High Shear Amestecarea cu ultrasunete
Amestecătoarele cu forfecare înaltă aplică forțe mari de forfecare în lichide și suspensii pentru a asigura dispersarea, amestecarea și emulsionarea uniformă a două sau mai multe faze lichid-solid sau lichid-lichid. Ultrasonication generează forțe mari de forfecare prin cavitație acustică, care apare atunci când ultrasunetele de mare putere sunt cuplate în lichide. Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă sunt o tehnologie superioară de amestecare, care excelează cu ușurință mixere cu lamă de forfecare ridicată utilizate în mod obișnuit, mixere cu mai multe arbori, omogenizatoare de înaltă presiune, mori coloidale și agitatoare de lame.
Beneficiile mixerelor cu ultrasunete de forfecare înaltă
Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă sunt disponibile de la omogenizatoare de laborator 50W până la 16.000W sisteme industriale de amestecare. Portofoliul larg de la laborator, banc-top și mixere industriale cu ultrasunete de forfecare mare face posibilă alegerea mixerului ideal cu ultrasunete de forfecare înaltă pentru aplicația și volumul de producție.
Amplitudinile mari la sonda cu ultrasunete creează cavitație intensă cu fluxuri lichide de viteze mari și turbulențe complexe. Forfecarea hidraulică și mecanică intensă generată ultrasonically reduce particulele și picăturile la dimensiuni micronice și nano. Deoarece parametrii procesului de sonicare sunt controlabili și reglabili cu precizie, impactul amestecării, frezării sau dispersării poate fi adaptat cu precizie la obiectivul materialului și al procesului. Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă reduc timpul de amestecare / frezare și produc dispersii fiabile fine și ultra-fine.
Mixer cu ultrasunete poate fi utilizat pentru procesele de lot și inline-flow. Varietatea celulelor de flux cu ultrasunete și reactoare permite amestecarea fluxurilor la debite și vâscozități foarte diferite. Mixer cu ultrasunete de forfecare mare poate gestiona concentrații solide foarte mari și chiar particule foarte abrazive nu sunt nici o problemă.
Cum funcționează amestecarea de înaltă forfecare prin sonicare?
Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă utilizează același principiu mecanic ca și sistemele industriale de amestecare, ar fi mixerele cu lamă de forfecare înaltă, mixerele cu mai mulți arbori, morile coloide, omogenizatoarele de înaltă presiune și sistemele de agitatoare cu lame. Sistemele de amestecare cu ultrasunete sunt utilizate pentru dispersarea și măcinarea particulelor, pentru emulsionarea fazelor de ulei și apă, pentru solubilizarea materiei solide și pentru a produce amestecuri omogene de orice fel de materiale în lichide și suspensii. Mixerele de forfecare cu ultrasunete integrează o sondă cu ultrasunete într-un vas de amestecare, cum ar fi într-un rezervor de lot sau într-o celulă de flux. Sonda dezintegrator cu ultrasunete vibrează în lichid la o frecvență foarte mare și creează cavitație ultrasonică intensă în lichid. Colapsul bulelor de cavitație are ca rezultat forțe puternice de forfecare, care perturbă și sparg picăturile, aglomeratele, agregatele și chiar particulele primare. Deoarece cavitația cu ultrasunete generează streaming cavitațional de mare viteză cu până la 1000 km / h, jeturile lichide cavitaționale accelerează particulele. Când particulele accelerate se ciocnesc între ele, acționează ca medii de frezare. Ulterior, particulele care se ciocnesc se sparg și sunt reduse la dimensiuni micronice sau nano. În câmpul de cavitație cu ultrasunete, presiunile alternează rapid și repetat între vid și până la 1000bar. Un mixer rotativ cu 4 lame de mixer ar trebui să funcționeze la o viteză uimitoare de 300.000 RPM pentru a atinge aceeași frecvență a ciclurilor de presiune alternativă. Mixerele rotative convenționale și mixerele rotor-stator nu creează o cantitate semnificativă de cavitație din cauza limitării vitezei lor.
Mixer cu ultrasunete de forfecare înaltă UIP2000hdT, o unitate de amestecare puternică de 2kW
Sfat de procesare: Amestecarea cu ultrasunete sub presiune
Aplicarea presiunii asupra reactorului cu ultrasunete sau a celulei de flux intensifică cavitația acustică. Hielscher Ultrasonics furnizează diferite tipuri de celule de flux și reactoare, care pot fi ușor presurizate până la 5 barg. Reactoare cu ultrasunete personalizate pot gestiona presiuni mai mari de până la 300barg.
Mixere cu ultrasunete de forfecare înaltă și aplicațiile lor
Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă creează forțe intense de forfecare, care au impactul necesar asupra particulelor, ar fi solide, picături, cristale și fibre, pentru a le perturba și a le descompune la o dimensiune vizată, care poate fi în intervalul micron sau nano. În funcție de duritatea și fragilitatea materialelor, parametrii procesului cu ultrasunete pot fi ajustați exact pentru a obține rezultatul de amestecare aspirat. În comparație cu metodele alternative de amestecare, ar fi agitatoare cu lamă de forfecare înaltă, omogenizatoare de înaltă presiune, mori coloidale / margele, mixere cu arbore etc. dezintegratorii cu ultrasunete oferă câteva avantaje majore.
Avantajele mixerelor cu ultrasunete de forfecare înaltă
- Cavitație și forfecare de înaltă intensitate
- Prelucrarea uniformă a particulelor
- Concentrații solide ridicate
- Fără duze / fără înfundare
- Nu este necesar un mediu de frezare (adică mărgele)
- scalabilitate liniară
- Ușor & funcționare în condiții de siguranță
- Ușor de curățat
- Oră- & Eficient din punct de vedere energetic
Mixere cu ultrasunete de forfecare înaltă pentru reducerea dimensiunii particulelor
Dezintegratorii cu ultrasunete sunt utilizați pentru reducerea dimensiunii particulelor și distribuția particulelor, indiferent dacă aceasta înseamnă pulverizarea reală a particulelor primare (denumită frezare) sau ruperea aglomeratelor (denumită dezaglomerare / dispersie).
Citiți mai multe despre frezarea cu ultrasunete și dispersarea particulelor!
Mixere cu ultrasunete de forfecare înaltă pentru emulsionare
Când două lichide nemiscibile (de exemplu, apă și ulei) sunt sonificate folosind un mixer cu ultrasunete de tip sondă, cavitația cu ultrasunete perturbă picăturile – producând picături foarte mici din cele două faze nemiscibile, care sunt apoi amestecate împreună. Deoarece mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă produc cu ușurință picături de dimensiuni nano, emulsiile cu ultrasunete stabilizate prezintă o stabilitate pe termen lung și un aspect transparent clar.
Deoarece orice tip de emulsie are pragul său specific de emulsionare / forfecare, unde se obțin dimensiunea și caracteristicile optime ale picăturilor, reglarea precisă a parametrilor de amestecare este crucială. În timp ce forfecarea prea mică are ca rezultat picături prea mari, care se coagulează rapid și duc la separarea fazelor, forfecarea prea mare poate distruge produsul. Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă pot fi controlate cu precizie și ajustate la nevoile procesului.
Click aici pentru a citi mai multe despre nano-emulsionare cu ultrasunete!
Mixer cu ultrasunete de forfecare înaltă UP200Ht pentru emulsionare
Mixere cu ultrasunete de forfecare înaltă pentru amestecare și dizolvare
Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă sunt utilizate pentru a amesteca, măcina, dispersa, și dizolva particule, ar fi pulberi, pigmenți și fibre într-un proces rapid, fiabil și ușor. Cavitația generată ultrasonically crește transferul de masă între solide și lichide. Cavitația cu ultrasunete are un impact puternic asupra particulelor solide: fluxurile lichide cavitaționale erodează suprafața solidelor și transportă fragmentele erodate în lichid, producând astfel o suspensie omogenă.
Click aici pentru a citi mai multe despre dizolvarea cu ultrasunete!
Aplicații ale mixerelor cu ultrasunete de forfecare înaltă
- Frezare & Slefuire
- dezaglomerare & dispersie
- Emulsionare
- Dizolvarea pulberilor
- Îmbunătățirea transferului de masă
- reacții sonochimice
Cel SonoStation – un sistem cu ultrasunete cu ultrasonicators 2x 2kW, rezervor agitat și pompă – este un sistem ușor de utilizat pentru aplicații de amestecare, frezare și dispersare.
Mixere de înaltă forfecare la orice dimensiune
Hielscher Ultrasonics proiectează, produce și distribuie mixere de înaltă performanță de înaltă forfecare de la dispozitivul de laborator compact, dar puternic la mixere pilot și industriale de înaltă forfecare pentru prelucrarea fluxurilor de volum mare la nivel de producție comercială.
