Ультразвуковые гомогенизаторы

Ультразвуковая гомогенизация это механический процесс, чтобы уменьшить мелкие частицы в жидкости таким образом, что они становятся равномерно малы и распределены равномерно. Hielscher предлагает ультразвуковые гомогенизаторы для применения в лабораторных и производственных масштабах.

Влияние усреднения

Когда ультразвуковые процессоры используются в качестве гомогенизаторы, цель состоит в том, чтобы уменьшить мелкие частицы в жидкости, чтобы улучшить однородность и стабильность. Эти частицы (дисперсной фазы) могут быть либо твердыми или жидкими. Уменьшение среднего диаметра частиц возрастает число отдельных частиц. Это приводит к уменьшению среднего расстояния частиц и увеличивает площадь поверхности частиц. Графический (нажмите для увеличенного просмотра) Показывает корреляцию между индивидуальным диаметром частиц и общей площадью поверхности. Площадь поверхности и среднее расстояние частиц могут влиять на реологические свойства жидкости.

Если существует разница в удельном весе между частицами и жидкостью, однородность смеси могут повлиять на стабильность дисперсии. Если размер частиц одинакова для большинства частиц, тенденции к агломерации во время осаждения или уменьшает растет, потому что подобные частицы имеют аналогичную скорость роста или отстаивания.

Гомогенизатор высокого давления

Наиболее распространенным механизмом гомогенизации является гомогенизация высокого давления. Там жидкость сжимается при высоком давлении (около 2000 бар) через гомогенизационный клапан. При прохождении клапана, жидкость проходит короткий (прибл. 50microsec.) Высокого давления цикла низкого давления.
В то время как этот механизм хорошо работает для небольших мягких частиц, таких как жировые шарики в молоке, она имеет свои ограничения, когда они используются для дисперсий твердых и абразивных материалов, таких как пигменты, полировкой носителя или оксидов металлов или волокнистых и волокнистых материалов, таких как фруктовые пюре, водорослей или ила. Это происходит из-за высокой скорости жидких (до 120mtr / сек) и из-за небольших отверстий клапанов, используемых. Как абразивный материал проходит насосов и отверстие клапана, это вызывает износ. Это снижает эффективность и срок службы насоса и клапана.

Преимущества ультразвуковой гомогенизации

Ультразвуковая гомогенизация является очень эффективным для сокращения мягких и твердых частиц. Гомогенизация основана на кавитации. Когда жидкость подвергается интенсивной обработке ультразвуком звуковые волны распространяются через жидкость, в результате чего переменный высокого давления и циклы низкого давления (прибл. 20000 циклов / сек.). Во время цикла низкого давления, высокой интенсивности небольшие вакуумные пузырьки образуются в жидкости, как это достигается давление паров жидкости.
Когда пузырьки достигают определенного размера, они разрушаются бурно во время цикла высокого давления. В течение этого имплозий очень высокое давление и высокая скорость струя жидкости генерируются локально. Полученные тока и завихрения разрушают агломераты частиц и привести к насильственным столкновениям между отдельными частицами.

Одним из основных преимуществ ультразвуковых гомогенизаторов является низкое количество увлажненных и движущихся частей. Это уменьшает износ фрикционного и время очистки. Есть только два смачиваемые части: волновод и проточная ячейка. Оба имеют простые геометрические формы и нет маленьких или скрытых отверстий.

Еще одним преимуществом является точным контроль над эксплуатационными параметрами, влияющими на кавитацию. Hielscher ультразвуковые процессоры могут быть использованы при амплитуде колебаний от прибл. От 1 до 200 мкм. Давление жидкости может находиться в диапазоне от 0 до прибл. 500psig. Как амплитуда и давление являются наиболее влиятельными параметрами, широкий рабочий диапазон каждого параметра позволяет очень нежный очень разрушительной обработке.

Hielscher ультразвуковые устройства амплитудно контролируются. К этому, скорректированной амплитуда будет поддерживаться при всех условиях эксплуатации. Это делает ультразвуковую управляемым и повторяемым. Ультразвук при одинаковых эксплуатационных параметрах даст последовательные и воспроизводимые результаты. Это важно для качества получаемого материала и для расширения масштабов результатов процесса от лаборатории до уровня производства.

Усреднение в любом масштабе

Хильшер производит ультразвуковые приборы для гомогенизации любой объем образца из за пакетный или встроенный обработка. Лабораторные ультразвуковые приборы может быть использовано для объемов от 1,5 мл до ок. 2L. Ультразвуковые промышленные устройства используются для процесса развития и производства пакетов от 0,5 до примерно 2000L или расхода от скорости 0.1L до 20 м³ в час.

В приведенной ниже таблице указаны общие рекомендации устройства в зависимости от объема партии или скорости потока, подлежащей обработке. Нажмите на тип устройства, чтобы получить дополнительную информацию о каждом устройстве.