Accelerați procesele de fabricație lente și insuficiente
Ultrasonicarea este o tehnică bine consacrată de intensificare a proceselor, utilizată în numeroase tipuri de aplicații cu lichide, precum omogenizarea, amestecarea, dispersarea, măcinarea umedă, emulsionarea, precum și îmbunătățirea reacțiilor chimice eterogene. Dacă procesul dumneavoastră de producție are performanțe sub așteptări și nu atinge anumite obiective de fabricație, ați putea lua în considerare ultrasonicarea ca amplificator al procesului.
Amestecare, omogenizare și dispersare cu ultrasunete
Ultrasonicarea este o tehnică extrem de eficientă pentru amestecarea, combinarea, omogenizarea, dispersarea și emulsionarea sistemelor solid-lichid și lichid-lichid. Mixerele cu ultrasunete cu forfecare ridicată sparg particulele și picăturile și le reduc eficient dimensiunea, astfel încât se obține un amestec stabil și omogen. Un avantaj important al amestecării cu ultrasunete este manipularea fără efort a lichidelor și a suspensiilor cu vâscozități de la foarte scăzute până la foarte ridicate, de consistența unei paste. Nici măcar particulele abrazive nu reprezintă o problemă pentru mixerele cu ultrasunete.
Aflați mai multe despre amestecarea cu ultrasunete cu forfecare ridicată!
Procesorul cu ultrasunete UIP16000hdT este un omogenizator de înaltă performanță, care intensifică procesele, pentru toate tipurile de aplicații de amestecare
Aplicații sonochimice
Prin amestecarea sistemelor solid-lichid și lichid-lichid cu ultrasunete de mare putere, se îmbunătățește transferul de masă între două sau mai multe faze sau componente ale amestecului. Este bine cunoscut faptul că un transfer de masă sporit influențează pozitiv numeroase reacții chimice, precum cataliza eterogenă. În plus, cavitația ultrasonică introduce energie ridicată în sistemele chimice, inițiind astfel reacții și/sau modificând căile de reacție. Aceasta conduce la rate de conversie chimică și randamente semnificativ îmbunătățite. Echipamentele și reactoarele sonochimice sunt utilizate frecvent pentru transesterificare, polimerizare, desulfurare, procese sol-gel și multe alte reacții catalitice eterogene și de sinteză organică. Citiți mai multe despre reacțiile sonochimice!
Aplicații ale ultrasunetelor în industria alimentară
Omogenizarea cu ultrasunete cu forfecare ridicată este o tehnologie netermică, utilizată în numeroase procese de fabricație a alimentelor, băuturilor și suplimentelor alimentare. Extracția cu ultrasunete este utilizată în producția de sosuri, supe, sucuri, smoothie-uri și suplimente alimentare (de ex., soc, cannabis) pentru a elibera compuși de aromă, pigmenți de culoare, vitamine și componente nutritive, în scopul obținerii unui produs alimentar cu o aromă mai intensă și mai sănătos. Datorită compușilor de aromă și zaharurilor naturale extrase, adăugarea de zahăr rafinat și de aditivi de aromă sintetici poate fi evitată. Citiți mai multe despre procesarea cu ultrasunete a alimentelor și băuturilor!
Ultrasonicarea este aplicată în procesarea alimentelor pentru a intensifica și îmbunătăți
- extracția
- omogenizarea
- pasteurizarea
- emulsionarea
- încapsularea (lipozomi, nanoparticule lipidice solide)
Sinteza și funcționalizarea nanomaterialelor cu ultrasunete
Procesarea cu ultrasunete și cavitația acustică rezultată pot supune particulele unui stres extrem și le pot fragmenta în mod controlat până la dimensiuni submicronice și nanometrice. Fenomenul cavitației acustice generează forfecare ridicată, turbulențe, precum și diferențe foarte mari de presiune și temperatură. Aceste condiții intense apar ca urmare a imploziei bulelor, care poate fi observată atunci când ultrasunetele de mare putere creează în mediu cicluri alternante de presiune înaltă și presiune joasă. În timp ce jeturile de lichid și coliziunile dintre particule lovesc, erodează și sfărâmă particulele, presiunea cvasi-hidrostatică ce apare poate modifica microstructura particulelor, precum porozitatea. Funcționalizarea nanoparticulelor cu ultrasunete permite sintetizarea unor materiale de înaltă performanță, cu stabilitate termică îmbunătățită, rezistență la tracțiune extraordinară, ductilitate, conductivitate termică și electrică, proprietăți optice etc. ale nanomaterialelor.
Citiți mai multe despre sinteza și funcționalizarea nanoparticulelor cu ultrasunete!
Ultrasonicarea – efecte sinergice
Ultrasonicarea poate fie să înlocuiască o mașină cu performanțe insuficiente, fie să fie combinată cu aproape orice tehnică disponibilă de procesare a lichidelor, pentru a rafina și îmbunătăți rezultatele nesatisfăcătoare. Ultrasonicatoarele cu sondă Hielscher sunt integrate în liniile de fabricație existente împreună cu
- mixere și mori coloidale
- mori cu bile / mori cu perle
- mixere cu forfecare ridicată
- omogenizatoare de înaltă presiune
- mixere cu palete / mixere rotor-stator
- pasteurizare termică (HTST)
- Câmp electric pulsat de înaltă intensitate (HELP)
- microunde
- lumină ultravioletă (UV)
- electrochimie
- tehnologii de tip „hurdle” (bariere multiple)
- instalații de extracție cu CO2 (extractoare)
Instalație cu ultrasunete formată din 3x UIP1000hdT pentru procese solicitante
Sisteme cu ultrasunete de înaltă performanță pentru intensificarea proceselor
Hielscher Ultrasonic proiectează, fabrică și distribuie ultrasonicatoare de înaltă performanță pentru aplicații solicitante. Portofoliul nostru acoperă întreaga gamă, de la ultrasonicatoare compacte de laborator până la procesoare cu ultrasunete de banc și complet industriale, ceea ce ne permite să vă recomandăm configurația ultrasonică ideală pentru aplicația și volumul dumneavoastră de procesare.
Citiți mai multe despre sonicatoarele industriale și de ce acestea reprezintă soluția pentru aplicația dumneavoastră dificilă!
Contactați-ne acum pentru a discuta cum poate beneficia procesul dumneavoastră de intensificarea cu ultrasunete! Personalul nostru, cu experiență îndelungată și bine instruit, vă oferă informații aprofundate și detalii tehnice.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre:
| Volum lot | Debit | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500mL | 10 până la 200mL/min | UP100H |
| 10 până la 2000mL | 20 până la 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 până la 20L | 0,2 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 | cluster de UIP16000 |
Contactați-ne! / Întrebați-ne!
Literatură / Referințe
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Hielscher Ultrasonics fabrică omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la dimensiuni de laborator până la dimensiuni industriale.
