Wydajne biorafinerie dzięki Ultradźwiękowej Intensyfikacji Procesu

Ultrasonizacja jest techniką intensyfikującą proces, która jest wdrażana do różnych procesów w biorefineriach. Typowe procesy, które w znacznym stopniu korzystają z leczenia ultradźwiękowego to ekstrakcja, powolne reakcje niejednorodne, jak również inne zastosowania, które wymagają intensywnego mieszania, homogenizacji i dyspersji. Ultradźwięki przyspieszają procesy i reakcje oraz zwiększają ich skuteczność. Rezultatami procesów wspieranych ultradźwiękami są wyższe wydajności/wydajności oraz wyższe współczynniki konwersji.

Czym są Bio-Refinerie?

Biorefineria to zakład produkcyjny, który integruje procesy przetwarzania biomasy i urządzenia do jej przetwarzania w celu wytwarzania paliw, energii i innych korzystnych produktów, takich jak substancje chemiczne z surowca z biomasy. Typowa biomasa przetwarzana w biorafineriach obejmuje takie surowce, jak odpady rolne i produkty uboczne, które są przetwarzane na różne produkty o wartości dodanej oparte na biomasie, np. żywność, pasze, chemikalia, bioenergię (biopaliwa, energię elektryczną i/lub cieplną). Procesy produkcyjne w biorefinerii mają być zrównoważone i przyjazne dla środowiska. Podobnie jak konwencjonalne rafinerie, biorafinerie mogą dostarczać wiele substancji chemicznych poprzez frakcjonowanie surowca wyjściowego (biomasy) na wiele półproduktów (węglowodany, białka, trójglicerydy), które mogą być dalej przetwarzane na produkty o wartości dodanej. Kluczową cechą biorefinerii jest waloryzacja i recykling/upcykling odpadów takich jak odpady rolnicze, miejskie i przemysłowe poprzez przetwarzanie bezużytecznej biomasy na wartościowe materiały.

Biorefinerie z intensyfikacją ultradźwiękową

Dzięki integracji ultradźwięków wiele procesów, takich jak ekstrakcja, trawienie, dezintegracja, transestryfikacja, między innymi, może być prowadzonych znacznie efektywniej. Intensyfikacja procesów ultradźwiękowych w bio-rafinerii ma na celu przede wszystkim poprawę wydajności, zwiększenie efektywności czasowej i energetycznej procesów oraz zwiększenie czystości i jakości produktu końcowego. Ultradźwięki mogą przyczyniać się do rozwoju różnych procesów biorefinerii.

Ultrasonic extraction of green biomass

Ekstrakcja ultradźwiękowa i homogenizacja zielonej biomasy w celu uwolnienia i wyizolowania cennych związków

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Jak działa Sonication? – Zasada działania ultradźwięków

Potężne ultradźwiękowe kawitacyjnyDo wysokowydajnej obróbki ultradźwiękowej, ultradźwięki o wysokiej intensywności i niskiej częstotliwości są generowane przez generator ultradźwięków i przekazywane za pomocą sondy ultradźwiękowej (sonotroda do cieczy). Ultradźwięki o wysokiej mocy są uznawane za ultradźwięki w zakresie 16-30kHz. Sonda ultradźwiękowa rozszerza się i kurczy np. przy 20kHz, przekazując do ośrodka odpowiednio 20 000 drgań na sekundę. Kiedy fale ultradźwiękowe przechodzą przez ciecz, naprzemienne cykle wysokiego (kompresja) / niskiego ciśnienia (rzadkość lub rozprężenie) tworzą miniaturowe pęcherzyki próżniowe lub wgłębienia, które rosną przez kilka cykli ciśnieniowych. Podczas fazy ściskania cieczy i pęcherzyków ciśnienie jest dodatnie, podczas gdy w fazie rzadkości wytwarza się próżnia (podciśnienie). Podczas cykli ściskania i rozszerzania wgłębienia w cieczy rosną aż do osiągnięcia wielkości, przy której nie mogą wchłonąć więcej energii. W tym momencie implodują one gwałtownie. W wyniku implozji tych ubytków powstają różne efekty wysokoenergetyczne, znane jako zjawisko kawitacji akustycznej / ultradźwiękowej. Kawitacja akustyczna charakteryzuje się wieloma efektami wysokoenergetycznymi, które uderzają w ciecze, układy stałe/ciekłe oraz gaz/ciecz. Strefa energetycznie gęsta lub kawitacyjna jest znana jako tzw. strefa hot-spot, która jest najbardziej energochłonna w bliskim sąsiedztwie sondy ultradźwiękowej i zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości od sondy. Na zdjęciu po lewej stronie widać intensywną kawitację przy sondzie ultradźwiękowej o mocy 1kW w wodzie. Główne cechy kawitacji ultradźwiękowej to występujące lokalnie bardzo wysokie temperatury i ciśnienia oraz odpowiednie różnice temperatur, turbulencje i przepływy cieczy. Podczas implozji kawitacji ultradźwiękowej w ultradźwiękowych gorących miejscach można mierzyć temperatury do 5000 Kelvinów, ciśnienia do 200 atmosfer i strumienie cieczy o prędkości do 1000km/h. Te wyjątkowe warunki energochłonne przyczyniają się do efektów sonomechanicznych i sonochemicznych, które na różne sposoby intensyfikują biomasę i układy chemiczne.
Główny wpływ ultarsonizacji na biomasę wynika z następujących efektów:

  • High-shear: Siły ultradźwiękowe o dużym natężeniu zakłócają działanie cieczy i układów ciecz-ciało stałe powodując intensywne mieszanie, homogenizację i przenoszenie masy.
  • Uderzenie: Strumienie i strugi cieczy generowane przez kawitację ultradźwiękową przyspieszają cząstki stałe w cieczach, co w konsekwencji prowadzi do zderzeń międzycząsteczkowych. Kiedy cząsteczki zderzają się z bardzo dużymi prędkościami, ulegają erozji, rozpadają się i zostają zmielone i rozproszone w drobny sposób, często do rozmiarów nano. W przypadku materii biologicznej, takiej jak tkanka roślinna i bioodpady, strumienie cieczy o dużej prędkości i zmienne cykle ciśnienia rozbijają ściany komórkowe i uwalniają materiał wewnątrzkomórkowy. Efektem tego jest wysoce efektywna ekstrakcja związków bioaktywnych i jednorodne wymieszanie biomasy.
  • Agitacja: Ultrasonizacja powoduje intensywne turbulencje, siły ścinające i mikroruchy w cieczy lub zawiesinie. Tym samym ultradźwięk zawsze intensyfikuje przenoszenie masy i przyspiesza tym samym reakcje i procesy.
Ekstraktor ultradźwiękowy UIP4000hT do ciągłego malaksowania i ekstrakcji oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia. Ten film przedstawia procesor ultradźwiękowy UIPEVO / UIP4000hdT firmy Hielscher do malaksowania i ekstrakcji oliwy z oliwek extra virgin (EVOO). Malaksja ultradźwiękowa i ekstrakcja jest sprawdzoną techniką zwiększającą wydajność oliwy z oliwek extra virgin, poprawiającą jakość EVOO i przyspieszającą czas przetwarzania.

Ekstraktor ultradźwiękowy UIP4000hdT do przemysłowego malaksowania i ekstrakcji oliwy z oliwek najwyższej jakości z pierwszego tłoczenia

Wysokowydajna ultrasonografia jest techniką intensyfikującą proces, stosowaną w wielu gałęziach przemysłu. Ultradźwięki stosowane są do przetwarzania cieczy i zawiesin w celu ich zmieszania i homogenizacji, wspomagania przenoszenia masy, ekstrakcji związków i/lub inicjowania reakcji chemicznych.

Powszechnym zastosowaniem ultrasonografii w biorefineriach są:

  • Produkcja bioetanolu
  • pozyskiwanie z biomasy cennych związków (np. białek, pektyn, skrobi itp.)
  • synteza biodiesla z zużytych olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych
  • Biodiesel z alg Oil
  • leczenie lignocelulozą
  • modyfikacja skrobi
Wysokowydajny ultrasonikator UIP4000hdT do zastosowań przemysłowych

UIP4000hdT – System ultradźwiękowy o mocy 4kW do ciągłego sondowania zawiesin w linii produkcyjnej

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wysokowydajne procesory ultradźwiękowe dla Biorefinerii

Komora przepływowa UIP4000hdT do sonizacji inline na skalę przemysłowąFirma Hielscher Ultrasonic produkuje i dystrybuuje wysokiej klasy mieszalniki ultradźwiękowe do zastosowań o wysokiej wydajności, takich jak homogenizacja, mieszanie, rozbijanie komórek, dezintegracja, ekstrakcja, dyspersja, odgazowywanie i inicjowanie reakcji chemicznych. Reaktory ultradźwiękowe są stosowane w biorefineriach na całym świecie w celu zwiększenia wydajności, wydajności i współczynnika konwersji różnych procesów.
Wysokowydajne urządzenia ultradźwiękowe dla procesów biorafineryjnych są dostępne dla instalacji laboratoryjnych, pilotażowych i przemysłowych. Ponieważ zastosowania ultradźwięków, takie jak ekstrakcja, dezintegracja, rozpuszczanie, poprawa transferu masy, homogenizacja i odgazowywanie są już ustalonymi procesami, przejście od pierwszych prób, optymalizacji do specyficznych wymagań procesowych i instalacji w pełni przemysłowego ultradźwiękowego systemu separacji i/lub ługowania jest szybkie i proste.
Hielscher Ultrasonics dostarcza wysokowydajne ultrasonografy o dowolnej wielkości i pojemności. Dzięki UIP16000 (16kW) firma Hielscher produkuje najmocniejszy procesor ultradźwiękowy na świecie. Zarówno UIP16000, jak i wszystkie inne przemysłowe systemy ultradźwiękowe mogą być łatwo łączone w klastry o wymaganej wydajności przetwarzania. Wszystkie ultradźwięki firmy Hielscher są przeznaczone do pracy w trybie 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach.

Sondy ultradźwiękowe i reaktory soniczne dla każdej objętości

Asortyment produktów Hielscher Ultrasonics obejmuje pełne spektrum procesorów ultradźwiękowych, począwszy od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, poprzez systemy stacjonarne i pilotażowe, aż po w pełni przemysłowe procesory ultradźwiękowe o wydajności umożliwiającej przetwarzanie ciężarówek na godzinę. Pełna gama produktów pozwala nam zaoferować Państwu najbardziej odpowiednie urządzenia ultradźwiękowe dla Państwa aplikacji, wydajności procesu i celów produkcyjnych.

Precyzyjnie regulowane amplitudy dla uzyskania optymalnych wyników

Procesory przemysłowe serii HDT Hielscher może być wygodne i przyjazne dla użytkownika obsługiwany za pomocą przeglądarki pilocie.Wszystkie procesory ultradźwiękowe Hielscher są precyzyjnie sterowane, a tym samym niezawodne konie robocze w R&D i produkcja. Amplituda jest jednym z kluczowych parametrów procesu, który wpływa na efektywność i skuteczność reakcji wywołanych sonochemicznie i sonomechanicznie. Wszystkie ultradźwięki Hielscher Ultrasonics’ Procesory pozwalają na precyzyjne ustawienie amplitudy. Sonotrody i klaksony wzmacniające są akcesoriami pozwalającymi na modyfikację amplitudy w jeszcze szerszym zakresie. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo duże amplitudy i zapewnić wymaganą intensywność ultradźwiękową dla wymagających zastosowań. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7.
Precyzyjne ustawienia amplitudy i stałe monitorowanie parametrów procesu ultradźwiękowego za pomocą inteligentnego oprogramowania dają możliwość przetwarzania biomasy w najbardziej efektywnych warunkach ultradźwiękowych. Optymalna syrenacja dla najbardziej wydajnego upcyklingu biomasy!
Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 w trudnych warunkach pracy i w wymagającym otoczeniu. Dzięki temu urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są niezawodnym narzędziem pracy, które spełnia wymagania procesu biorafinacji.

Najwyższa jakość – Zaprojektowane i wyprodukowane w Niemczech

Jako firma rodzinna i prowadzona przez rodzinę, Hielscher stawia na najwyższą jakość swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie ultradźwięki są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow koło Berlina w Niemczech. Solidność i niezawodność urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher czyni z nich konia roboczego w Państwa produkcji. Praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach jest naturalną cechą charakterystyczną wysokowydajnych sond ultradźwiękowych i reaktorów firmy Hielscher. Nasz wykwalifikowany zespół jest gotowy do pomocy w zakresie wiedzy o procesach, szkoleń i wsparcia.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.

Literatura / materiały źródłowe