Celule de flux și reactoare inline pentru ultrasonicators de laborator
Prelucrarea cu ultrasunete inline la scară de laborator
Reactoarele cu celule de flux pentru omogenizatoare cu ultrasunete sunt bine cunoscute și utilizate pe scară largă pentru prelucrarea volumelor mari în producția industrială. Cu toate acestea, pentru prelucrarea volumelor mai mici pe laborator și banc-top scară utilizarea celulelor de flux cu ultrasunete oferă diverse avantaje, de asemenea. Celulele de flux cu ultrasunete permit obținerea unor rezultate uniforme de prelucrare, deoarece materialul trece prin spațiul închis al camerei celulare de flux într-un mod definit. Factorii de sonicare, ar fi timpul de retenție, temperatura procesului și numărul de pasaje pot fi controlate cu precizie, astfel încât obiectivele să fie atinse în mod fiabil.
Celulele cu flux Hielscher și reactoarele în linie vin cu jachete de răcire pentru menținerea temperaturii optime a procesului. Reactoarele cu celule de flux sunt disponibile în diferite dimensiuni și geometrii pentru a îndeplini cerințele specifice ale procesului.
Prin utilizarea unui ultrasonicator de laborator în combinație cu un reactor cu celule de flux, puteți procesa volume mai mari de probe fără prea multă muncă personală. Folosind o configurație de celule de flux cu ultrasunete, lichidul este pompat în reactorul cu ultrasunete din oțel inoxidabil sau sticlă. În celula de curgere, lichidul sau suspensia este expusă la o sonicare reglabilă cu precizie. Toate materialele trec zona cavitațională fierbinte sub sonotrode și suferă un tratament cu ultrasunete uniform. După trecerea prin zona de cavitație, lichidul ajunge la ieșirea celulei de curgere. În funcție de proces, tratamentul cu ultrasunete flow-through poate fi rulat ca tratament cu o singură trecere sau cu mai multe treceri. Pentru a menține o anumită temperatură benefică a procesului, de exemplu pentru a preveni degradarea materialului sensibil la căldură în timpul sonicării, reactoarele cu celule de flux sunt acoperite 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 banc la debite foarte mari la scară de producție industrială. Hielscher ultrasonicators 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 Laborator și omogenizatoare industriale cu ultrasunete!
Dispozitive de laborator cu ultrasunete și celule de flux
Mai jos, puteți găsi dispozitivele noastre de laborator cu ultrasunete cu celulele de flux potrivite și sonotrodes
UP400ST (24 kHz, 400 W):
Sonotrodes S24d14D, S24d22D și S24d22L2D vin cu o etanșare O-ring. Tipurile sonotrode S24d14D și S24d22D sunt compatibile cu celula de curgere FC22K (oțel inoxidabil, cu manta de răcire).
UP200St (26 kHz, 200 W) / UP200HT (26 kHz, 200 W):
Sonotrodes S24d2D și S24d7D sunt echipate cu o etanșare O-ring și sunt compatibile cu celula de curgere FC7K (oțel inoxidabil, cu manta de răcire) și FC7GK (celulă de flux de sticlă, cu manta de răcire).
UP50H (30 kHz, 50 W) / UP100H (30kHz, 100W):
Pentru ambele UP50H și UP100H, aceleași sonotrode și modele de celule de flux pot fi utilizate. Sonotrodes MS7 și MS7L2 dispun de un sigiliu care le face potrivite pentru utilizarea cu celulele de flux D7K (oțel inoxidabil) și GD7K (celulă de curgere din sticlă, cu manta de răcire).
Cum Pentru a optimiza condițiile de funcționare în celulele de flux cu ultrasunete
Hielscher Ultrasonics vă oferă o varietate de celule de flux cu ultrasunete și reactoare sonochimice. Proiectarea celulei de flux (adică geometria și dimensiunea celulei de flux) și sonotroda trebuie alese în conformitate cu lichidul sau suspensia și rezultatele procesului vizate.
Tabelul de mai jos afișează cei mai importanți parametri, care influențează condițiile cu ultrasunete din celula de flux.
- Temperatură: Celulele de curgere cu jachete de răcire ajută la menținerea temperaturii de procesare dorite. Temperaturile ridicate din apropierea punctului specific de fierbere al fluidului duc la scăderea intensității cavitației, deoarece densitatea lichidului scade.
- Presiune: Presiunea este un parametru de intensificare a cavitației. Presurizarea celulei de flux cu ultrasunete are ca rezultat o densitate crescută a fluidului și, prin urmare, creșterea cavitației acustice. Celulele de flux de laborator Hielscher pot fi presurizate cu până la 1 barg, în timp ce la Hielscher celule industriale de flux și reactoare de până la 300atm (aproximativ 300 barg) pot fi aplicate.
- Vâscozitatea lichidului: Vâscozitatea unui lichid este un factor important, atunci când vine vorba de o configurare cu ultrasunete în linie. Celulele mici de laborator sunt de preferință să fie utilizate cu medii vâscoase scăzute, în timp ce celulele de flux industrial Hielscher sunt potrivite pentru materiale vâscoase scăzute până la mari, 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 ceea ce privește dejecțiile lichide care conțin solide, cum ar fi particulele și fibrele, forma celulei de curgere trebuie aleasă luând în considerare dimensiunea particulelor sau lungimea fibrei. Geometria corectă a celulelor de curgere facilitează fluxul de fluide încărcate solid și asigură sonicare omogenă.
- Gaze 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 de cavitație acustică și bulele sale caracteristice de vid.
Hielscher Ultrasonics omogenizatoare, sonotrodes și celule de flux sunt disponibile în diferite modele, în scopul de a asambla configurația ideală de prelucrare cu ultrasunete. Personalul nostru experimentat vă va consulta cu privire la configurarea optimă a echipamentului pentru obiectivele procesului dvs.!
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
---|---|---|
1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Literatură / Referințe
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.