UIP2000hdT – Homogeneizador ultrassónico industrial de 2000 watts

O UIP2000hdT é um potente sonicador industrial de sonda de 2000 watts e 20kHz para o processamento de líquidos à escala piloto e em produção. É utilizado para homogeneização, emulsificação, dispersão, desaglomeração, moagem por via húmida, extração, lise, dissolução e reações sonoquímicas.
Este processador ultrassónico industrial foi concebido para empresas que necessitam de sonicação fiável de elevada potência com controlo preciso do processo. O UIP2000hdT combina um elevado desempenho ultrassónico com um ecrã tátil a cores, controlo remoto através de um navegador, registo automático de dados, um cartão SD integrado e sensores de temperatura e pressão conectáveis. Isto torna-o adequado para o desenvolvimento de processos, o aumento de escala, a produção com controlo de qualidade e o funcionamento contínuo 24/7.

Para quem foi concebido o UIP2000hdT?

O UIP2000hdT foi concebido para utilizadores que precisam de passar da sonicação laboratorial em pequena escala para um processamento em maior escala, reprodutível e orientado para a produção. É especialmente útil quando um processo já foi testado em menor escala e necessita agora de mais potência, maior capacidade de processamento ou funcionamento contínuo.

Sonicação industrial com controlo completo do processo

Os ultrassons de elevada potência são utilizados quando os misturadores convencionais, os sistemas rotor-estator, os moinhos de esferas ou os homogeneizadores de alta pressão não proporcionam o resultado necessário, ou quando um processo necessita de um tratamento mais rápido, que produza material mais fino ou que seja mais reprodutível. O UIP2000hdT gera cavitação ultrassónica intensa diretamente em líquidos e misturas líquido-sólido. Esta cavitação cria forças de cisalhamento elevadas que podem reduzir o tamanho das partículas, dispersar pós, produzir emulsões finas, extrair compostos de células e materiais vegetais ou acelerar reações químicas.

Para os utilizadores industriais, uma sonicação fiável exige mais do que potência ultrassónica. O processo deve ser mensurável, repetível e permitir o aumento de escala. O UIP2000hdT permite aos operadores controlar e documentar os parâmetros de sonicação mais importantes, incluindo amplitude, potência ultrassónica, tempo de sonicação, temperatura e pressão. Estes valores são registados automaticamente como ficheiros CSV no cartão SD, facilitando a otimização do processo, a documentação e a garantia da qualidade.

Processamento em fluxo com o UIP2000hdT

Aplicações típicas do sonicador industrial de sonda UIP2000hdT

O UIP2000hdT é utilizado no processamento químico, na produção de alimentos e bebidas, em cosméticos, produtos farmacêuticos, biotecnologia, nanomateriais, combustíveis, revestimentos e tecnologia ambiental. A mesma plataforma ultrassónica pode ser configurada com diferentes sonotrodos, amplificadores de amplitude e células de fluxo para corresponder à intensidade do processo e à capacidade de processamento necessárias.

Homogeneização e mistura ultrassónicas

O UIP2000hdT pode homogeneizar líquidos, suspensões e misturas líquido-sólido através da aplicação de cisalhamento ultrassónico intenso. Isto ajuda a obter uma qualidade uniforme do produto, melhora a mistura de componentes difíceis de misturar e pode reduzir o tempo de processamento em comparação com a agitação convencional. Explore!

Emulsificação ultrassónica e nanoemulsões

Nas emulsões, a cavitação ultrassónica cria gotículas muito finas e distribuições estreitas do tamanho das gotículas. O UIP2000hdT é adequado para produzir emulsões e nanoemulsões estáveis utilizadas em alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos, combustíveis, aromas e formulações de ingredientes funcionais. Explore!

Dispersão, desaglomeração e processamento de nanopartículas

Os pós, pigmentos, cargas e nanomateriais formam frequentemente aglomerados difíceis de desfazer com misturadores convencionais. O UIP2000hdT dispersa partículas em líquidos e desfaz aglomerados através de cisalhamento ultrassónico elevado. Isto é útil para tintas, tintas de impressão, revestimentos, cerâmicas, catalisadores, materiais para baterias, grafeno, óxidos e outros materiais avançados. Explore!

Moagem por via húmida e redução do tamanho das partículas

O UIP2000hdT pode ser utilizado para reduzir o tamanho das partículas e para moagem por via húmida quando são necessários tamanhos de partículas menores, maior estabilidade das suspensões ou maiores áreas de superfície ativa. O processo pode ser otimizado através do ajuste da amplitude, pressão, caudal, temperatura e tempo de sonicação. Explore!

Extração ultrassónica e rutura celular

A sonicação melhora a transferência de massa e pode romper células, tecidos e estruturas vegetais. O UIP2000hdT é utilizado para a extração a partir de materiais vegetais e para a extração de compostos bioativos, aromas, proteínas, enzimas e materiais intracelulares. É também adequado para lise e rutura celular em biotecnologia e microbiologia. Explore!

Sonoquímica, sonocatálise e intensificação de reações

A cavitação ultrassónica pode acelerar reações químicas ao melhorar a mistura, a transferência de massa e a ativação de superfícies. O UIP2000hdT é utilizado para sonossíntese, sonocatálise, precipitação, reações sol-gel, catálise por transferência de fase e outros processos sonoquímicos. Explore!
 

Que processador ultrassónico deve escolher?

Da investigação laboratorial e dos testes de viabilidade à otimização de processos, aos ensaios à escala piloto e ao fabrico industrial, a Hielscher oferece o homogeneizador ultrassónico ideal para processar líquidos e suspensões a qualquer escala. A tabela abaixo apresenta uma visão geral dos nossos sonicadores de sonda mais populares.

Se não tiver a certeza de qual o processador ultrassónico adequado ao seu processo, os critérios de seleção mais importantes são o resultado pretendido, o volume do lote, o caudal necessário, a viscosidade, o teor de sólidos, o regime de funcionamento e a energia a fornecer. A Hielscher pode recomendar uma configuração adequada de equipamento, sonotrodo, amplificador de amplitude e célula de fluxo com base nos dados do seu processo.

Um processador ultrassónico robusto de 2000W para a escala piloto e de produção

O UIP2000hdT foi construído para ambientes industriais. A conceção do seu transdutor em aço inoxidável e titânio torna-o adequado para condições de funcionamento exigentes, incluindo poeira, humidade e temperaturas ambiente elevadas. O equipamento foi concebido para funcionamento contínuo e requer pouca manutenção.
Com 2000 watts de potência ultrassónica, o UIP2000hdT preenche a lacuna entre a sonicação laboratorial e os grandes sistemas ultrassónicos industriais. É suficientemente potente para a produção piloto, o aumento de escala de processos e muitas aplicações de fabrico contínuo. Para volumes de produção superiores, podem ser utilizados vários equipamentos em paralelo ou selecionados processadores ultrassónicos Hielscher de maior dimensão.
Acessórios adequados, como sonotrodos, cascatrodes™, amplificadores de amplitude e células de fluxo, permitem adaptar o sistema a diferentes objetivos de processo. Por exemplo, uma cascatrode™ pode proporcionar uma grande superfície ativa de sonicação para o processamento de líquidos com elevada capacidade, enquanto as células de fluxo permitem um tratamento controlado em linha sob condições definidas de pressão e caudal.

Processamento por lotes, por recirculação e em fluxo em linha

O UIP2000hdT pode ser utilizado em várias configurações de processamento. Para trabalhos de formulação, ensaios de processo de menor dimensão e estudos de parâmetros, o equipamento pode funcionar em modo por lotes com um sonotrodo e um suporte. Isto permite aos utilizadores testar a resposta do seu material à sonicação antes de passar para volumes maiores.

Para lotes superiores a 5 litros, recomenda-se geralmente o processamento em célula de fluxo. No modo de fluxo, o líquido passa por um reator ultrassónico, onde é tratado em condições controladas. O produto pode ser processado numa única passagem ou circular pelo reator até se atingir o resultado pretendido.

O processamento em célula de fluxo melhora a reprodutibilidade, porque parâmetros importantes como a amplitude, a pressão, o caudal, a temperatura e o tempo de residência podem ser controlados com maior precisão. Isto é especialmente importante para processos de produção, estudos de aumento de escala e aplicações sensíveis à qualidade.

Ecrã tátil a cores para configuração rápida do processo

O ecrã tátil a cores dá aos operadores acesso direto às definições mais importantes. A amplitude, a potência e o modo pulsado podem ser ajustados de forma rápida e precisa. O menu centra-se nas definições relevantes durante o funcionamento diário, permitindo aos utilizadores configurar e monitorizar o processo de sonicação sem complexidade desnecessária.
O ecrã pode apresentar a amplitude e a potência como gráficos de barras ou valores numéricos. Um modo de visualização com NÚMEROS GRANDES melhora a visibilidade à distância, o que é útil em instalações piloto, áreas de produção e configurações de teste onde o operador pode não estar diretamente em frente ao equipamento.

Controlo remoto por navegador através de LAN

O UIP2000hdT pode ser controlado através de navegadores Web comuns. A interface LAN não requer a instalação de software adicional. O processador ultrassónico pode ser operado diretamente a partir de um PC ou Mac, através de um router ou switch, ou a partir de um tablet ou smartphone quando ligado através de uma configuração de rede adequada.
Isto é especialmente útil para o desenvolvimento de processos, a monitorização da produção e instalações onde o processador ultrassónico está integrado numa configuração de fluxo, numa caixa de proteção acústica ou numa linha de produção.

