Prietokové cely a inline reaktory pre laboratórne ultrazvukové prístroje
Ultrazvukové inline spracovanie v laboratórnom meradle
Prietokové reaktory pre ultrazvukové homogenizátory sú dobre známe a široko sa používajú na spracovanie veľkých objemov v priemyselnej výrobe. Používanie ultrazvukových prietokových ciel však ponúka rôzne výhody aj pri spracovaní menších objemov v laboratórnom meradle a na stolových zariadeniach. Ultrazvukové prietokové cely umožňujú dosiahnuť rovnomerné výsledky spracovania, pretože materiál prechádza vymedzeným priestorom komory prietokovej cely definovaným spôsobom. Faktory sonikácie, ako sú doba zdržania, procesná teplota a počet prechodov, možno presne regulovať, aby sa spoľahlivo dosiahli stanovené ciele.
Prietokové cely a inline reaktory Hielscher sú vybavené chladiacimi plášťami na udržiavanie optimálnej procesnej teploty. Prietokové reaktory sú k dispozícii v rôznych veľkostiach a geometriách, aby spĺňali špecifické procesné požiadavky.
Použitím laboratórneho ultrazvukového prístroja v kombinácii s prietokovým reaktorom môžete spracovať väčšie objemy vzoriek bez veľkej potreby manuálnej práce. V zostave s ultrazvukovou prietokovou celou sa kvapalina čerpá do ultrazvukového reaktora z nehrdzavejúcej ocele alebo skla. V prietokovej cele sa kvapalina alebo suspenzia vystavuje presne nastaviteľnej sonikácii. Všetok materiál prechádza zónou intenzívnej kavitácie pod sonotródou a podlieha rovnomernému ultrazvukovému spracovaniu. Po prechode kavitačnou zónou sa kvapalina dostáva k výstupu prietokovej cely. V závislosti od procesu možno ultrazvukové prietokové spracovanie vykonávať s jedným alebo viacerými prechodmi. Na udržiavanie určitej priaznivej procesnej teploty, napr. na zabránenie degradácii tepelne citlivého materiálu počas sonikácie, sú prietokové reaktory vybavené plášťami na zlepšenie odvodu tepla.
Od malých po veľké objemy: Výsledky procesu možno lineárne prenášať z menších objemov spracovávaných v laboratórnom meradle a na stolových zariadeniach na veľmi veľké spracovateľské výkony v meradle priemyselnej výroby. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú k dispozícii pre akékoľvek objemy od mikrolitrov po galóny.
Prietokové cely Hielscher sú plne autoklávovateľné a vhodné na použitie s väčšinou chemikálií.
Zistite viac o našich laboratórnych a priemyselných ultrazvukových homogenizátoroch!
Ultrazvukový prietokový reaktor na kontinuálnu inline sonikáciu menších objemov
Laboratórny ultrazvukový homogenizátor UP200Ht s prietokovou celou na inline sonikáciu
Laboratórne ultrazvukové zariadenia a prietokové cely
Nižšie nájdete naše laboratórne ultrazvukové zariadenia so zodpovedajúcimi prietokovými celami a sonotródami
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotródy S24d14D, S24d22D a S24d22L2D sú vybavené tesnením s O-krúžkom. Typy sonotród S24d14D a S24d22D sú kompatibilné s prietokovou celou FC22K (z nehrdzavejúcej ocele, s chladiacim plášťom).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotródy S24d2D a S24d7D sú vybavené tesnením s O-krúžkom a sú kompatibilné s prietokovými celami FC7K (z nehrdzavejúcej ocele, s chladiacim plášťom) a FC7GK (sklenená prietoková cela, s chladiacim plášťom).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Pre UP50H aj UP100H možno používať rovnaké modely sonotród a prietokových ciel. Sonotródy MS7 a MS7L2 sú vybavené tesnením, vďaka ktorému sú vhodné na použitie s prietokovými celami D7K (z nehrdzavejúcej ocele) a GD7K (sklenená prietoková cela, s chladiacim plášťom).
Ako optimalizovať prevádzkové podmienky v ultrazvukových prietokových celách
Hielscher Ultrasonics vám ponúka rôzne ultrazvukové prietokové cely a sonochemické reaktory. Konštrukciu prietokovej cely (t. j. jej geometriu a veľkosť) a sonotródu treba zvoliť podľa kvapaliny alebo suspenzie a požadovaných výsledkov procesu.
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené najdôležitejšie parametre, ktoré ovplyvňujú podmienky pôsobenia ultrazvuku v prietokovej cele.
- Teplota: Prietokové cely s chladiacimi plášťami pomáhajú udržiavať požadovanú teplotu spracovania. Vysoké teploty blízke konkrétnemu bodu varu kvapaliny vedú k zníženiu intenzity kavitácie, pretože hustota kvapaliny klesá.
- Tlak: Tlak je parameter, ktorý zvyšuje intenzitu kavitácie. Natlakovanie ultrazvukovej prietokovej cely vedie k zvýšeniu hustoty kvapaliny, a tým k zintenzívneniu akustickej kavitácie. Laboratórne prietokové cely Hielscher možno natlakovať až na 1 barg, zatiaľ čo v priemyselných prietokových celách a reaktoroch Hielscher možno použiť tlak až 300atm (približne 300 barg).
- Viskozita kvapaliny: Viskozita kvapaliny je dôležitým faktorom pri ultrazvukovej inline zostave. Malé laboratórne prietokové cely sa majú prednostne používať s médiami s nízkou viskozitou, zatiaľ čo priemyselné prietokové cely Hielscher sú vhodné pre materiály s nízkou až vysokou viskozitou vrátane pást.
- Zloženie kvapaliny: Účinky viskozity kvapaliny boli opísané vyššie. Ak spracovávaná kvapalina neobsahuje tuhé látky, čerpanie a privádzanie sú jednoduché a tokové vlastnosti sú predvídateľné. Pri suspenziách obsahujúcich tuhé látky, ako sú častice a vlákna, treba tvar prietokovej cely zvoliť s ohľadom na veľkosť častíc alebo dĺžku vlákien. Správna geometria prietokovej cely uľahčuje prúdenie kvapalín obsahujúcich tuhé látky a zabezpečuje homogénnu sonikáciu.
- Rozpustené plyny: Kvapaliny privádzané do ultrazvukovej prietokovej cely by nemali obsahovať veľké množstvá rozpustených plynov, pretože plynové bubliny narúšajú vznik akustickej kavitácie a jej charakteristických vákuových bublín.
Prietokový reaktor FC22K pre laboratórny ultrazvukový prístroj UP400ST
Ultrazvukové prietokové reaktory v malom aj veľkom meradle sú veľmi obľúbené vo výskume, výskume a vývoji a v priemysle, pretože umožňujú skúmať a riadiť mechanizmy a účinky spracovania vysokovýkonným ultrazvukom. Preto sa ultrazvukové prietokové cely a inline reaktory zaviedli pre rôzne aplikácie v biologických, farmaceutických a chemických procesoch – v laboratórnom, poloprevádzkovom a priemyselnom meradle.Homogenizátory, sonotródy a prietokové cely Hielscher Ultrasonics sú k dispozícii v rôznych vyhotoveniach, aby bolo možné zostaviť ideálnu zostavu na ultrazvukové spracovanie. Náš skúsený personál vám poradí s optimálnou konfiguráciou zariadenia pre vaše procesné ciele!
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem vsádzky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zostava prístrojov UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, dispergovanie, emulgovanie a extrakciu v laboratórnom, poloprevádzkovom a priemyselnom meradle.
Literatúra / Referencie
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej až po priemyselnú veľkosť.