Ультразвуковая дезактивация: смачивание, растворение, диспергирование

Ультразвуковые интеграторы широко используются для увлажнения, диспергирования или растворения частиц и порошков в жидкостях. Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты создают интенсивные силы сдвига, которые разрушают и разрушают агрегаты, агломераты и первичные частицы до микроскопических или наноразмеров. Равномерная обработка частиц в акустическом кавитационном поле приводит к узкому распределению частиц и однородной поверхности частиц.

Ультразвуковые дезинтеграторы и их применение

Ультразвуковые дезинтеграторы создают интенсивные усилия сдвига, которые создают необходимое воздействие на твердые тела, такие как частицы, кристаллы и волокна, разрушая их и разрушая до заданного размера, например, микрон- или наноразмера. По сравнению с альтернативными методами дезинтеграции, такими как мешалки с лопатками с большими сдвиговыми усилиями, гомогенизаторы высокого давления, бисерные мельницы, микрофлюидизаторы и т. д., ультразвуковые дезинтеграторы имеют ряд существенных преимуществ.

Преимущества ультразвуковых дезинтеграторов

• Высокоинтенсивная кавитация и сдвиг
• Равномерная обработка частиц
• Высокая концентрация твердых частиц
• Без форсунок? без засорения
• Не требуется мелющий материал (т.е. бусины)
• Линейная масштабируемость
• Лёгкий & безопасная эксплуатация
• Легко чистится
• Время- & Энергоэффективность

 

Принцип работы ультразвуковых зондовых дезинтеграторов основан на генерации акустической кавитации. Через ультразвуковой зонд ультразвуковые волны высокой интенсивности передаются в технологическую среду (т.е. жидкость или суспензию). Ультразвуковые волны распространяются через жидкость, где они создают чередующиеся циклы высокого и низкого давления. Во время циклов низкого давления возникают мельчайшие пузырьки вакуума, так называемые кавитационные пузырьки. Эти кавитационные пузырьки растут в течение нескольких циклов давления, пока не достигнут размера, при котором они не смогут поглощать больше энергии. В этот момент кавитационные пузырьки сильно схлопываются и создают локально экстремальные условия, такие как очень высокие температуры, давления, экстремальные температуры и перепады давления (из-за высоких скоростей нагрева? охлаждения и колебаний давления), микротурбулентности и потоки жидкости со скоростями до 180 м/с. Эти условия оказывают значительное механическое воздействие на частицы в среде, поскольку высокоскоростные потоки жидкости ускоряют частицы в среде таким образом, что частицы сталкиваются. При столкновении между частицами твердое вещество (например, частицы, волокна, клетки) разрушается, разрушается и фрагментируется на микронные и наноразмерные частицы.
Высокая турбулентность, создаваемая ультразвуком, увеличивает массоперенос между фазами и тем самым способствует растворению порошков или гетерогенным химическим реакциям. Это делает ультразвуковые дезинтеграторы предпочтительным инструментом для интенсификации таких процессов, как измельчение, диспергирование, эмульгирование и растворение.

Узнайте больше об ультразвуковой интенсификации химических реакций (сонохимия)!

Применение ультразвуковых дезинтеграторов

• измельчение & Шлифование
• деагломерация & дисперсия
• эмульгирование
• Растворение порошков
• Улучшение массопереноса
• Сонохимические реакции

Ультразвуковые дезинтеграторы для уменьшения размера частиц

Ультразвуковые дезинтеграторы используются для уменьшения размеров частиц и распределения частиц, будь то реальное измельчение первичных частиц (называемое измельчением) или разрушение агломератов (называемое деагломерацией? диспергированием).

Ультразвуковые дезинтеграторы для фрезерования & Шлифование

Ультразвуковая кавитация создает интенсивные поперечные силы и, следовательно, связанные с ними столкновения. Твердые частицы в суспензии действуют как мелющая среда (сравнимая с бусинами или жемчугом в бисерной/жемчужной мельнице): они ускоряются кавитационными потоками жидкости, которые легко достигают скорости до 180 м/с. Когда частицы сталкиваются друг с другом с такой огромной скоростью, они ломаются и разбиваются на микронные и наноразмерные фрагменты. Ультразвуковые дезинтеграторы могут разрушать даже первичные частицы. Ультразвуковые реакторы с проточной ячейкой обеспечивают равномерную обработку всех частиц, так что ультразвуковое измельчение приводит к узкому распределению частиц по размерам.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом фрезеровании!

Ультразвуковые дезинтеграторы для деагломерации & дисперсия

Ультразвуковые технологические параметры могут контролироваться очень точно, так что ультразвуковые дезинтеграторы могут измельчать первичные частицы при приложении высоких амплитуд и повышенном давлении. С другой стороны, системы ультразвуковой дезинтеграции также могут работать при более низких амплитудах и более мягких условиях, так что структура и поверхность частиц остаются нетронутыми, но агломераты разбиваются, а отдельные частицы равномерно распределяются в суспензии.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой деагломерации и диспергировании!

Ультразвуковые дезинтеграторы для эмульгирования

Когда две несмешивающиеся жидкости (например, вода и масло) обрабатываются ультразвуком, ультразвуковая кавитация разрушает капли – В результате образуются очень мелкие капли двух несмешивающихся фаз, которые затем смешиваются между собой. Поскольку ультразвуковые дезинтеграторы легко производят наноразмерные капли, стабилизированные ультразвуковые эмульсии демонстрируют долговременную стабильность и прозрачный вид.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой наноэмульгации!

Ультразвуковые дезинтеграторы для растворения

Ультразвуковые дезинтеграторы используются для быстрого и безопасного растворения порошка и таблеток. Создаваемая ультразвуком кавитация разрушает поверхность твердых частиц и переносит разрушенные фрагменты в жидкость, образуя таким образом однородный раствор.
В фармацевтической промышленности растворение таблеток является ежедневной задачей, например, в аналитических целях. Когда таблетки подвергаются воздействию водной среды, таблетка медленно растворяется, что занимает очень много времени. Даже при использовании обычной мешалки или мешалки с лезвием полное растворение таблеток остается трудоемким. Ультразвуковая кавитация и ее чрезвычайно интенсивные силы сдвига отделяют частицы от таблетки и транспортируют их в разбавитель, тем самым непрерывно поддерживая массоперенос между поверхностью таблетки и свежим, ненасыщенным разбавителем. Это делает ультразвуковое растворение чрезвычайно быстрым и эффективным процессом, который способствует ускорению растворения лекарств.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом растворении!

Как работает механический дезинтегратор?

Ультразвуковые лабораторные дезинтеграторы используют тот же механический принцип, что и промышленные дезинтеграторы. Смесительные системы дезинтеграторов разрушают агломераты и агрегаты, растворяют твердые вещества или диспергируют твердые частицы в жидких смесях. Ультразвуковая дезинтеграция включает в себя высокоинтенсивный ультразвуковой зонд в резервуаре периодического действия или в встроенном реакторе с проточной ячейкой. Зонд (сонотрод) ультразвукового дезинтегратора вибрирует в жидкости с очень высокой частотой и создает в жидкости интенсивную ультразвуковую кавитацию. Каждое схлопывание кавитационного пузырька приводит к возникновению мощных сил сдвига, которые разрушают агломераты, агрегаты и даже первичные частицы. Кроме того, ультразвуковая кавитация обеспечивает высокоскоростную кавитационную струю со скоростью до 1000 км/ч. Кавитационные струи жидкости сталкиваются с агломератами частиц, разрывают стенки ячеек, улучшают перенос материала в суспензии и диспергируют твердые частицы по всему объему жидкости. В области ультразвуковой кавитации давление быстро и многократно чередуется между вакуумом и давлением до 1000 бар. Роторный смеситель с 4 лопастями смесителя должен работать со скоростью 300 000 об/мин, чтобы достичь той же частоты циклов переменного давления. Обычные роторные смесители и роторно-статорные смесители не создают значительного количества кавитации из-за их ограничения по скорости.

Заинтересованы в синтезе наночастиц по принципу «снизу вверх»? – Нажмите здесь, чтобы узнать больше!

Лабораторные ультразвуковые дезинтеграторы

Ультразвуковые приборы зондового типа являются очень полезным инструментом в каждой лаборатории. Ультразвуковой зонд (также известный как сонотрод) представляет собой титановый стержень простой геометрии и легко очищается, который связывает ультразвуковые колебания с жидкостью. Hielscher производит ультразвуковые преобразователи и наконечники в широком диапазоне размеров. Для наиболее распространенного распада твердых частиц в лаборатории очень полезны ультразвуковые зонды диаметром 3, 7, 14 или 22 мм. Существуют преобразователи других размеров и ультразвуковые преобразователи нестандартных размеров. Типичные ультразвуковые приборы для лабораторной дезинтеграции имеют ультразвуковую мощность от 100 до 400 Вт.

Промышленные ультразвуковые дезинтеграторы

Промышленные дезинтеграторы Hielscher представляют собой мощные ультразвуковые процессоры, предназначенные для непрерывного разрушения больших потоков пульпы в тяжелых условиях. Эти промышленные системы легко справляются с высокими концентрациями твердых частиц. Промышленные ультразвуковые датчики оснащены фланцем, который может быть установлен на стальных резервуарах, стеклянных реакторах или пластиковых контейнерах в любой ориентации. Нагнетание давления в сосуде для ультразвуковой обработки или проточной ячейке усиливает акустическую кавитацию и, следовательно, процесс ультразвуковой обработки. Типичное оборудование для ультразвуковой промышленной дезинтеграции имеет мощность от 1000 до 16 000 Вт на один сонотрод.

