Celule de flux și reactoare inline pentru sonicatoare de laborator

Omogenizatoarele cu ultrasunete de laborator pot fi utilizate pentru procesarea în șarje și inline a lichidelor și suspensiilor. Aplicațiile tipice includ omogenizarea, dispersarea, emulsificarea, dizolvarea, precum și reacțiile sonochimice. Pentru sonicarea continuă inline sunt disponibile celule de flux și reactoare in-line de diverse dimensiuni și geometrii.

Procesarea inline cu ultrasunete la scară de laborator

Reactoarele cu celulă de flux pentru omogenizatoarele cu ultrasunete sunt bine cunoscute și utilizate pe scară largă pentru procesarea volumelor mari în producția industrială. Totuși, și pentru procesarea volumelor mai mici la scară de laborator și de banc, utilizarea celulelor de flux cu ultrasunete oferă diverse avantaje. Celulele de flux cu ultrasunete permit obținerea unor rezultate uniforme ale procesării, deoarece materialul trece într-un mod definit prin spațiul restrâns al camerei celulei de flux. Factorii de sonicare, precum timpul de retenție, temperatura procesului și numărul de treceri, pot fi controlați cu precizie, astfel încât obiectivele să fie atinse în mod fiabil.
Celulele de flux și reactoarele inline Hielscher sunt prevăzute cu mantale de răcire pentru menținerea temperaturii optime a procesului. Reactoarele cu celulă de flux sunt disponibile în diverse dimensiuni și geometrii, pentru a îndeplini cerințe specifice ale procesului.
Utilizând un sonicator de laborator în combinație cu un reactor cu celulă de flux, puteți procesa volume mai mari de probă fără prea mult efort manual. Într-o configurație cu celulă de flux cu ultrasunete, lichidul este pompat în reactorul cu ultrasunete din oțel inoxidabil sau din sticlă. În celula de flux, lichidul sau suspensia este supusă unei sonicări reglabile cu precizie. Întregul material trece prin zona de hot-spot cavitațional de sub sonotrodă și este supus unui tratament ultrasonic uniform. După trecerea prin zona de cavitație, lichidul ajunge la ieșirea celulei de flux. În funcție de proces, tratamentul ultrasonic în flux continuu poate fi efectuat ca tratament cu o singură trecere sau cu treceri multiple. Pentru a menține o anumită temperatură benefică a procesului, de ex. pentru a preveni degradarea materialelor sensibile la căldură în timpul sonicării, reactoarele cu celulă de flux sunt prevăzute cu manta pentru a îmbunătăți disiparea căldurii.
De la volume mici la volume mari: Rezultatele procesului pot fi scalate liniar de la volume mai mici procesate la nivel de laborator și de banc până la capacități de procesare foarte mari la scară de producție industrială. Sonicatoarele Hielscher sunt disponibile pentru orice volume, de la microlitri la galoane.
Celulele de flux Hielscher sunt complet autoclavabile și potrivite pentru utilizarea cu majoritatea substanțelor chimice.

Aflați mai multe despre omogenizatoarele noastre cu ultrasunete de laborator și industriale!

Dispozitive cu ultrasunete de laborator și celule de flux

Mai jos găsiți dispozitivele noastre cu ultrasunete de laborator, împreună cu celulele de flux și sonotrodele corespunzătoare
UP400St (24kHz, 400W):
Sonotrodele S24d14D, S24d22D și S24d22L2D sunt prevăzute cu o etanșare cu inel O. Tipurile de sonotrode S24d14D și S24d22D sunt compatibile cu celula de flux FC22K (oțel inoxidabil, cu manta de răcire).

UP200St (26kHz, 200W) / UP200Ht (26kHz, 200W):
Sonotrodele S24d2D și S24d7D sunt echipate cu o etanșare cu inel O și sunt compatibile cu celula de flux FC7K (oțel inoxidabil, cu manta de răcire) și FC7GK (celulă de flux din sticlă, cu manta de răcire).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Pentru ambele aparate, UP50H și UP100H, pot fi utilizate aceleași modele de sonotrode și celule de flux. Sonotrodele MS7 și MS7L2 dispun de o etanșare care le face potrivite pentru utilizarea cu celulele de flux D7K (oțel inoxidabil) și GD7K (celulă de flux din sticlă, cu manta de răcire).

Cum să optimizați condițiile de operare în celulele de flux cu ultrasunete

Hielscher Ultrasonics vă oferă o varietate de celule de flux cu ultrasunete și reactoare sonochimice. Designul celulei de flux (adică geometria și dimensiunea celulei de flux) și sonotroda trebuie alese în funcție de lichidul sau suspensia respectivă și de rezultatele vizate ale procesului.
Tabelul de mai jos prezintă cei mai importanți parametri care influențează condițiile ultrasonice din celula de flux.

• Temperatura: Celulele de flux cu manta de răcire ajută la menținerea temperaturii de procesare dorite. Temperaturile ridicate, apropiate de punctul de fierbere specific al fluidului, au ca rezultat o intensitate redusă a cavitației, deoarece densitatea lichidului scade.
• Presiunea: Presiunea este un parametru care intensifică cavitația. Presurizarea celulei de flux cu ultrasunete are ca rezultat o densitate crescută a fluidului și, prin urmare, o cavitație acustică crescută. Celulele de flux de laborator Hielscher pot fi presurizate la până la 1 barg, în timp ce celulelor de flux și reactoarelor industriale Hielscher li se pot aplica până la 300atm (aprox. 300 barg).
• Vâscozitatea lichidului: Vâscozitatea unui lichid este un factor important în cazul unei configurații ultrasonice in-line. Celulele de flux mici de laborator se utilizează de preferință cu medii de vâscozitate scăzută, în timp ce celulele de flux industriale Hielscher sunt potrivite pentru materiale de vâscozitate scăzută până la ridicată, inclusiv paste.
• Compoziția lichidului: Efectele vâscozității lichidului au fost descrise mai sus. Dacă lichidul procesat nu conține solide, pomparea și alimentarea sunt simple, iar proprietățile de curgere sunt previzibile. În cazul suspensiilor care conțin solide, cum ar fi particule și fibre, forma celulei de flux trebuie aleasă ținând cont de dimensiunea particulelor sau de lungimea fibrelor. Geometria potrivită a celulei de flux facilitează curgerea fluidelor încărcate cu solide și asigură o sonicare omogenă.
• Gazele dizolvate: Lichidele introduse într-o celulă de flux cu ultrasunete nu trebuie să conțină cantități mari de gaze dizolvate, deoarece bulele de gaz interferează cu generarea cavitației acustice și a bulelor de vid caracteristice acesteia.

Reactoarele de flux cu ultrasunete la scară mică și mare sunt foarte populare în cercetare, în cercetare-dezvoltare și în industrie, deoarece permit studierea și controlul mecanismelor și efectelor procesării cu ultrasunete de mare putere. Prin urmare, celulele de flux cu ultrasunete și reactoarele inline au fost implementate pentru diverse aplicații în procese biologice, farmaceutice și chimice – la scară de laborator, pilot și industrială.
Omogenizatoarele, sonotrodele și celulele de flux Hielscher Ultrasonics sunt disponibile în diverse modele, pentru a asambla configurația ideală de procesare cu ultrasunete. Personalul nostru cu vastă experiență vă va oferi consultanță privind configurația optimă a echipamentelor pentru obiectivele procesului dumneavoastră!

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a sonicatoarelor noastre: