Hielscher tecnologia de ultra-som

Configuração de sonoeletrônica – Ultrassom de Watts de 2000

A sonoeletristria combina os benefícios da eletroquímica com a sonoquímica. A maior vantagem nessas técnicas é sua simplicidade, baixo custo, reprodutibilidade e escalabilidade. Hielscher Ultrasonics oferece configuração sonoeletrônica completa para uso em lote e inline. Consiste em:

  • um gerador ultrassônico avançado (2000 watts) com ajuste automático, controle de amplitude e registro de dados sofisticado,
  • um transdutor poderoso com chifre ultrassônico (grau industrial, 2000 watts, 20kHz),
  • um isolador elétrico que não reduz vibrações ultrassônicas
  • chifres de reforço ultrassônico para aumentar ou diminuir a amplitude
  • vários desenhos de sonotrode (O sonotrode é o eletrodo. Cátodo ou ânodo.)
  • reator celular de fluxo com paredes celulares intercambiáveis (alumínio, aço inoxidável, aço, cobre, …)

Você não precisa perder seu tempo desenvolvendo sua própria configuração apenas para que você possa combinar ultrassom com eletroquímica. Você não precisa fazer modificações elétricas no equipamento de ultrassom padrão. Obtenha esta configuração de sonoeletrônica industrial e concentre seus esforços e tempo em sua pesquisa química e otimização de processos!

Shows a complete sonoelectrochemistry setup with 2000 watts ultrasonicator and electrochemical inline reactor.

Configuração sonoeletrônica completa com reator de célula de fluxo

Pronto para usar configuração para sonoeletristria

Hielscher Ultrasonics oferece uma configuração sonoeletrônica fácil de usar com uma configuração adaptável e flexível. Esta configuração é adequada para pesquisa geral e desenvolvimento e otimização de processos, bem como para produção em média escala. O sonotrode no UIP2000hdT (2000 watts, 20kHz) pode ser usado como um eletrodo em uma configuração de lote ou em linha com uma célula de fluxo. Se tiver um isolador elétrico único. Este isolador não reduz a potência ultrassônica.
O sonotrodo/eletrodo padrão é de titânio grau 5 e foi projetado para otimizar a uniformidade da intensidade ultrassônica ao seu lado. Outros projetos e outros materiais como alumínio, aço ou aço inoxidável estão disponíveis. O reator celular de fluxo especial deste projeto tem um corpo de alumínio que é eletricamente isolado pelas conexões plásticas em ambas as extremidades. O perfil de alumínio pode ser usado como um eletrodo sacrificial de baixo custo e pode ser facilmente substituído por outros materiais como aço, aço inoxidável ou cobre. Outros diâmetros ou desenhos de células estão disponíveis. A célula no desenho tem uma lacuna de cerca de 2-4 mm entre o eletrodo ultrassônico e o corpo celular. Portanto, as ondas ultrassônicas causam fluxo acústico e cavitação no corpo celular também. Todos os itens padrão deste design estão disponíveis em nossos armazéns na Alemanha e nos EUA. Claro que você pode usar a mesma configuração para todos os outros processos ultrassônicos e sonográficos não elétricos. Esta configuração também funciona para processos suportados por ultrassom com pulsos elétricos elevados (HEP).

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Componentes de grau industrial avançado

O UIP2000hdT é usado por muitos clientes para fazer a ponte entre os testes e a produção de bancada. Todos os instrumentos Hielscher são construídos para operação contínua – 24h/7d/365d. O UIP2000hdT é equipado com tela sensível ao toque, interface ethernet, protocolo csv compatível com 24/7 Excel em cartão SD e um termopar para monitoramento de temperatura. Você pode controlar o UIP2000hdT através do seu navegador. Um sensor de pressão digital que se conecta ao UIP2000hdT está disponível. O UIP2000hdT pode mostrar-lhe a saída de energia líquida real no eletrodo. Esta é a potência ultrassônica mecânica líquida no líquido. Isso permite monitorar e verificar cada segundo da sônicação, por exemplo, para controle ou otimização de processos. Dispositivos ultrassônicos da Hielscher fornecem resultados muito reprodutíveis e repetitivos. Você pode escalar seus resultados linearmente para o nível de produção. É claro que a equipe técnica da Hielscher irá apoiá-lo na criação dos experimentos certos e Hielscher trabalhará com você para fazer seu processo funcionar.

Esta configuração de sonoeletristria não deixa muito a desejar. A única coisa que resta pode ser um segundo UIP2000hdT como um segundo eletrodo.

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Por favor, use o formulário abaixo, se você deseja solicitar informações adicionais sobre o uso de eletrodos ultrassônicos. Teremos prazer em oferecer-lhe um sistema ultrassônico atendendo aos seus requisitos.









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Ultrasonic electrodes for sonoelectrochemical applications such as nanoparticle synthesis (electrosynthesis), hydrogen synthesis, electrocoagulation, wastewater treatment, breaking emulsions, electroplating / electrodeposition

As sondas dos processadores ultrassônicos UIP2000hdT (2000 watts, 20kHz) agir como cátodo e ânodo em uma célula eletrolítica

Se você é um recém-chegado a este ramo da química, você encontrará mais informações sobre sonoquímica, eletroquímica e sonoeletristria abaixo.

Sonoquímica + Eletroquímica = Sonoeletristria

Sonoeletristria é a combinação de eletroquímica e sonoquímica.

Eletroquímica

A eletroquímica adiciona eletricidade à química física. É um meio avançado de ativar reagentes ou reagentes transferindo elétrons. Permite transformações químicas seletivas e direcionadas. Eletroquímica é um fenômeno superficial.

sonoquímica

A sonoquímica adiciona fluxo acústico e cavitacional e energia de ativação a reações químicas. O mecanismo mais importante na sonoquímica é a cavitação. O colapso das bolhas de cavitação em um campo ultrassônico cria pontos quentes localizados com condições extremas, como temperaturas de mais de 5000 Kelvin, pressões de até 1000 atmosferas e jatos líquidos de até 1000 quilômetros por hora. Isso melhora as reações eletroquímicas na superfície dos eletrodos.

Sonoeletristria

A sonoeletristria combina as duas técnicas mencionadas acima, aplicando a ultrassônica a uma configuração eletroquímica. O ultrassom influencia importantes parâmetros eletroquímicos e a eficiência dos processos químicos. A solução eletroquímica ou a hidrodinâmica do eletroanalto em uma célula eletroquímica é muito melhorada pela presença de ultrassom. O acoplamento de um eletrodo a um chifre ultrassônico tem efeitos positivos na atividade da superfície do eletrodo e no perfil de concentração da espécie eletroanalta em toda a célula. Efeitos sonomecânicos melhoram o transporte em massa de espécies eletroquímicas desde a solução a granel até a superfície eletroativa. Um eletrodo ultrassônico reduz a espessura da camada de difusão na superfície do eletrodo, aumenta a espessura da deposição/eletroplaca do eletrodo, aumenta as taxas eletroquímicas, rende e eficiência, aumenta a porosidade e dureza da deposição do eletrodo, melhora a remoção de gás de soluções eletroquímicas; limpa e reativa a superfície do eletrodo, reduz os superpotenciais do eletrodo, por despassivação metálica e remoção de bolhas de gás na superfície do eletrodo (induzida pela cavitação e fluxo acústico), e suprime a incrusção de eletrodos. As aplicações da sonoeletristria incluem eletropodimerização, eletrocoagulação, eletrosíntese orgânica, eletroquímica de materiais, eletroquímica ambiental, química eletroanalítica, produção de hidrogênio e deposição de eletrodos.

Sono-Electrochemistry Equipment with 2kW Ultrasound Device and Electrolytical Cell

Pronto para usar equipamentos ultrassônicos para processos sonoeletrônicos

Sonoeletristria em Aplicações de Química de Fluxo

Se você executar processos sonoelétricos em uma configuração de fluxo, você pode ajustar o tempo de residência das reações sonoelétricas variando a taxa de fluxo. Você pode recircular para exposição repetida ou bombear através da célula uma vez. A recirculação pode ser vantajosa para o controle de temperatura, por exemplo, fluindo através de um trocador de calor para resfriamento ou aquecimento.
Se você usar uma válvula de pressão traseira na saída do reator de células sono-eletroquímicas, você pode aumentar a pressão dentro da célula. A pressão dentro da célula é um parâmetro muito importante para intensificar a sonicação e influenciar a produção de fases de gás. Também é importante quando se trabalha com reagentes ou produtos com um ponto de ebulição baixo.
A operação no modo de fluxo permite a operação contínua e, portanto, a produção de volumes maiores.
Se o material fluir entre dois eletrodos, por exemplo, sonotrode e parede celular, você pode reduzir a distância entre os eletrodos. Isso permite um melhor controle do número de elétrons transferidos e melhor seletividade da reação. Isso pode melhorar a precisão, distribuição e rendimento do produto.
Em geral, reações sonoelémicas em um arranjo de reator de célula de fluxo podem ser muito mais rápidas do que a reação analógica em um processo de lote. Reações que podem levar até várias horas podem ser completadas em vários minutos, produzindo um produto melhor.

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