Отрасли, где широко распространен ультразвуковой дезинтегрирование:

• Диспергирование, растворение, смешивание твердых/жидких составов
• Материаловедение
• Подготовка образца перед анализом
• Применение наночастиц
• Функционализация частиц
• Реакции фазового переноса
• Кристаллизация? Осаждение
• пищевая промышленность
• Бумажная промышленность
• Сбраживание биомассы

Как правильно купить ультразвуковой дезинтегратор?

Hielscher Ultrasonics является многолетним опытным производителем высокопроизводительных ультразвуковых дезинтеграторов, которые используются для диспергирования и разрушения частиц или для растворения порошков в жидкостях. Являясь лидером рынка, Hielscher разрабатывает, производит и распространяет ультразвуковые дезинтеграторы и гомогенизаторы от лабораторных и настольных до полностью промышленных масштабов.

Мы поможем Вам ответить на следующие вопросы, чтобы найти наиболее подходящий ультразвуковой дезинтегратор для Вашего применения и потребностей:

• Каково ваше целевое приложение?
• Каков типичный объем, который необходимо обработать?
• Каковы критические факторы процесса?
• Какие стандарты качества должны быть достигнуты?

Наш хорошо обученный и опытный персонал поможет вам с любыми вопросами и концепцией вашего процесса. Hielscher Ultrasonics предлагает углубленные консультации по ультразвуковым процессам, чтобы помочь нашим клиентам найти оптимальное ультразвуковое устройство. Но на этом обслуживание Hielscher не заканчивается, мы обучаем клиентов либо на их объектах, либо в нашей ультразвуковой технологической лаборатории и техническом центре, чтобы помочь им во время разработки, оптимизации и масштабирования процессов.
Hielscher Ultrasonics’ Промышленные ультразвуковые процессоры легко выдают очень высокие амплитуды, которые необходимы для дробления твердых частиц и агломератов или для обработки суспензий с высокой концентрацией твердых веществ. Промышленные дезинтеграторы Hielscher могут работать с амплитудой до 200 мкм непрерывно в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Дополнительные аксессуары, такие как бустерные рупоры, проточные ячейки, реакторы ультразвуковой обработки и комплексные установки рециркуляции, легко доступны, что позволяет сконфигурировать ультразвуковую систему в соответствии с вашими технологическими требованиями.

Сложные ультразвуковые дезинтеграторы и диссольверы

Hielscher Ultrasonics специализируется на высокопроизводительных дезинтеграторах с высочайшим удобством использования и самыми современными техническими достижениями. Это означает, что стандарты лабораторных дезинтеграторов Hielscher все больше и больше адаптируются к интеллектуальным возможностям промышленного оборудования. Пользователь может управлять цифровыми ультразвуковыми аппаратами Hielscher с помощью пульта дистанционного управления в браузере. Программное обеспечение для автоматической записи данных записывает все важные ультразвуковые параметры, такие как полезная мощность, общая мощность, амплитуда, температура, давление, время и дата, в формате CSV на встроенную SD-карту. Кроме того, ультразвуковой дезинтегратор может быть запрограммирован на автоматическое отключение после определенного времени или определенного ввода энергии или запрограммировать пульсирующие режимы ультразвука. Вставные датчики температуры и давления позволяют тщательно отслеживать состояние пробы. Поскольку контроль температуры термочувствительных материалов является решающим фактором для качества результатов процесса, Hielscher предлагает различные решения для поддержания температуры процесса в заданном температурном диапазоне.
Сложные функции ультразвуковых аппаратов Hielscher обеспечивают высочайший контроль процесса, надежные и воспроизводимые результаты ультразвуковой обработки, удобство использования и комфорт работы.
Hielscher Ultrasonics’ Промышленные ультразвуковые процессоры могут обеспечивать очень высокую амплитуду. Амплитуды до 200 мкм могут легко работать непрерывно в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Возможность работы с такими высокими амплитудами позволяет нашим клиентам эффективно измельчать первичные частицы до наноразмера. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
Узнайте больше об ультразвуковом растворении и растворителях!

качество – Сделано в Германии

Будучи семейным предприятием, Hielscher гордится высоким качеством своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые аппараты проектируются, производятся и тестируются в нашем головном офисе в Тельтове под Берлином, Германия. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.

Вы можете купить ультразвуковые дезинтеграторы Hielscher во всех различных размерах, а ценовой диапазон предлагает доступный ультразвуковой аппарат, соответствующий вашему бюджету. От дезинтеграции частиц в небольших лабораторных флаконах до непрерывной дезинтеграции суспензий в промышленном производстве, у Hielscher Ultrasonics есть подходящий дезинтегратор для вас! Пожалуйста, свяжитесь с нами – Мы рады порекомендовать Вам наиболее подходящий ультразвуковой аппарат!
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов: