Ультразвуковой гомогенизатор – Hielscher Ultrasonics | От лаборатории до промышленного масштаба
Наши цифровые зондовые ультразвуковые гомогенизаторы охватывают лабораторный, пилотный и полномасштабный производственный уровни, позволяя уверенно переносить амплитуду, энергию на единицу объёма и время обработки при масштабировании. Мониторинг в реальном времени и автоматическая регистрация данных документируют каждый цикл обработки для соблюдения GLP, GMP и проведения комплексной проверки инвесторами. Модульные принадлежности позволяют по мере роста производительности переходить от открытых лабораторных стаканов к закрытым проточным ячейкам, реакторам с контролем температуры и производственным установкам на раме для обработки в потоке. Благодаря оперативной поддержке инженеров по применению и сервисному обслуживанию по всему миру Hielscher упрощает валидацию, оптимизацию и масштабирование обработки ультразвуком. Готовы выбрать подходящий ультразвуковой гомогенизатор для вашего процесса? Мы готовы помочь.
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher: мощность для любых объёмов и процессов
Наши зондовые ультразвуковые гомогенизаторы охватывают весь диапазон задач: от практической лабораторной работы до промышленной обработки больших объёмов. Диапазон мощности простирается от компактных настольных устройств до многокиловаттных проточных реакторов, поэтому вы можете начать с небольших экспериментальных партий и масштабировать процесс до непрерывного производства на основе валидированных параметров.
Ультразвуковой гомогенизатор UP400St (400 Вт)
Ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UP400St
Лабораторная обработка ультразвуком и разработка процессов
Компактный и прочный ультразвуковой гомогенизатор UP400St обеспечивает надёжную ультразвуковую мощность для обработки в лабораторных стаканах, небольших партий и пилотных испытаний в потоке. Объём партии достигает примерно 8 литров (2 галлонов), а с проточными ячейками можно обрабатывать бо́льшие объёмы в час, что делает его практичным связующим звеном между разработкой процесса и мелкосерийным производством. Типичные области применения: экстракция растительного сырья, разработка рецептур продуктов и уменьшение размера частиц. Цифровое управление с сенсорного экрана, встроенная регистрация данных на SD-карту, дистанционное управление через браузер, мониторинг температуры и сменные сонотроды помогают разрабатывать методы, вести документацию и плавно переходить от исследований и разработок к мелкосерийному производству.
Ультразвуковой гомогенизатор UIP1000hdT (1000 Вт)
Ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UIP1000hdT
Оптимизация процессов и производство
UIP1000hdT – идеальный ультразвуковой гомогенизатор для разработки и оптимизации процессов, обработки партий среднего объёма или непрерывной обработки в потоке. Он передаёт высокую ультразвуковую мощность в проточные ячейки, допускающие работу под давлением, или открытые ёмкости для эмульгирования, диспергирования, экстракции и сонохимических реакций, заполняя промежуток между небольшими лабораторными системами и многокиловаттными производственными линиями. Параллельное объединение устройств в кластер при необходимости увеличивает производительность. Полностью цифровая система с управлением через сенсорный экран, регистрацией данных на SD-карту, дистанционным управлением через Ethernet, мониторингом температуры и давления и широким выбором сонотродов позволяет систематически исследовать параметры и плавно переходить от первых циклов обработки ультразвуком к валидированному производству.
Ультразвуковой гомогенизатор UIP16000hdT (16 000 Вт)
Ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UIP16000hdT
Высокопроизводительная обработка ультразвуком
Мощный UIP16000hdT – промышленный ультразвуковой гомогенизатор для крупномасштабной гомогенизации в потоке, деагломерации, экстракции и смешивания с высоким сдвигом в сложных производственных условиях. Он передаёт огромную ультразвуковую мощность в проточные ячейки, допускающие работу под давлением, и технологические линии на раме, что делает его идеальным ультразвуковым гомогенизатором для полномасштабной производительности. Непрерывная ультразвуковая мощность 16 киловатт обеспечивает значительный расход. Несколько устройств UIP16000hdT можно объединять в кластер параллельно или последовательно для достижения очень высокой требуемой производительности. Прочная конструкция для тяжёлых условий эксплуатации подходит для круглосуточной работы 24/7 с абразивными суспензиями, вязким сырьём или химически активными средами. Простота управления, расширенная регистрация данных, различные интерфейсы дистанционного управления и мониторинг температуры и давления в реальном времени обеспечивают производственным специалистам прослеживаемость и контроль, необходимые для производства, регулируемого нормативными требованиями.
| Характеристика | Зондовые ультразвуковые гомогенизаторы | Ультразвуковые ванны | Традиционные методы гомогенизации |
|---|---|---|---|
| Передача энергии | Прямая и высокоэффективная, поскольку зонд непосредственно контактирует с образцом. | Косвенная и менее эффективная, поскольку энергия неравномерно распределяется по всей ванне. | Осуществляется механическим способом, что часто приводит к снижению эффективности передачи энергии. |
| Точность | Высокая точность и возможность индивидуального управления позволяют целенаправленно передавать энергию. | Меньшая точность, поскольку энергия распределяется по всей ванне. | Умеренная точность, зависящая от механической конфигурации. |
| Гибкость в выборе объёма образца | Эффективны для малых и средних объёмов; могут настраиваться для образцов различного объёма. | Лучше всего подходят для больших объёмов или одновременной обработки нескольких небольших образцов. | Различается; часто ограничена размером и типом гомогенизатора. |
| Время обработки | Меньшее время обработки благодаря эффективной передаче энергии. | Большее время обработки из-за распределённого воздействия энергии. | Различается; может быть больше из-за менее эффективного воздействия энергии. |
| Контроль температуры | Возможен локальный нагрев; часто требуется внешнее охлаждение. | Лучше подходят для применений, чувствительных к температуре, поскольку ванна может поглощать тепло. | Умеренный контроль; часто требуется внешняя система регулирования температуры. |
| Масштабируемость | Полностью линейная масштабируемость, которая чрезвычайно облегчает переход от проверки реализуемости процесса к промышленному производству. | Масштабирование затруднено из-за неравномерной обработки ультразвуком и ограничений размеров ванн. | Масштабирование затруднено из-за сложностей с поддержанием одинаковых параметров процесса (например, давления, силы сдвига) при разных масштабах, что приводит к изменчивости характеристик конечного продукта. |
| Стоимость | Более высокая первоначальная стоимость, но более высокая эффективность для специализированных задач. | Как правило, более низкая первоначальная стоимость, но меньшая эффективность. | Различается в зависимости от оборудования и области применения. |
Реакторы с проточными ячейками для ультразвуковых гомогенизаторов
Для промышленных предприятий и лабораторий, которым необходима непрерывная обработка ультразвуком, Hielscher Ultrasonics предлагает передовые реакторы с проточными ячейками, совместимые с мощными зондовыми ультразвуковыми гомогенизаторами компании, включая UP400St (400 Вт), UIP1000hdT (1000 Вт) и UIP16000hdT (16kW).
Разработаны для обработки ультразвуком в потоке
Реакторы с проточными ячейками разработаны для эффективной обработки ультразвуком в потоке, при которой жидкости обрабатываются во время прохождения через камеру реактора. Такая конфигурация идеальна для процессов, которым полезны стабильные, воспроизводимые результаты на протяжении длительного времени, например эмульгирования, уменьшения размера частиц или разрушения клеток. Проточные ячейки представляют собой отличное решение для пользователей, которым необходимо масштабировать периодическую обработку до непрерывного высокопроизводительного производства.
Ключевые преимущества
Одно из ключевых преимуществ реакторов Hielscher с проточными ячейками – возможность работы под давлением, что значительно усиливает кавитационные эффекты, возникающие при обработке ультразвуком. При воздействии ультразвуковых волн на жидкость возникает кавитация – образование, рост и схлопывание пузырьков с высвобождением интенсивной энергии, которая разрушает частицы или клетки. Повышение давления в проточной ячейке усиливает эти кавитационные силы, делая обработку ультразвуком ещё более эффективной. Для UP400St, UIP1000hdT и UIP16000hdT возможность работы под давлением имеет решающее значение для максимальной передачи энергии и достижения превосходной эффективности процесса, особенно в сложных применениях, таких как производство наноэмульсий, дисперсий и экстракция ценных соединений.
Оптимизация процесса
Обработка ультразвуком в потоке с использованием реакторов с проточными ячейками – метод оптимизации процессов, который даёт множество преимуществ для высокопроизводительных применений и промышленного производства. По сравнению с традиционной периодической обработкой обработка ультразвуком в потоке обеспечивает непрерывный поток материала, позволяя точно контролировать параметры обработки ультразвуком и улучшая масштабируемость. Устраняя различия между партиями, обработка ультразвуком в потоке повышает стабильность характеристик продукта, что делает её идеальным решением для отраслей, в которых приоритетом являются высококачественные, воспроизводимые результаты. Кроме того, ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher при использовании с реакторами с проточными ячейками обеспечивают значительную экономию времени, труда и энергии, повышая общую эффективность процесса и снижая эксплуатационные затраты. Для компаний, занимающихся крупномасштабным производством или исследованиями, обработка ультразвуком в потоке открывает путь к повышению производительности, сокращению простоев и получению продуктов с превосходными характеристиками.
Работаете ли вы в исследовательской лаборатории или на крупном промышленном предприятии, зондовые ультразвуковые гомогенизаторы предлагают универсальное и эффективное решение для широкого спектра применений.
- высокая эффективность
- самые современные технологии
- надёжность и прочность
- регулируемый, точный контроль процесса
- периодическая обработка и обработка в потоке
- для любого объёма
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, программирование, протоколирование данных, дистанционное управление)
- простота и безопасность эксплуатации
- минимальная потребность в техническом обслуживании
- CIP (безразборная очистка)
Проектирование, производство и консультирование – качество, созданное в Германии
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher широко известны высочайшим качеством и стандартами проектирования. Прочность и простота эксплуатации позволяют без затруднений интегрировать наши ультразвуковые гомогенизаторы в промышленные предприятия. Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями эксплуатации и требовательными производственными средами.
Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым гомогенизаторам с самыми современными технологиями и удобством использования. Разумеется, ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.
Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых гомогенизаторов:
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| От 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| От 1 до 500mL | От 10 до 200mL/min | UP100H |
| От 10 до 2000mL | От 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| От 0,1 до 20L | От 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| От 10 до 100L | От 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| От 15 до 150L | От 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | От 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | больше | кластер из UIP16000 |
Часто задаваемые вопросы
Что такое ультразвуковой гомогенизатор?
Ультразвуковой гомогенизатор – устройство, которое использует мощный ультразвук для приведения в движение частиц в образце, обычно в жидкости. Эта высокоинтенсивная ультразвуковая энергия вызывает быстрые изменения давления, приводящие к образованию и схлопыванию небольших пузырьков; этот процесс называется кавитацией. Возникающие механические силы могут разрушать клетки, диспергировать материалы или гомогенизировать смеси, благодаря чему ультразвуковые гомогенизаторы полезны в таких областях, как биология, химия и материаловедение, для разрушения клеток, смешивания, экстракции и эмульгирования. Поэтому использование зондовых ультразвуковых гомогенизаторов является хорошо зарекомендовавшим себя методом гомогенизации, экстракции и мокрого измельчения в лабораторном и промышленном масштабе.
Почему стоит использовать ультразвуковой гомогенизатор?
Используйте ультразвуковой гомогенизатор, когда вам нужна быстрая, равномерная передача энергии для разрушения клеток, гомогенизации образцов и смешивания жидкостей с твёрдыми веществами. Управляемые ультразвуковые волны ускоряют процессы от лизиса клеток до диспергирования наночастиц и эмульгирования. При надлежащем охлаждении обработка ультразвуком остаётся методом с малым тепловыделением, который помогает сохранять чувствительные к температуре материалы, что делает её ценной для лабораторий и производства.
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher в исследованиях и науке
Ниже представлена подборка научных статей, в которых используются зондовые ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher для периодической обработки и обработки в потоке. Статьи охватывают области от ультразвуковой экстракции и диспергирования до электрохимии. Если вас интересует конкретное применение и соответствующие научные публикации, свяжитесь с нами.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- 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.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.