UIP6000hdT – Ultrasonicador de alto desempenho de 6kW
O UIP6000hdT fornece 6kW de potência de ultra-sons e é uma máquina de produção fiável para aplicações pesadas e em ambientes exigentes. Concebido para processos industriais com uma maior necessidade de energia e grandes volumes, como a moagem de partículas, o processamento de nanomateriais e o processamento de alimentos, o robusto e potente processador ultrassónico UIP6000hdT pode desempenhar facilmente as suas funções.
As aplicações típicas do UIP6000hdT incluem Homogeneização, Emulsificação, Dispersão & moagem fina de partículas, Extração, malaxação do azeite, Dissolução OU reacções sonoquímicas tais como Sono-síntese e sono-catálise.
Ultrasonicator UIP6000hdT numa instalação industrial de extração contínua.
Potência de ultrassom de 6000 Watts construída para processamento industrial
Este sistema de alta potência é particularmente favorável para processos industriais em ambientes exigentes e com espaçamento limitado, uma vez que não são necessários meios de arrefecimento adicionais, como água ou ar comprimido. A conceção especial deste sistema permite a sua utilização em condições de funcionamento extremas, tais como pó, sujidade, temperatura e humidade. O processador ultrassónico é constituído por titânio e aço inoxidável. A flange sem oscilações revelou-se muito útil para a integração em máquinas e instalações. Foi adaptado às novas condições técnicas em termos de comportamento correto de oscilação.
O conceito modular do UIP6000hdT proporciona-lhe um sistema potente e, ao mesmo tempo, muito económico em termos de espaço. O transdutor e o gerador são alojados separadamente um do outro e são ligados através de cabos. O design autónomo reduz o trabalho necessário para a instalação, operação e manutenção a um nível mínimo. Vários módulos UIP6000hdT podem ser facilmente combinados para formar grupos com capacidades de processo mais elevadas.
O UIP6000hdT com reator de célula de fluxo ultrassónico e armário de isolamento acústico.
O UIP6000hdT é um ultrassonicador industrial do tipo sonda de alto desempenho para tratamento em linha de líquidos e lamas.
| 6kW Capacidade de processamento | ||
|---|---|---|
| processo |
caudal
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| transesterificação do biodiesel |
1.5 para 4m³/hr
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| Emulsificação, por exemplo óleo/água |
0.5 para 2,5m³/hr
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| extração de células, por exemplo algas |
0.15 para 1m³/hr
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| Dispersão/Desaglomeração |
0.025 para 0.5m³/hr
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| moagem e trituração a húmido |
0.01 para 0.025m³/hr
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Em geral, a célula de fluxo, bem como o transdutor ultrassónico, estão localizados num armário de aço inoxidável de parede dupla que vem com um isolamento acústico muito eficaz. Se necessário, o UIP6000hdT pode ser utilizado para a sonicação de líquidos em reactores específicos personalizados. Naturalmente, o UIP6000hdT é capaz de funcionar continuamente na potência máxima (24 horas/7 dias) como todos os sistemas de ultra-sons da Hielscher Ultrasonics.
O MultiSonoReactor MSR-4 é um reator industrial de homogeneização em linha, adequado para a indústria de grandes produções. O MSR-4 pode ser equipado com 4x UIP4000hdT ou 4x UIP6000hdT.
O UIP6000hdT num relance
- Ultrassónico potente de 6000 watts
- fiável para processos de sonicação pesados
- Funcionamento 24/7
- grau industrial
- ecrã tátil colorido
- navegar no controlo remoto
- registo automático de dados de potência, amplitude, tempo de sonicação, temperatura, pressão
- cartão SD/USB ComboCard integrado
- sensor de temperatura conectável
- sensor de pressão conectável (opcional disponível)
- Ligação LAN
- Ligação Ethernet
- sem instalação de software
- Sintonização automática de frequências
O gerador ultrassónico, o transdutor e a célula de fluxo estão alojados num armário de isolamento acústico.
UIP6000hdT – Homogeneizador ultrassónico de alta potência
Como parte da série industrial da Hielscher Ultrasonics, o UIP6000hdT é um processador ultrassónico robusto de 6 kW para aplicações pesadas em ambientes industriais difíceis.
Os sonicadores industriais da Hielscher Ultrasonics podem fornecer amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodos ultra-sônicos personalizados estão disponíveis. A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24/7 em serviço pesado e em ambientes exigentes.
