Проточные ячейки и поточные реакторы для лабораторных ультразвуковых аппаратов

Лабораторные ультразвуковые гомогенизаторы можно использовать для периодической и поточной обработки жидкостей и суспензий. Типичные области применения включают гомогенизацию, диспергирование, эмульгирование, растворение, а также сонохимические реакции. Для непрерывной поточной обработки ультразвуком доступны проточные ячейки и поточные реакторы различных размеров и геометрии.

Поточная ультразвуковая обработка в лабораторном масштабе

Реакторы с проточной ячейкой для ультразвуковых гомогенизаторов хорошо известны и широко используются для обработки больших объёмов в промышленном производстве. Однако при обработке меньших объёмов в лабораторном масштабе и на настольных установках использование ультразвуковых проточных ячеек также обеспечивает ряд преимуществ. Ультразвуковые проточные ячейки позволяют получать однородные результаты обработки, поскольку материал проходит через ограниченное пространство камеры проточной ячейки заданным образом. Такие факторы обработки ультразвуком, как время пребывания, температура процесса и число проходов, можно точно контролировать, обеспечивая надёжное достижение поставленных целей.
Проточные ячейки и поточные реакторы Hielscher оснащены охлаждающими рубашками для поддержания оптимальной температуры процесса. Реакторы с проточной ячейкой доступны в различных размерах и с различной геометрией для удовлетворения конкретных требований процесса.
Используя лабораторный ультразвуковой аппарат в сочетании с реактором с проточной ячейкой, вы можете обрабатывать более крупные объёмы образцов без значительных трудозатрат. В установке с ультразвуковой проточной ячейкой жидкость перекачивается в ультразвуковой реактор из нержавеющей стали или стекла. В проточной ячейке жидкость или суспензия подвергается точно регулируемой обработке ультразвуком. Весь материал проходит через зону интенсивной кавитации под сонотродом и подвергается равномерной ультразвуковой обработке. После прохождения через зону кавитации жидкость поступает к выходному отверстию проточной ячейки. В зависимости от процесса ультразвуковую обработку в потоке можно проводить за один или несколько проходов. Для поддержания определённой благоприятной температуры процесса, например для предотвращения разложения термочувствительного материала во время обработки ультразвуком, реакторы с проточной ячейкой оснащены рубашками, улучшающими отвод тепла.
От малых до больших объёмов: Результаты процесса можно линейно масштабировать от небольших объёмов, обрабатываемых в лаборатории и на настольных установках, до очень высокой производительности в промышленном производстве. Ультразвуковые аппараты Hielscher доступны для любых объёмов от микролитров до галлонов.
Проточные ячейки Hielscher полностью пригодны для автоклавирования и подходят для использования с большинством химических веществ.

Узнайте больше о наших лабораторных и промышленных ультразвуковых гомогенизаторах!

Лабораторные ультразвуковые устройства и проточные ячейки

Ниже представлены наши лабораторные ультразвуковые устройства с соответствующими проточными ячейками и сонотродами
UP400St (24kHz, 400W):
Сонотроды S24d14D, S24d22D и S24d22L2D оснащены уплотнительным кольцом круглого сечения. Сонотроды типов S24d14D и S24d22D совместимы с проточной ячейкой FC22K (из нержавеющей стали, с охлаждающей рубашкой).

UP200St (26kHz, 200W) / UP200Ht (26kHz, 200W):
Сонотроды S24d2D и S24d7D оснащены уплотнительным кольцом круглого сечения и совместимы с проточными ячейками FC7K (из нержавеющей стали, с охлаждающей рубашкой) и FC7GK (стеклянная проточная ячейка с охлаждающей рубашкой).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Для UP50H и UP100H можно использовать одни и те же модели сонотродов и проточных ячеек. Сонотроды MS7 и MS7L2 оснащены уплотнением, благодаря которому они подходят для использования с проточными ячейками D7K (из нержавеющей стали) и GD7K (стеклянная проточная ячейка с охлаждающей рубашкой).

Как оптимизировать рабочие условия в ультразвуковых проточных ячейках

Hielscher Ultrasonics предлагает разнообразные ультразвуковые проточные ячейки и сонохимические реакторы. Конструкцию проточной ячейки (то есть её геометрию и размер) и сонотрод следует выбирать с учётом жидкости или суспензии и целевых результатов процесса.
В таблице ниже представлены наиболее важные параметры, влияющие на условия ультразвуковой обработки в проточной ячейке.

• Температура: Проточные ячейки с охлаждающими рубашками помогают поддерживать желаемую температуру обработки. Высокие температуры, близкие к температуре кипения конкретной жидкости, приводят к снижению интенсивности кавитации, поскольку плотность жидкости уменьшается.
• Давление: Давление является параметром, усиливающим кавитацию. Повышение давления в ультразвуковой проточной ячейке приводит к увеличению плотности жидкости и тем самым к усилению акустической кавитации. В лабораторных проточных ячейках Hielscher можно создавать давление до 1 barg, тогда как в промышленных проточных ячейках и реакторах Hielscher можно создавать давление до 300atm (прибл. 300 barg).
• Вязкость жидкости: Вязкость жидкости является важным фактором для поточной ультразвуковой установки. Небольшие лабораторные проточные ячейки предпочтительно использовать с маловязкими средами, тогда как промышленные проточные ячейки Hielscher подходят для материалов с вязкостью от низкой до высокой, включая пасты.
• Состав жидкости: Влияние вязкости жидкости описано выше. Если обрабатываемая жидкость не содержит твёрдых веществ, её перекачивание и подача просты, а характеристики течения предсказуемы. Для суспензий, содержащих твёрдые вещества, такие как частицы и волокна, форму проточной ячейки необходимо выбирать с учётом размера частиц или длины волокон. Правильная геометрия проточной ячейки облегчает течение жидкостей, содержащих твёрдые вещества, и обеспечивает однородную обработку ультразвуком.
• Растворённые газы: Жидкости, подаваемые в ультразвуковую проточную ячейку, не должны содержать большого количества растворённых газов, поскольку газовые пузырьки препятствуют возникновению акустической кавитации и характерных для неё вакуумных пузырьков.

Ультразвуковые проточные реакторы малого и крупного масштаба очень популярны в научных исследованиях, исследованиях и разработках и промышленности, поскольку позволяют изучать и контролировать механизмы и эффекты высокомощной ультразвуковой обработки. Поэтому ультразвуковые проточные ячейки и поточные реакторы внедрены для различных применений в биологических, фармацевтических и химических процессах – в лабораторном, пилотном и промышленном масштабе.
Гомогенизаторы, сонотроды и проточные ячейки Hielscher Ultrasonics доступны в различных исполнениях, что позволяет собрать идеальную установку для ультразвуковой обработки. Наши опытные сотрудники проконсультируют вас по оптимальной конфигурации оборудования для достижения целей вашего процесса!

Таблица ниже даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов: