strefę kawitacji ciecz dociera do wylotu komory przepływowej. W zależności od procesu, ultradźwiękowa obróbka przepływowa może być prowadzona jako obróbka jedno- lub wielokrotna. W celu utrzymania pewnej korzystnej temperatury procesu, np. aby zapobiec degradacji materiału wrażliwego na ciepło podczas sonikacji, reaktory z komorą przepływową są osłonięte w celu poprawy rozpraszania ciepła.
Od małych do dużych objętości: Wyniki procesu mogą być liniowo skalowane od mniejszych objętości przetwarzanych na poziomie laboratoryjnym i stołowym do bardzo dużych przepustowości na skalę produkcji przemysłowej. Ultradźwięki Hielscher są dostępne dla dowolnych objętości od mikrolitrów do galonów.
Komory przepływowe Hielscher są całkowicie autoklawowalne i nadają się do stosowania z większością chemikaliów.

Dowiedz się więcej o naszych laboratorium i przemysłowe homogenizatory ultradźwiękowe!

Ultradźwiękowe urządzenia laboratoryjne i komory przepływowe

Poniżej znajdują się nasze ultradźwiękowe urządzenia laboratoryjne z dopasowanymi komórkami przepływowymi i sonotrodami
UP400ST (24 kHz, 400 W):
Sonotrody S24d14D, S24d22D i S24d22L2D są wyposażone w uszczelnienie typu O-ring. Sonotrody typu S24d14D i S24d22D są kompatybilne z komorą przepływową FC22K (stal nierdzewna, z płaszczem chłodzącym).

UP200St (26 kHz, 200 W) / UP200HT (26 kHz, 200 W):
Sonotrody S24d2D i S24d7D są wyposażone w uszczelkę O-ring i są kompatybilne z komorą przepływową FC7K (stal nierdzewna, z płaszczem chłodzącym) i FC7GK (szklana komora przepływowa, z płaszczem chłodzącym).

UP50H (30 kHz, 50 W) / UP100H (30 kHz, 100 W):
Zarówno w przypadku UP50H, jak i UP100H można stosować te same modele sonotrody i celi przepływowej. Sonotrody MS7 i MS7L2 posiadają uszczelnienie, które sprawia, że nadają się do stosowania z celami przepływowymi D7K (stal nierdzewna) i GD7K (szklana cela przepływowa, z płaszczem chłodzącym).

Jak zoptymalizować warunki pracy w ultradźwiękowych komorach przepływowych?

Hielscher Ultrasonics oferuje różnorodne ultradźwiękowe komórki przepływowe i reaktory sonochemiczne. Konstrukcja komory przepływowej (tj. geometria i wielkość komory przepływowej) i sonotroda powinny być dobrane zgodnie z cieczą lub zawiesiną i docelowymi wynikami procesu.
Poniższa tabela przedstawia najważniejsze parametry, które wpływają na warunki ultradźwiękowe w komorze przepływowej.

• Temperatura: Komory przepływowe z płaszczem chłodzącym pomagają utrzymać pożądaną temperaturę przetwarzania. Wysokie temperatury w pobliżu temperatury wrzenia płynu powodują zmniejszenie intensywności kawitacji, ponieważ gęstość płynu spada.
• Ciśnienie: Ciśnienie jest parametrem intensyfikującym kawitację. Zwiększenie ciśnienia w ultradźwiękowej komorze przepływowej powoduje zwiększenie gęstości płynu, a tym samym zwiększenie kawitacji akustycznej. Laboratoryjne komórki przepływowe Hielscher mogą być pod ciśnieniem do 1 barg, podczas gdy do przemysłowych komórek przepływowych i reaktorów Hielscher można zastosować do 300atm (około 300 barg).
• Lepkość cieczy: Lepkość cieczy jest ważnym czynnikiem, jeśli chodzi o ultradźwiękową konfigurację in-line. Małe laboratoryjne komórki przepływowe są korzystnie stosowane z mediami o niskiej lepkości, podczas gdy przemysłowe komórki przepływowe Hielscher nadają się do materiałów o niskiej do wysokiej lepkości, w tym past.
• Skład płynu: Wpływ lepkości cieczy został opisany powyżej. Jeśli przetwarzana ciecz nie zawiera ciał stałych, pompowanie i podawanie jest proste, a właściwości przepływu są przewidywalne. Jeśli chodzi o zawiesiny zawierające ciała stałe, takie jak cząstki i włókna, kształt komory przepływowej musi być wybrany z uwzględnieniem wielkości cząstek lub długości włókien. Odpowiednia geometria komory przepływowej ułatwia przepływ płynów obciążonych ciałami stałymi i zapewnia jednorodną sonikację.
• Rozpuszczone gazy: Ciecze podawane do ultradźwiękowej celi przepływowej nie powinny zawierać dużych ilości rozpuszczonych gazów, ponieważ pęcherzyki gazu zakłócają wytwarzanie kawitacji akustycznej i jej charakterystycznych pęcherzyków próżniowych.

Ultradźwiękowe reaktory przepływowe na małą i dużą skalę są bardzo popularne w badaniach, R&D i przemysłu, ponieważ pozwalają one badać i kontrolować mechanizmy i efekty obróbki ultradźwiękowej o dużej mocy. Dlatego też ultradźwiękowe komory przepływowe i reaktory liniowe zostały wdrożone do różnych zastosowań w procesach biologicznych, farmaceutycznych i chemicznych – w skali laboratoryjnej, pilotażowej i przemysłowej.
Homogenizatory Hielscher Ultrasonics, sonotrody i komórki przepływowe są dostępne w różnych wersjach, aby zmontować idealną konfigurację przetwarzania ultradźwiękowego. Nasz doświadczony personel skonsultuje się w zakresie optymalnej konfiguracji sprzętu dla celów procesu!

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: