MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) jest przeznaczony do poprawy ultradźwiękową obróbkę cieczy / płynu lub mieszanki płynu / gazu. 48 bardzo drobne kaniule wtryskiwania płynu lub gazu w fazie ciekłej, w samym obszarze kawitacji. Stwarza to bardzo małych kropelek zawieszonych lub pęcherzyki gazu dając bardzo dużą powierzchnię.

Wkładka ta jest szczególnie przydatna dla chemii w emulsji, takiej jak fazowego-reakcje Fazowego-kataliza (PTC) lub ciecz-ciecz, ekstrakcja. Innym interesującym obszarem zastosowania jest wytrącanie cząstek ciekłych z dwóch prekursorów lub sono-krystalizacji. Wkładka ta jest przeznaczona do reaktorów przepływowych Hielscher komórek i umożliwia periodyczny lub ciągły przetwarzania.

One i 48 porty wtryskowe

Ultradźwięki jest skutecznym środkiem do emulgowania i mieszania. Różni się od konwencjonalnej instalacji, gdzie oddzielne warstwy są połączone przed ich wejściem do kuwety przepływowej i kawitacji, wkładka komory przepływu zwiększa się kombinację obu etapów. Gdy płyn jest wstrzykiwany przez 48 cienkiej kaniuli, wchodzi w komorę przepływu w bardzo wąskich pasm. Wkładka 48 zużywa bardzo drobne kaniuli medycznych o średnicy wewnętrznej od 0,3 mm do 1,2 mm. Kaniule można łatwo wymieniać i są niskie koszty materiał eksploatacyjny (sterylne, ok. 2CT / PC). Kawitacji ultradźwiękowej (przy 20 kHz) przecina 48 przychodzące ciekłych nici na małe kropelki, gdy przechodzi do fazy ciekłej w komorze przepływowej.
Konstrukcja stosuje to samo ciśnienie podawania z jednego źródła do wszystkich 48 kaniuli na wyrównanie przepływu między kaniulą.

Porty wejściowe 48 do reaktora ultradźwięków w reakcji ciecz-ciecz

Zastosowania i aplikacje

Hielscher ultradźwiękowe reaktory są często stosowane do emulgowania, w celu poprawy przenoszenia fazowego kinetykę procesu albo szybkość rozpuszczania w systemach faz ciecz-ciecz. Przykłady takich procesów są odsiarczania poprzez utlenianie za pomocą nadtlenku wodoru, a następnie ekstrakcji rozpuszczalnikiem lub transestryfikacji katalizowanej zasadą triglicerydów.
Ograniczona rozpuszczalność jednej fazy w drugiej fazie reagenta reagentem jest znaczącym problemem w chemii emulsji Sposób obie fazy reagują ze sobą, tylko na granicy faz. Bez ultradźwięków, z czego wynikają niskie szybkości reakcji przyłączania i niską kinetykę wymiany w układach dwufazowych.
Za pomocą wkładki ultradźwiękowym reaktora kawitacji powoduje silne ścinanie hydraulicznego i przerywa fazę wtryskiwanego do submikronowych i nano-rozmiarze kropelki. Jako powierzchni właściwej granicy faz jest wpływowi na szybkość reakcji chemicznej w tym znaczne zmniejszenie średnicy kropelek poprawia kinetykę reakcji i może zredukować lub wyeliminować potrzebę środków przeniesienia fazowego. Procent objętościowy fazy wstrzykiwanego może być zmniejszona, ponieważ emulsje drobniejsze potrzeba mniejszej objętości, aby zapewnić tę samą powierzchnię styku z drugim etapie z odczynnikiem.
Zastosowanie tej wkładki może zmniejszyć wymaganą ilość emulsji lub amfifilowych katalizatorów Katalizatory przeniesienia fazowego (PTC), Takie jak czwartorzędowe sole amoniowe z ich wyjątkowej zdolności do rozpuszczenia w obu cieczach wodnych i organicznych.

Ulepszony Mass-Transfer do reakcji chemicznych

Gdy dwa reagent fazy reakcję na granicy faz, produktów reakcji gromadzą się na powierzchni kropelek i blokowania fazy odczynnika interakcję z interfejsem. Nożyce hydrauliczne spowodowane ultradźwiękowych wyników kawitacji w przepływie burzliwym i transportu materiału z i do powierzchni kropel i prowadzi do koalescencji i następnie wielokrotnym powstawania nowych kropel. Ponieważ reakcja przebiega w czasie, sonikacja zwiększa ekspozycję i interakcję z reagentów.
Efekt ten jest stosowany w wielu procesach, takich jak transestryfikacji olejów roślinnych typu biodiesel lub syntezy poliestrów przez transestryfikację diestrów z diolami w celu utworzenia makrocząsteczek.

Emulsyfikacji / Emulsyfikacja

Wkładka ta kuweta przepływowa poprawia emulsyfikacji przy mieszaniu nie mieszających się cieczy. Prowadzi to do mniejszych rozmiarów kropel i węższym rozkładem wielkości – decydujące znaczenie dla stabilności emulsji. Przy takiej konstrukcji można wstrzykiwać i emulgowania niskiej i średniej lepkości, nawet w cieczy o wysokiej lepkości, takich jak ciężkie oleje opałowe (HFO), polimerów lub żeli. Pewne preparaty mogą wymagać emulgatory lub stabilizatory, które mają być dodane. W tym przypadku wystarczy zmieszać emulgator równomiernie. Indywidualne projekty wstrzyknięciu więcej niż jednej fazy chociaż kaniul są dostępne na życzenie.

Po ekstrakcji ciecz-ciecz

Wkładka ta zwiększa procesu ekstrakcji ciecz-ciecz, dokonując w porządku wielkości turbulentny emulsji, np od fazy rozpuszczalnika w fazie olejowej. Ponownie, zwiększa powierzchnię styku fazy i daje w wyniku lepszą ekstrakcję i mniejsze zużycie rozpuszczalnika.

Aqua-Paliwa czystszych Combustion

Niskie oleje opałowe klasy, takie jak ciężki olej opałowy używany na statkach morskich lub do wytwarzania energii może być emulguje z wodą. Skutkuje to bardziej efektywnego spalania iw znacznej redukcji NO_x emisje i sadza.
Przeczytaj więcej o emulsyfikacji ultradźwiękowej paliw wodnych (emulsje-paliwa)!

Opady / Sono-Krystalizacja

Pigmenty lub nanocząstki mogą być generowane z dołu do góry przez wytrącenie w cieczy. W tym przypadku, przesyconej mieszaniny rozpoczyna formowania cząstek stałych lub kryształy OUT silnie stężonego materiału. Cząstki te będą rosnąć w pewnym punkcie i w końcu wytrącił się. W celu kontrolowania cząstek / wielkość kryształów i morfologii, kontrolując mieszanie prekursora / odczynnik jest niezbędna.
Na ogół, proces wytrącania obejmuje: mieszanie, przesycenia zarodkowania wzrost cząstek i aglomeracją. Ten ostatni jest uniknąć niskiego stężenia substancji stałej lub przez środki stabilizujące. Mieszanie jest krytyczna; jak w większości procesów strącania szybkość reakcji jest bardzo wysoka. InsertMPC48 szybkich łączy wąskie wstrzyknięte dysze z silnym ultradźwiękowej kawitacyjnej ścinania. Zwiększa to szybkość mieszania i wydajność tworzenia coraz mniejsze cząstki.

Od badań laboratoryjnych do skali pilotowej i Produkcji

Hielscher Ultrasonics oferuje sprzęt do testowania, weryfikacji i wykorzystania tej technologii w dowolnej skali. Koncepcja jest łatwy do włączenia do istniejących procesów.

1. Paszy fazy A do ciekłego otwór wlotowy w dolnej części komory przepływowej
2. Paszy fazy B do wlotu mniejszy ciekłej (S), przy boku komory przepływowej. Pasza ta będzie wtryskiwany do strefy kawitacyjne przez 48 sztuk rurek
3. Dostosowanie ciśnienia w reaktorze za pomocą zaworu ciśnienia wstecznego w porcie wylotowym przepływu komórkowej

Na ławce-top poziom A UIP1000hd (1 kW) może przetwarzać szybkości przepływu od 100 do 1000 litrów / h (od 25 do 250 galonów / h) dla przedstawienia procesu oraz dla optymalizacji parametrów ultradźwięków. Hielscher procesory ultradźwiękowe są zaprojektowane do liniowego zwiększania skali do większych objętości przetwarzania lub produkcji w skali pilotowej. Poniższa tabela zawiera listę przetwarzania woluminów i zalecanych rozmiarów sprzętu.