Mixere de forfecare inalta pentru laborator
Mixerele cu ultrasunete de tip sondă sunt instrumente stabilite în fiecare laborator. Deoarece procesele cu ultrasunete pot fi scalate liniar până la volum mare, Hielscher mixere cu ultrasunete de înaltă forfecare sunt ideale pentru a dezvolta și optimiza procesul la scară mică. Apoi, după stabilirea parametrilor optimi ai procesului, aplicația dvs. de amestecare poate fi extinsă liniar la producția pilot și în vrac.
Hielscher oferă mixere cu ultrasunete de forfecare mare pentru lucrări la scară de laborator, cu o gamă de putere de la 50 la 400 wați putere de amestecare cu ultrasunete.
Mixere High Shear pentru industrie
Hielscher mixere industriale de înaltă forfecare sunt procesoare cu ultrasunete de mare putere concepute pentru frezare, dispersare, emulsionare și amestecare fluxuri mari de suspensie sub sarcini grele. Aceste mixere industriale manipulează cu ușurință concentrații mari de solide și particule abrazive. Sondele (sonotrodes) mixerelor industriale cu ultrasunete de forfecare ridicată sunt echipate cu o flanșă, astfel încât mixerul să poată fi integrat în rezervoarele de oțel, vasele de sticlă sau recipientele din plastic în orice orientare. Acest lucru permite presurizarea vasului sonicare. Aplicarea presiunii asupra vasului cu ultrasunete sau a celulei de flux intensifică cavitația acustică și, prin urmare, procesul de amestecare cu ultrasunete. Hielscher Ultrasonics oferă mixere industriale de înaltă forfecare de la 500 la 16.000 wați. Cu UIP16000, Hielscher oferă cel mai puternic mixer cu ultrasunete de înaltă forfecare la nivel mondial.
Materiale vâscoase înalte? – Nicio problemă! Toate procesoarele cu ultrasunete Hielscher în categoriile banc-top și industriale pot procesa cu ușurință suspensii vâscoase de până la 250.000 centipoise. Pentru vâscozități mai mari de 2.000 cP, recomandăm utilizarea celulelor de curgere în combinație cu pompe cu cavități progresive pentru o cuplare îmbunătățită a undelor cu ultrasunete în fluid.
Cum de a găsi dreptul cu ultrasunete High Shear Mixer?
Hielscher Ultrasonics este producător cu experiență de mult timp de sisteme de amestecare cu ultrasunete puternice și fiabile de înaltă forfecare, care sunt utilizate pentru a dispersa și rupe particulele, pentru a prepara nanoemulsii, sau pentru a dizolva pulberi în lichide. Fiind lider de piață pentru mixere cu ultrasunete, Hielscher proiectează, produce și distribuie mixere cu ultrasunete de forfecare mare și omogenizatoare de la laborator și banc top până la pilot și scară complet industrială.
Răspunsul la următoarele întrebări vă va ajuta să găsiți cel mai potrivit mixer de forfecare înaltă pentru procesul dvs.:
- Care este aplicația țintă?
- Care este volumul tipic care trebuie procesat?
- Care sunt factorii critici ai procesului?
- Care sunt standardele de calitate care trebuie atinse?
Personalul nostru bine instruit și experimentat vă va ajuta cu orice întrebări și concepția procesului de amestecare. Hielscher Ultrasonics oferă o consultanță aprofundată privind prelucrarea cu ultrasunete pentru a ajuta clienții noștri să găsească cel mai ideal mixer cu ultrasunete de forfecare mare. Dar serviciul Hielscher nu se termină aici, instruim clienții fie la facilitățile lor, fie în laboratorul nostru de proces cu ultrasunete și centrul tehnic pentru a le ajuta în timpul dezvoltării, optimizării și extinderii procesului.
Hielscher Ultrasonics’ Procesoarele industriale cu ultrasunete furnizează cu ușurință amplitudini foarte mari, care sunt necesare pentru a sparge particulele dure și aglomeratele sau pentru a procesa suspensii cu o concentrație solidă ridicată. Hielscher mixere industriale rula cu ușurință la amplitudini de până la 200μm continuu în 24/7 de funcționare. Dacă procesele specifice necesită amplitudini și mai mari, sunt disponibile sonde ultrasonice personalizate. Accesoriile, ar fi coarne de rapel, celule de flux, reactoare sonicare și setări complete de recirculare sunt ușor disponibile și permit configurarea sistemului de amestecare cu ultrasunete adaptat optim la cerințele procesului. Toate sonotrodes și reactoare, care sunt singurele părți care intră în contact cu mediul, sunt CIP / SIP (curățare și sterilizare în loc).