Registo automático de dados do processo

Todos os processos de produção beneficiam de documentação fiável. O UIP2000hdT regista automaticamente os valores relevantes do processo no cartão SD integrado. Os dados CSV podem ser utilizados para comparar ensaios, documentar ciclos de produção, identificar desvios do processo e apoiar a garantia da qualidade.
Os parâmetros registados incluem potência ultrassónica, amplitude, tempo de sonicação, temperatura e pressão quando o sensor de pressão opcional está ligado. Isto proporciona aos engenheiros e operadores uma base prática para a otimização do processo e um fabrico repetível.

Ajuste automático da frequência

O UIP2000hdT inclui um ajuste automático inteligente da frequência. Quando o equipamento é ligado, o gerador deteta a frequência de funcionamento ideal e aciona o transdutor ultrassónico a essa frequência. Isto ajuda a manter um desempenho de sonicação estável e reduz a necessidade de ajustes manuais.

Elevada eficiência energética e fiabilidade industrial

O UIP2000hdT foi concebido para produção comercial. É fácil de configurar, simples de limpar e construído para utilização industrial contínua. Apesar da sua potência ultrassónica de 2000 watts, o equipamento não requer arrefecimento adicional por água ou ar comprimido. Pode funcionar continuamente ao ar.
Tal como todos os processadores ultrassónicos industriais Hielscher, o UIP2000hdT foi concebido para converter eficientemente energia elétrica em oscilação mecânica ultrassónica. Uma elevada eficiência energética significa que é transferida mais potência para o líquido, melhorando o desempenho do processo e reduzindo a energia desperdiçada. A eficiência energética global do UIP2000hdT é de aproximadamente 80 a 90%, desde a tomada elétrica até ao líquido.

Controlo completo da amplitude para resultados reprodutíveis

A amplitude é um dos parâmetros mais importantes no processamento ultrassónico. Define a vibração mecânica no sonotrodo e influencia fortemente a intensidade da cavitação. O UIP2000hdT controla a amplitude eletronicamente, pelo que a amplitude selecionada permanece constante mesmo quando as condições do processo mudam.
A amplitude pode ser ajustada de 20 a 100% no gerador. Podem ser obtidas gamas de amplitude adicionais através da utilização de amplificadores de amplitude adequados. Isto permite aos operadores adaptar a intensidade da sonicação ao produto, quer o objetivo seja uma mistura suave, uma desaglomeração intensa, rutura celular, extração ou redução do tamanho das partículas.

Testes e avaliação do processo

Antes de selecionar um sistema ultrassónico industrial, muitos utilizadores querem saber se a sonicação permitirá atingir o resultado pretendido e que capacidade de processamento se pode esperar. A Hielscher oferece ensaios de processo para avaliar o UIP2000hdT com o seu material e a sua aplicação.
Durante os testes, podem ser avaliados parâmetros de processo relevantes, incluindo amplitude, pressão, temperatura, caudal, energia fornecida e tempo de sonicação. Os resultados ajudam a identificar o sonotrodo, a célula de fluxo e a configuração de processamento adequados para o seu produto.
Os acessórios padrão estão normalmente disponíveis em stock. Também podem ser fabricados sonotrodos, células de fluxo e acessórios de processo personalizados para requisitos específicos.

Débito e capacidade de processamento

O débito de qualquer processo ultrassónico depende do líquido, da viscosidade, do teor de sólidos, do tamanho de partículas necessário, do rendimento de extração pretendido, da temperatura, da pressão e da energia fornecida. Como indicação geral, o UIP2000hdT pode tipicamente processar entre 1,0 e 8,0L/min no modo de fluxo. No funcionamento diário, isto corresponde a aproximadamente 2 a 10m³ por dia, dependendo da aplicação.
Para uma maior capacidade de produção, a Hielscher oferece processadores ultrassónicos de maior dimensão e instalações com vários equipamentos. Isto permite aumentar a escala dos processos desenvolvidos com o UIP2000hdT para obter uma maior capacidade de processamento, mantendo os mesmos princípios de processamento ultrassónico.

O UIP2000hdT na investigação e na ciência

O UIP2000hdT é frequentemente utilizado em configurações piloto, na produção industrial e em estudos científicos. As aplicações publicadas incluem a extração ultrassónica de compostos bioativos de materiais vegetais, a exfoliação de materiais semelhantes ao grafeno, o processamento de nanomateriais e o processamento de vinho. Se procura referências para uma aplicação específica, contacte-nos.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.