Ultrasonic homogeneizador

homogeneização de ultra-sons é um processo mecânico para reduzir pequenas partículas num líquido, de modo que eles se tornem pequenos e uniformemente distribuído uniformemente. Hielscher oferece homogeneizadores ultra-sônicos para aplicação em escala de laboratório e produção.

Impacto da homogeneização

Quando os processadores de ultra-sons são utilizados como homogeneizadores, o objectivo é reduzir pequenas partículas em um líquido para melhorar a uniformidade e a estabilidade. Estas partículas (fase dispersa) podem ser tanto sólidos ou líquidos. Uma redução no diâmetro médio das partículas aumenta o número de partículas individuais. Isto leva a uma redução da distância de partícula média e aumenta a área de superfície da partícula. O gráfico (clique para ampliar) Mostra a relação entre o diâmetro de partícula individual e a área total da superfície. a área de superfície e a distância média das partículas pode influenciar a reologia de um líquido.

Se houver uma diferença de gravidade específica entre as partículas e o líquido, a homogeneidade da mistura pode influenciar a estabilidade da dispersão. Se o tamanho das partículas é semelhante para a maioria das partículas, a tendência para se aglomerar durante a sedimentação ou crescente reduz, porque as partículas semelhantes têm uma velocidade semelhante de subida ou de sedimentação.

Homogeneizador de alta pressão

O mecanismo mais comum para homogeneização é a homogeneização de alta pressão. Lá, o líquido é pressionado a alta pressão (aproximadamente 2000 barris) através de uma válvula homogeneizadora. Ao passar a válvula, o líquido sofre um ciclo de pressão baixa (aproximadamente 50 microsegundos) de alta pressão.
Embora este mecanismo funciona bem para, partículas macias pequenas, tais como glóbulos de gordura do leite, que tem as suas limitações quando utilizado para dispersões de matérias duras e abrasivas, tais como pigmentos, polimento meios ou óxidos de metal, ou de materiais fibrosos e fibroso, tal como purê de frutas, algas ou lodo. Isto é devido às altas velocidades de líquidos (até 120mtr / seg) e por causa dos pequenos orifícios das válvulas utilizadas. À medida que o material abrasivo passa as bombas e o orifício da válvula, que provoca desgaste. Isto reduz a eficiência e tempo de vida da bomba e da válvula.

Vantagens de Ultrasonic homogeneização

homogeneização de ultra-sons é muito eficiente para a redução de partículas macias e duras. A homogeneização é baseado em cavitação. Quando os líquidos são expostas a ultra-sons intensos ondas sonoras se propagam através do líquido causando alternada de alta pressão e ciclos de baixa pressão (aprox. 20000 ciclos / seg.). Durante o ciclo de baixa pressão, de alta intensidade pequenas bolhas de vácuo são criados no líquido, como a pressão de vapor do líquido seja atingido.
Quando as bolhas atingem um determinado tamanho, elas entram em colapso violentamente durante um ciclo de alta pressão. Durante este implosão pressões muito elevadas e jactos de líquido de alta velocidade são geradas localmente. As correntes e as turbulências resultantes perturbar aglomerados de partículas e levar a colisões entre partículas individuais violentos.

Uma grande vantagem de homogeneizadores de ultra-sons é o baixo número de partes molhadas e se deslocam. Isto reduz o desgaste e tempo de limpeza por fricção. Existem apenas duas partes molhadas: O sonotrodo ea célula de fluxo. Ambos têm geometrias simples e não pequenos ou escondidos orifícios.

Outra vantagem é o controle exato sobre os parâmetros operacionais que influenciam a cavitação. Os processadores de ultra-sons Hielscher pode ser utilizado em amplitudes de oscilação de aprox. 1 a 200 micra. A pressão do líquido pode variar de 0 a aprox. 500psig. Como amplitude e pressão são os parâmetros mais influentes, a vasta gama operacional de cada parâmetro permite muito suave para processamento muito destrutivo.

dispositivos de ultra-sons são Hielscher amplitude controlada. Por isso, a amplitude ajustada será mantido em todas as condições operacionais. Isto faz ultra-som controlável e repetível. Sonicação sob parâmetros operacionais idênticas irá produzir resultados consistentes e reproduzíveis. Isso é importante para a qualidade do material produzido e para o scale-up de resultados do processo do laboratório para o nível de produção.

Homogeneização em qualquer escala

Hielscher produz dispositivos de ultra-sons para a homogeneização de qualquer volume de amostra a partir de lote ou in-line em processamento. dispositivos de ultra-sons de laboratório podem ser usados ​​para volumes de 1,5 mL de aprox. 2L. Ultra-sons dispositivos industriais são utilizados para o desenvolvimento de processos e de produção de lotes de 0,5 a cerca de taxas 2000L ou de fluxo de 0,1 l de 20m³ por hora.

A tabela abaixo, indica recomendações gerais do dispositivo, dependendo do volume do lote ou a taxa de fluxo a ser processado. Clique no tipo de dispositivo para obter mais informações sobre cada dispositivo.