Powolny wzrost i niewystarczające procesy produkcyjne

Ultradźwięki to ugruntowana technika intensyfikacji procesu, która jest stosowana w wielu rodzajach aplikacji płynnych, takich jak homogenizacja, mieszanie, dyspergowanie, mielenie na mokro, emulgowanie, a także poprawa heterogenicznych reakcji chemicznych. Jeśli proces produkcyjny nie jest wydajny i nie osiąga określonych celów produkcyjnych, warto rozważyć ultradźwięki jako wzmacniacz procesu.

Mieszanie ultradźwiękowe, homogenizacja i dyspersja

Ultradźwięki to wysoce skuteczna technika mieszania, miksowania, homogenizacji, dyspergowania i emulgowania układów ciało stałe-ciecz i ciecz-ciecz. Ultradźwiękowe mieszalniki o wysokim ścinaniu rozbijają cząstki i kropelki oraz skutecznie zmniejszają ich rozmiar, dzięki czemu uzyskuje się stabilną, jednorodną mieszaninę. Ważną zaletą mieszania ultradźwiękowego jest łatwe obchodzenie się z cieczami i zawiesinami o lepkości od bardzo powolnej do bardzo wysokiej, podobnej do pasty. Nawet cząstki ścierne nie stanowią problemu dla mieszalników ultradźwiękowych.
Dowiedz się więcej o mieszaniu ultradźwiękowym z wysoką prędkością ścinania!

zastosowania sonochemiczne

Mieszanie układów ciało stałe-ciecz i ciecz-ciecz za pomocą ultradźwięków o dużej mocy poprawia przenoszenie masy między dwiema lub więcej fazami lub składnikami mieszaniny. Wiadomo, że zwiększony transfer masy pozytywnie wpływa na wiele reakcji chemicznych, takich jak kataliza heterogeniczna. Dodatkowo, kawitacja ultradźwiękowa wprowadza wysoką energię do układów chemicznych, inicjując w ten sposób reakcje i/lub zmieniając ścieżki reakcji. Prowadzi to do znacznej poprawy współczynników konwersji chemicznej i wydajności. Urządzenia i reaktory sonochemiczne są powszechnie stosowane do transestryfikacji, polimeryzacji, odsiarczania, procesów zol-żel i wielu innych heterogenicznych reakcji katalitycznych i syntetycznych reakcji organicznych. Dowiedz się więcej o reakcjach sonochemicznych!

Zastosowania ultradźwięków w przemyśle spożywczym

Ultradźwiękowa homogenizacja z wysokim ścinaniem jest nietermiczną technologią stosowaną w różnorodnych procesach produkcji żywności, napojów i suplementów diety. Ekstrakcja ultradźwiękowa jest stosowana w produkcji sosów, zup, soków, koktajli, suplementów diety (np. czarnego bzu, konopi indyjskich) w celu uwolnienia związków smakowych, barwników, witamin i składników odżywczych w celu stworzenia bardziej intensywnego smakowo, zdrowszego produktu spożywczego. Dzięki ekstrahowanym związkom smakowym i naturalnym cukrom można uniknąć dodawania rafinowanego cukru i syntetycznych dodatków smakowych. Dowiedz się więcej o ultradźwiękowym przetwarzaniu żywności i napojów!

Ultradźwięki są stosowane podczas przetwarzania żywności w celu intensyfikacji i poprawy jej jakości.

• ekstracji
• homogenizacja
• Pasteryzacja
• emulgowanie
• enkapsulacja (liposomy, stałe nanocząstki lipidowe)

Ultradźwiękowa synteza i funkcjonalizacja nanomateriałów

Przetwarzanie ultradźwiękowe i wynikająca z niego kawitacja akustyczna mogą powodować ekstremalne naprężenia na cząstkach i rozbijać je w sposób kontrolowany do rozmiarów submikronowych i nano. Zjawisko kawitacji akustycznej powoduje wysokie ścinanie, turbulencje, bardzo wysokie ciśnienie i różnice temperatur. Te intensywne warunki występują w wyniku implozji pęcherzyków, którą można zaobserwować, gdy ultradźwięki o dużej mocy tworzą naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia w medium. Podczas gdy strumienie cieczy i zderzenia międzycząsteczkowe uderzają, erodują i rozbijają cząstki, występujące ciśnienie quasi-hydrostatyczne może modyfikować mikrostruktury cząstek, takie jak porowatość. Ultradźwiękowa funkcjonalizacja nanocząstek pozwala na syntezę wysokowydajnych materiałów o ulepszonej stabilności termicznej, niezwykłej wytrzymałości na rozciąganie, plastyczności, przewodności cieplnej i elektrycznej, właściwościach optycznych itp. nanomateriałów.
Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej syntezie i funkcjonalizacji nanocząstek!

ultradźwięki – Efekty synergiczne

Ultradźwięki mogą zastąpić słabo działającą maszynę lub być połączone z niemal każdą dostępną techniką przetwarzania cieczy w celu udoskonalenia i ulepszenia słabych wyników. Ultradźwięki sondy Hielscher są zintegrowane w istniejących liniach produkcyjnych z

• mieszalniki koloidów & młyny
• młyny koralików / pereł
• mieszalniki wysokoobrotowe
• homogenizatory wysokociśnieniowe
• mieszalniki łopatkowe / mieszalniki wirnik-stojan
• pasteryzacja termiczna (HTST)
• Pulsacyjne pole elektryczne o wysokiej intensywności (HELP)
• mikrofalówka
• światło ultrafioletowe (UV)
• elektrochemia
• hurdle technologies
• CO₂ ekstraktory

Niezależnie od tego, czy jest instalowany samodzielnie, czy w połączeniu z konwencjonalnymi technikami przetwarzania w celu uzyskania efektów synergicznych, integracja ultradźwięków skutkuje ulepszonymi i zintensyfikowanymi procesami.

Wysokowydajne systemy ultradźwiękowe do intensyfikacji procesów

Hielscher Ultrasonic projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne ultrasonografy do ciężkich zastosowań. Nasze portfolio obejmuje cały zakres od kompaktowych ultrasonografów laboratoryjnych po stacjonarne i w pełni przemysłowe procesory ultradźwiękowe, co pozwala nam polecić idealną konfigurację ultradźwiękową dla danego zastosowania i wielkości przetwarzania.
Przeczytaj więcej o sonikatorach przemysłowych i dowiedz się, dlaczego są one rozwiązaniem dla wymagających zastosowań!
Skontaktuj się z nami już teraz, aby omówić, w jaki sposób Twój proces może skorzystać z ultradźwiękowej intensyfikacji procesu! Nasz długoletni i dobrze wyszkolony personel zapewnia szczegółowe informacje i szczegóły techniczne.

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: