Zintenzívnite pomalé a nedostatočne výkonné výrobné procesy

Ultrazvukové spracovanie je osvedčená technika intenzifikácie procesov, ktorá sa používa pri mnohých aplikáciách s kvapalinami, ako sú homogenizácia, miešanie, dispergovanie, mokré mletie, emulgácia, ako aj zlepšovanie heterogénnych chemických reakcií. Ak váš výrobný proces nedosahuje požadovaný výkon ani konkrétne výrobné ciele, môžete zvážiť ultrazvukové spracovanie ako prostriedok na zvýšenie jeho výkonnosti.

Ultrazvukové miešanie, homogenizácia a dispergovanie

Ultrazvukové spracovanie je vysoko účinná technika miešania, zmiešavania, homogenizácie, dispergovania a emulgácie systémov tuhá látka–kvapalina a kvapalina–kvapalina. Ultrazvukové miešače s vysokým šmykovým namáhaním rozbíjajú častice a kvapôčky a účinne zmenšujú ich veľkosť, čím sa dosahuje stabilná, homogénna zmes. Dôležitou výhodou ultrazvukového miešania je bezproblémové spracovanie kvapalín a suspenzií s veľmi nízkou až veľmi vysokou viskozitou podobnou paste. Ani abrazívne častice nepredstavujú pre ultrazvukové miešače problém.
Zistite viac o ultrazvukovom miešaní s vysokým šmykovým namáhaním!

Sonochemické aplikácie

Miešanie systémov tuhá látka–kvapalina a kvapalina–kvapalina vysokovýkonným ultrazvukom zlepšuje prenos hmoty medzi dvoma alebo viacerými fázami alebo zložkami zmesi. Je dobre známe, že zvýšený prenos hmoty priaznivo ovplyvňuje mnohé chemické reakcie, napríklad heterogénnu katalýzu. Ultrazvuková kavitácia navyše vnáša do chemických systémov vysokú energiu, čím iniciuje reakcie a/alebo mení reakčné dráhy. To vedie k výraznému zlepšeniu rýchlosti chemickej konverzie a výťažkov. Sonochemické zariadenia a reaktory sa bežne používajú na transesterifikáciu, polymerizáciu, odsírovanie, procesy sól–gél a mnohé ďalšie heterogénne katalytické a syntetické organické reakcie. Prečítajte si viac o sonochemických reakciách!

Ultrazvukové aplikácie v potravinárskom priemysle

Ultrazvuková homogenizácia s vysokým šmykovým namáhaním je netepelná technológia, ktorá sa používa pri rozmanitých procesoch výroby potravín, nápojov a výživových doplnkov. Ultrazvuková extrakcia sa používa pri výrobe omáčok, polievok, štiav, smoothies a výživových doplnkov (napr. z bazy čiernej alebo konopy) na uvoľnenie chuťových a aromatických látok, farebných pigmentov, vitamínov a výživových zložiek s cieľom vytvoriť zdravší potravinový výrobok s intenzívnejšou chuťou. Vďaka extrahovaným chuťovým a aromatickým látkam a prírodným cukrom sa možno vyhnúť pridávaniu rafinovaného cukru a syntetických dochucovacích prísad. Prečítajte si viac o ultrazvukovom spracovaní potravín a nápojov!

Ultrazvukové spracovanie sa pri spracovaní potravín používa na intenzifikáciu a zlepšenie týchto procesov:

• extrakcia
• homogenizácia
• pasterizácia
• emulgácia
• enkapsulácia (lipozómy, tuhé lipidové nanočastice)

Ultrazvuková syntéza a funkcionalizácia nanomateriálov

Ultrazvukové spracovanie a výsledná akustická kavitácia môžu vystaviť častice extrémnemu namáhaniu a riadene ich rozdrviť až na submikrónovú a nanometrovú veľkosť. Jav akustickej kavitácie vytvára vysoké šmykové namáhanie, turbulencie a veľmi vysoké rozdiely tlaku a teploty. Tieto intenzívne podmienky vznikajú v dôsledku implózie bublín, ktorú možno pozorovať, keď vysokovýkonný ultrazvuk vytvára v médiu striedavé cykly vysokého a nízkeho tlaku. Zatiaľ čo prúdy kvapaliny a vzájomné zrážky častíc spôsobujú nárazy, eróziu a trieštenie častíc, vznikajúci kvázihydrostatický tlak môže meniť mikroštruktúru častíc, napríklad ich pórovitosť. Ultrazvuková funkcionalizácia nanočastíc umožňuje syntetizovať vysokovýkonné materiály so zlepšenou tepelnou stabilitou, mimoriadnou pevnosťou v ťahu, ťažnosťou, tepelnou a elektrickou vodivosťou, optickými vlastnosťami atď. nanomateriálov.
Prečítajte si viac o ultrazvukovej syntéze a funkcionalizácii nanočastíc!

Ultrazvukové spracovanie – synergické účinky

Ultrazvukové spracovanie môže nahradiť nedostatočne výkonný stroj alebo sa môže skombinovať s takmer akoukoľvek dostupnou technikou spracovania kvapalín s cieľom zdokonaliť a zlepšiť neuspokojivé výsledky. Sondové ultrazvukové zariadenia Hielscher sa integrujú do existujúcich výrobných liniek s

• koloidnými miešačmi a mlynmi
• guľôčkovými / perličkovými mlynmi
• miešačmi s vysokým šmykovým namáhaním
• vysokotlakovými homogenizátormi
• lopatkovými miešačmi / miešačmi typu rotor–stator
• tepelnou pasterizáciou (HTST)
• pulzným elektrickým poľom s vysokou intenzitou (HELP)
• mikrovlnami
• ultrafialovým svetlom (UV)
• elektrochémiou
• prekážkovými technológiami
• CO₂ extraktormi

Či už sa ultrazvukové spracovanie používa samostatne, alebo v kombinácii s konvenčnými technikami spracovania na dosiahnutie synergických účinkov, jeho integrácia vedie k zlepšeniu a intenzifikácii procesov.

Vysokovýkonné ultrazvukové systémy na intenzifikáciu procesov

Hielscher Ultrasonic navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia pre náročné aplikácie. Naše portfólio pokrýva celý rozsah od kompaktných laboratórnych ultrazvukových zariadení cez stolové až po plne priemyselné ultrazvukové procesory, čo nám umožňuje odporučiť ideálnu ultrazvukovú zostavu pre vašu aplikáciu a objem spracovania.
Prečítajte si viac o priemyselných sonikátoroch a o tom, prečo sú riešením pre vašu náročnú aplikáciu!
Kontaktujte nás už teraz a prediskutujte s nami, ako môže váš proces profitovať z ultrazvukovej intenzifikácie procesov! Naši dobre vyškolení pracovníci s dlhoročnými skúsenosťami vám poskytnú podrobné informácie a technické detaily.

Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej kapacite spracovania našich ultrazvukových zariadení: