MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) je určený na zlepšenie ultrazvukového spracovania kvapalných/kvapalných alebo kvapalných/plynových zmesí. 48 veľmi jemný cannulas vstreknite kvapalinu alebo plyn do kvapalnej fázy priamo v zóne kavitácie. To vytvára veľmi malé suspendovaných kvapôčok alebo plynové bubliny, ktoré prinášajú veľmi vysokú špecifickú plochu.

Táto vložka je obzvlášť užitočná pre emulziu chémiu, ako sú fázy-transfer-reakcie, Fáza-transfer-katalýza (PTC) alebo extrakcia kvapalnej kvapaliny. Ďalšou zaujímavou oblasťou aplikácie je zrážanie častíc z dvoch kvapalných prekurzorov alebo sono-kryštalizácie. Táto vložka je určená pre Hielscher tok bunky reaktorov a umožňuje dávkové alebo kontinuálne spracovanie.

Jeden a 48 vstrekovacie porty

Ultrazvukom je účinným prostriedkom pre emulsification a miešanie. Odlišný od konvenčného nastavenia, kde sú kombinované rôzne fázy pred tým, než vstúpi do toku bunky a kavitácie, Táto vložka tok buniek zlepšuje kombináciu dvoch fáz. Keď sa kvapalina vstrekuje cez 48 pokutu cannulas, vstupuje do prietokového bunky vo veľmi úzkych prameňov. Vložka používa veľmi 48 pokutu lekárske cannulas s vnútornými priemery od 0,3 mm do 1,2 mm. Tieto cannulas možno ľahko vymeniť a sú nízke náklady konzumovateľné (sterilné, cca 2ct/PC). Ultrazvukový kavitácie (na 20kHz) škrty 48 prichádzajúce tekuté pramene do malých kvapôčok, keď vstúpia do kvapalnej fázy v prietokovej bunke.
Konštrukcia platí rovnaký tlak krmiva z jednej dodávky na všetky 48 cannulas na úroveň prietoku medzi cannulas.

48 vstupné porty do ultrazvukového reaktora pre tekuté-tekuté reakcie

Použitie a aplikácie

Hielscher ultrazvukové reaktory sa často používajú na emulgovať, zlepšiť fáza-transfer proces kinetiky alebo rozpúšťanie sadzieb v kvapalnej-kvapalnej fáze systémov. Príkladmi takýchto procesov sú oxidačné odsírenie s peroxidom vodíka a následná extrakcia rozpúšťadla alebo základňa katalyzovaná transesterifikácia triglyceridov.
Obmedzená rozpustnosť jednej fázy reagencie v inej fáze činidla je významným problémom v chemickom procese emulzie, pretože obe fázy reagujú navzájom len na medzifázovej úrovni. Bez ultrazvukom, to má za následok nízku reakčnú rýchlosť a pomalé konverzný kinetika v dvoch-fázové systémy.
Pomocou vložka s ultrazvukovým reaktorom, Kavitácia produkuje vysoké hydraulické šmyku a prestávky injekčne fázy do sub-mikrónov a nanoveľkosť kvapôčky. Keďže špecifická povrchová plocha hranice fázy je vplyvná pre chemickú rýchlosť reakcie, Toto výrazné zníženie priemeru kvapôčky zlepšuje reakčnú kinetiku a môže znížiť alebo eliminovať potrebu pre fázu-transfer agentov. Percento objemu Vstrekovanej fázy môže byť znížené, pretože jemnejšie emulzie potrebujú menší objem, aby poskytovali rovnakú kontaktnú plochu s druhou fázou činidla.
Použitie tejto vložky môže znížiť požadované množstvo katalyzátorov alebo katalyzátory fázy prenosu (PTC), ako sú kvartérne amónne soli s ich jedinečnou schopnosťou rozpustiť vo vodných aj organických tekutinách.

Rozšírená hmota-transfer pre chemické reakcie

Keď dve fázy reagencie reagujú na hranicu fázy, reakčná produkty sa hromadia na povrchu kvapôčky a blokujú fázy činidla z interakcie na rozhraní. Hydraulický strih spôsobený ultrazvukovou kavitáciou vedie k turbulentnému prietoku a materiálnej preprave z a do kvapôčok a vedie k opakovanej koalescencii a následnej tvorbe nových kvapôčok. Ako reakcia postupuje v priebehu času, ultrazvukom maximalizuje expozíciu a interakciu reagencií.
Tento účinok sa používa v mnohých procesoch, ako je transesterifikácia rastlinných olejov na bionaftu alebo syntéza polyesterov transesterifikáciou diesterov s dioly tvoriť makromolekuly.

Emulgačné/emulgačné

Táto vložka prietoku buniek zlepšuje emulsification pri miešaní nemiešateľných kvapalín. To vedie k menšej veľkosti kvapôčky a užšie rozdelenie veľkosti – kľúčovým faktorom pre stabilitu emulzie. S týmto dizajnom si môžete aplikovať a emulgovať nízku a strednú viskozitu kvapaliny do ešte vysokej viskozity kvapaliny, ako sú ťažké palivové oleje (HFOs), polyméry alebo gély. Niektoré formulácie môžu vyžadovať Pridanie emulgátorov alebo stabilizátorov. V tomto prípade pomáha zmiešať emulgátor jednotne. Prispôsobené návrhy na injekciu viac ako jednej fázy, hoci cannulas sú k dispozícii na vyžiadanie.

Extrakcia kvapalnej kvapaliny

Táto vložka zvyšuje procesy extrakcie kvapalných kvapalín tým, že sa vytvorí Turbulentná emulzia v jemných veľkostiach, napríklad fáza rozpúšťadla v ropnej fáze. Opäť platí, že to zvyšuje fázu kontaktnej plochy a vedie k lepšiemu extrakcii a zníženiu spotreby rozpúšťadla.

Aqua-palivá pre čistejšie spaľovanie

Nízkoolejové palivové oleje, ako je ťažký vykurovací olej používaný na námorných plavidlách alebo na výrobu energie, môžu byť emulgované vodou. Výsledkom je efektívnejšie spaľovanie a výrazné zníženie_X emisií a sadzí.
Prečítajte si viac o ultrazvukové emulsification Aqua-palív (emulzia-palivá)!

Zrážanie/sono-Kryštalizácia

Pigmenty alebo nano-častice môžu byť generované zdola nahor zrážkami v kvapalinách. V tomto prípade sa supernasýtená zmes začne tvoriť tuhé častice alebo kryštály z vysoko koncentrovaného materiálu. Tieto častice porastú do určitého bodu a nakoniec zrazenina. Aby bolo možné kontrolovať veľkosť častíc/kryštálov a morfológiu, je potrebné kontrolovať miešanie prekurzorov/reagencií.
Všeobecne platí, že proces zrážania zahŕňa: miešanie, supersaturácia, nukleation, časticový rast, a agglomeration. Táto sa zabráni nízkou pevnou koncentráciou alebo stabilizačnými látkami. Miešanie je kritická; ako pre väčšinu zrážok procesov rýchlosť reakcie je veľmi vysoká. InsertMPC48 kombinuje rýchle úzke vstrekovaného trysky so silným Ultrazvukový cavitational šmyku. To maximalizuje miešanie rýchlosť a výkon vytvára viac a menšie častice.

Od laboratórneho testovania po pilotný rozsah a výrobu

Hielscher Ultrasonics ponúka zariadenia pre testovanie, overenie a využiť túto technológiu v akomkoľvek meradle. Koncept je ľahko začleniť do existujúcich procesov.

1. Fáza podávania A do kvapalného vstupného portu v spodnej časti prietokovej bunky
2. Kŕmna fáza B na menší vstupný port (-y) kvapaliny na bočnej strane prietokovej bunky. Tento krmivo bude vstrekne do cavitational oblasti cez 48 jemných rúrok
3. Nastavte tlak reaktorov pomocou zadného tlakového ventilu na výstupnom Porte toku buniek

Na lavičke-top úrovni Uip1000hd (1kW) môže spracovávať prietokové rýchlosti od 100 do 1000L/HR (25 až 250 gal/hr) pre proces demonštrácie a pre optimalizáciu parametrov ultrazvukom. Hielscher ultrazvukové procesory sú určené pre lineárne stupnice-až do väčších objemov spracovania v pilotnej alebo výrobnej stupnice. V tabuľke nižšie sú uvedené objemy spracovania a Odporúčané veľkosti zariadení.