Mixere sofisticate cu ultrasunete de înaltă forfecare
Hielscher Ultrasonics se concentrează pe dezintegratoare de celule de înaltă performanță, cu cea mai mare ușurință în utilizare și progrese tehnice de ultimă oră. Aceasta înseamnă că standardele dezintegratorilor de laborator Hielscher se adaptează din ce în ce mai mult la inteligența mașinilor industriale. Utilizatorul poate controla ultrasonicators digitale Hielscher prin telecomanda browserului. Software-ul automat de înregistrare a datelor scrie toți parametrii ultrasonici importanți, ar fi puterea netă, puterea totală, amplitudinea, temperatura, presiunea, ora și data ca fișier CSV pe un card SD încorporat. În plus, dezintegratorul cu ultrasunete poate fi programat să se oprească automat după un timp determinat sau o intrare specifică de energie sau să programeze moduri de sonicare pulsatorie. Senzorii de temperatură și presiune conectabili permit urmărirea cu atenție a condițiilor probei. Deoarece controlul temperaturii materialelor sensibile la căldură este un factor crucial pentru calitatea rezultatelor procesului, Hielscher oferă diverse soluții pentru a menține temperatura procesului în intervalul de temperatură vizat.
Funcțiile sofisticate ale ultrasonicators Hielscher asigură cel mai înalt control al procesului, rezultate fiabile și reproductibile sonicare, ușurința în utilizare și confortul de lucru.
calitate – Fabricat în Germania
Ca o afacere de familie și de familie, Hielscher acordă prioritate celor mai înalte standarde de calitate pentru procesoarele sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate temeinic în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea și fiabilitatea echipamentului cu ultrasunete Hielscher face un cal de lucru în producția dumneavoastră. Funcționarea 24/7 sub sarcină maximă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a mixerelor de înaltă performanță Hielscher.
Puteți cumpăra Hielscher mixere cu ultrasunete de înaltă forfecare în orice dimensiune diferită și configurate la procesul dumneavoastră. De la tratarea fluidelor într-un pahar mic de laborator la curgerea continuă prin amestecarea suspensiilor la nivel industrial, Hielscher Ultrasonics oferă un mixer adecvat de forfecare mare pentru tine! Va rugam sa ne contactati – Suntem bucuroși să vă recomandăm configurarea ideală a mixerului cu ultrasunete!
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!
Omogenizatoare cu ultrasunete de mare putere de la Laborator spre pilot și industrial cântar.
Fapte care merită știute
Ultrasonicators și utilizarea lor ca mixere de înaltă forfecare
Ultrasonicators sunt dispozitive cu ultrasunete de tip sondă, care sunt definite prin transmiterea vibrațiilor cu ultrasunete printr-o sondă cu ultrasunete în mediul de procesare. Sonda, cunoscută și sub numele de sonotrode, este o tijă de titan care vibrează în frecvența ultrasunetelor, de exemplu 20kHz. Vibrarea la 20 kHz înseamnă că suprafața orizontală a sondei se extinde și se contractă de 20.000 de ori pe secundă. Aceste mișcări rapide în gama de frecvențe ultrasonice la vârful sondei sunt cuplate în fluid. În fluid, undele cu ultrasunete călătoresc prin mediu și generează cicluri alternative de înaltă presiune / joasă presiune. În timpul ciclului de joasă presiune, bule minuscule de vid apar și cresc pe parcursul mai multor cicluri de presiune până când ajung la un punct, unde nu mai pot absorbi energie. În punctul de creștere maximă, bula de cavitație izbucnește violent. Implozia are ca rezultat un câmp dens energetic cu temperaturi și presiuni foarte ridicate, respectiv diferențe de temperatură și presiune, fluxuri lichide cu viteze de până la 180 m / sec și turbulențe. Această energie cavitațională are un impact puternic asupra lichidelor și suspensiilor, rezultând rezultate extraordinare de amestecare, amestecare, măcinare, dispersare și emulsionare. Mixerele cu ultrasunete de forfecare înaltă produc cu ușurință particule și picături de dimensiuni nano cu o distribuție foarte îngustă a dimensiunii particulelor / picăturilor.
Citiți aici care sunt diferențele dintre cavitația cu ultrasunete / acustică și prelucrarea cavitației hidrodinamice!
Industrii comune pentru mixere cu ultrasunete de forfecare înaltă
- Dispersarea, dizolvarea, amestecarea formulărilor solide/lichide
- Emulsionare
- Știința materialelor
- Pregătirea probei înainte de analiză
- Aplicații nano-particule
- Funcționalizarea particulelor
- Reacții de transfer de fază
Literatură / Referințe
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.