Ecrã tátil a cores
Uma grande melhoria do ponto de vista operacional é o ecrã tátil colorido. Este ecrã sensível ao toque e à caneta permite um manuseamento fácil, enquanto a definição precisa dos parâmetros de funcionamento e a visualização da definição da potência dos ultra-sons são garantidas e combinadas com o máximo conforto para o operador. O menu de controlo digital é de utilização intuitiva, uma vez que é reduzido para as definições principais. A definição da amplitude/potência e o modo de pulsação podem ser ajustados através de um seletor tátil colorido (com 1%, 5% ou 10% de ajuste). O utilizador decide se prefere a visualização da amplitude e da potência como gráficos de barras coloridas ou como representação numérica. O ecrã pode ser alterado do modo de visualização normal para o modo de visualização BIG NUMBER, caracterizado por um forte contraste e um tamanho de letra grande para uma melhor visibilidade.
Controlo remoto do navegador
O UIP6000hdT pode ser controlado através de qualquer browser comum, como o Internet Explorer, Safari, Firefox, Mozilla, IE/Safari móvel, utilizando a nova interface Web LAN. A ligação LAN é uma configuração plug-n-play muito simples e não requer instalação de software. O dispositivo ultrassónico actua como servidor/cliente DHCP e solicita ou atribui um IP automaticamente. O dispositivo pode ser operado diretamente a partir do PC/MAC ou utilizando um switch ou router. Utilizando um router sem fios pré-configurado opcional, o dispositivo pode ser controlado a partir da maioria dos smartphones ou computadores tablet, por exemplo, o Apple iPad. Utilizando o encaminhamento de portas de um router ligado, pode controlar o seu UIP6000hdT através da Internet a partir de qualquer lugar do mundo – o seu smartphone ou tablet é o controlo remoto.
Rede incorporada
Outra caraterística inteligente do UIP6000hdT é a operação e o controlo via LAN (rede local) que facilita a operação e permite uma elevada flexibilidade de processamento. Todas as informações do processo de sonicação são registadas automaticamente no cartão de dados SD/USB. Um sensor conectável mede a temperatura permanentemente, enquanto um sensor de pressão disponível opcionalmente pode ser conectado adicionalmente.
Sintonização automática de frequências
Tal como todos os aparelhos ultra-sónicos da Hielscher, o UIP6000hdT está equipado com uma sintonização de frequência automática inteligente. Quando o dispositivo é ligado, o gerador detecta a frequência operacional ideal. Em seguida, accionará o dispositivo a essa frequência. Isto melhora a eficiência energética global e a fiabilidade dos nossos dispositivos ultra-sónicos. Tudo o que precisa de fazer é ligar o sistema. O gerador efectuará a sintonização da frequência automaticamente numa fração de segundo.
Contactar-nos! / Pergunte-nos!
O cluster UIP6000hdT da Hielscher consiste em até 12x sonicadores. Esta configuração permite compor um poderoso sistema de sonicação em linha de 72 kW para processamento em linha de alto desempenho.
Não tem a certeza de qual é o sistema de ultra-sons mais adequado para o seu processo?
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 0.5 a 1,5mL | n.d. | VialTweeter |
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
Fatos, vale a pena conhecer
Noções básicas de homogeneização por ultra-sons
Os homogeneizadores ultra-sónicos são utilizados para dispersão, emulsificação, moagem húmida, nano- & micronização, extração (de plantas e tecidos celulares), síntese e catálise de produtos químicos (a chamada sonoquímica), bem como desgaseificação. A homogeneização por ultra-sons é frequentemente utilizada como um termo genérico que inclui todas estas aplicações acima mencionadas. A homogeneização assistida por ultra-sons baseia-se no princípio de funcionamento da caviação acústica, que ocorre quando ondas de ultra-sons intensas são acopladas a um meio líquido. Sob as intensas ondas de ultra-sons, são geradas minúsculas bolhas de vácuo no meio, que crescem ao longo dos ciclos de alta pressão/baixa pressão das ondas de ultra-sons. A certa altura, quando as micro-bolhas atingem um estado energético em que não conseguem absorver mais energia, entram em colapso violento. Este fenómeno de implosão das bolhas de vácuo é designado por cavitação. A implosão das bolhas de vácuo gera ondas de choque, jactos de líquido, alto cisalhamento, altas temperaturas e diferenciais de pressão com energia suficiente para quebrar ligações covalentes, flexionar moléculas e induzir reacções químicas.
A cavitação acústica (gerada por ultra-sons de potência) cria condições locais extremas, os chamados efeitos sonomecânicos e sonoquímicos. Devido a estes efeitos, a sonicação promove reacções químicas que conduzem a rendimentos mais elevados, a uma velocidade de reação mais rápida, a novas vias e a uma maior eficiência global.
Para obter os melhores resultados no processo de homogeneização, o processador de ultra-sons e a sua configuração podem ser optimizados alterando as seguintes variáveis:
- Amplitude (deslocação do sonotrodo) e intensidade
- Pressão
- temperatura
- Recipiente de sonicação (lote ou célula de fluxo: dimensão, geometria, caudal)
Os ultrassons de alto desempenho da Hielscher utilizam geradores piezoeléctricos feitos de cristais de titanato de zirconato de chumbo. As vibrações são transmitidas através de uma corneta de titânio sintonizada em ressonância a 19-26 kHz. A partir da corneta, a vibração ultra-sónica é acoplada através de um sonotrodo ultrassónico (ponta, sonda) no meio fluido. A Hielscher oferece processadores de ultra-sons com potências nominais de 50 a 16 000 watts por unidade de ultra-sons, cobrindo assim os requisitos de pequenos ultrasonicadores de laboratório e dispositivos de bancada até à fábrica-piloto e unidades de ultra-sons totalmente comerciais para um elevado volume de produção.
Controlo sofisticado do processo para resultados óptimos de sonicação
As condições de sonicação são cruciais para a produção, os resultados do processo e a reprodutibilidade dos processos ultra-sónicos. Para além do controlo preciso da potência de saída dos ultra-sons, ajustada pela amplitude e intensidade, a temperatura, a pressão e o tempo de sonicação são factores importantes. Os processadores ultra-sónicos digitais Hielscher são fornecidos com um termoacoplador conectável. Opcionalmente, está disponível um sensor de pressão conectável. Ambos os sensores estão ligados ao gerador de ultra-sons, que está equipado com um cartão SD interno. O software do dispositivo ultrassónico escreve todos os dados do processo (data, hora, amplitude, energia ultra-sónica, energia líquida, temperatura, pressão) num ficheiro CSV no cartão SD. Isto faz com que a sua sonicação seja comparável e reproduzível.
Para amplitudes elevadas, é necessária uma potência de saída mais elevada. Sob carga acrescida, como a elevada viscosidade do meio ou pressão elevada, é necessária uma maior potência de ultra-sons para acionar o sonotrodo a uma amplitude desejada. Quanto maior for a superfície frontal do sonotrodo (ponta), mais potência é necessária para o deixar ressoar. Com um sonotrodo maior, podem ser processados volumes maiores. Os sonotrodos industriais Hielscher e cascatrodos pode fornecer amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas de forma contínua em operação 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultra-sónicos personalizados. A robustez dos ultrasonicators Hielscher permite a operação 24/7 sob carga pesada e sob condições exigentes.
Para a maioria dos processos de ultra-sons, a temperatura do meio sonicado deve ser tão baixa quanto possível para uma baixa temperatura promove a geração de cavitação intensa. A Hielscher oferece células de fluxo ultra-sônico e reatores com jaquetas de resfriamento, que suportam a manutenção de temperaturas ideais de processo. As células de fluxo e reactores são pressurizáveis, também. Sob pressões elevadas, ocorre uma cavitação mais intensa. Por isso, a Hielscher oferece reactores que podem ser facilmente pressurizados até 300atm.
A Hielscher Ultrasonics fabrica sondas ultra-sónicas de diferentes tamanhos e formas (por exemplo cascatrodos), que permite aumentar a escala de todos os resultados do processo ultrassónico de forma completamente linear. Com homogeneizadores ultra-sônicos 16kW e tipos múltiplos de sonotrodes e reatores de células de fluxo, Hielscher é o seu parceiro experiente a longo prazo para processos ultra-sônicos em escala industrial. Além da variedade de ultrasonicators padrão, Hielscher projeta e fabrica sistemas personalizados, também.
Literatura / Referências
- FactSheet UIP6000hdT – 6kW powerful sonicator – industrial grade – Hielscher Ultrasonics
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.