UIP2000hdT – Priemyselný ultrazvukový homogenizátor s výkonom 2000 wattov

UIP2000hdT je výkonný priemyselný sonikátor so sondou s výkonom 2000 wattov a frekvenciou 20kHz na spracovanie kvapalín v poloprevádzke a vo výrobe. Používa sa na homogenizáciu, emulgáciu, dispergovanie, deaglomeráciu, mokré mletie, extrakciu, lýzu, rozpúšťanie a sonochemické reakcie.
Tento priemyselný ultrazvukový procesor je navrhnutý pre spoločnosti, ktoré potrebujú spoľahlivú sonikáciu s vysokým výkonom a presným riadením procesu. UIP2000hdT spája vysoký ultrazvukový výkon s farebným dotykovým displejom, diaľkovým ovládaním cez prehliadač, automatickým zaznamenávaním údajov, integrovanou kartou SD a pripojiteľnými snímačmi teploty a tlaku. Vďaka tomu je vhodný na vývoj procesov, zväčšovanie mierky, výrobu s kontrolou kvality a nepretržitú prevádzku 24/7.

Pre koho je UIP2000hdT určený?

UIP2000hdT je určený pre používateľov, ktorí potrebujú prejsť od laboratórnej sonikácie v malej mierke k reprodukovateľnému spracovaniu vo väčšej mierke so zameraním na výrobu. Je obzvlášť užitočný, keď už bol proces otestovaný v menšej mierke a teraz vyžaduje vyšší výkon, vyššiu kapacitu spracovania alebo nepretržitú prevádzku.

Priemyselná sonikácia s úplným riadením procesu

Vysokovýkonný ultrazvuk sa používa vtedy, keď konvenčné miešadlá, rotorovo-statorové systémy, guľôčkové mlyny alebo vysokotlakové homogenizátory nedosahujú požadovaný výsledok, alebo keď proces vyžaduje rýchlejšie, jemnejšie alebo reprodukovateľnejšie spracovanie. UIP2000hdT vytvára intenzívnu ultrazvukovú kavitáciu priamo v kvapalinách a zmesiach kvapalín a pevných látok. Táto kavitácia vytvára vysoké šmykové sily, ktoré môžu zmenšovať veľkosť častíc, dispergovať prášky, vytvárať jemné emulzie, extrahovať zlúčeniny z buniek a rastlinných materiálov alebo urýchľovať chemické reakcie.

Pre priemyselných používateľov si spoľahlivá sonikácia vyžaduje viac než len ultrazvukový výkon. Proces musí byť merateľný, opakovateľný a musí umožňovať zväčšovanie mierky. UIP2000hdT umožňuje obsluhe riadiť a dokumentovať najdôležitejšie parametre sonikácie vrátane amplitúdy, ultrazvukového výkonu, času sonikácie, teploty a tlaku. Tieto hodnoty sa automaticky zaznamenávajú ako súbory CSV na kartu SD, čo uľahčuje optimalizáciu procesu, dokumentáciu a zabezpečenie kvality.

Prietokové spracovanie pomocou UIP2000hdT

Typické aplikácie priemyselného sonikátora so sondou UIP2000hdT

UIP2000hdT sa používa pri chemickom spracovaní, výrobe potravín a nápojov, v kozmetike, farmácii, biotechnológii, pri spracovaní nanomateriálov, palív a povlakov a v environmentálnych technológiách. Túto ultrazvukovú platformu možno nakonfigurovať s rôznymi sonotródami, zosilňovačmi amplitúdy a prietokovými celami tak, aby zodpovedala požadovanej intenzite procesu a kapacite spracovania.

Ultrazvuková homogenizácia a miešanie

UIP2000hdT dokáže homogenizovať kvapaliny, suspenzie a zmesi kvapalín a pevných látok pôsobením intenzívneho ultrazvukového šmykového namáhania. To pomáha dosiahnuť rovnomernú kvalitu produktu, zlepšuje miešanie zložiek, ktoré sa ťažko miešajú, a môže skrátiť čas spracovania v porovnaní s bežným miešaním. Zistite viac!

Ultrazvuková emulgácia a nanoemulzie

Pri emulziách vytvára ultrazvuková kavitácia veľmi jemné kvapôčky s úzkou distribúciou veľkosti. UIP2000hdT je vhodný na výrobu stabilných emulzií a nanoemulzií používaných v potravinách, kozmetike, liečivách, palivách, arómach a formuláciách funkčných zložiek. Zistite viac!

Dispergovanie, deaglomerácia a spracovanie nanočastíc

Prášky, pigmenty, plnivá a nanomateriály často vytvárajú aglomeráty, ktoré sa bežnými miešadlami ťažko rozrušujú. UIP2000hdT disperguje častice do kvapalín a rozrušuje aglomeráty vysokým ultrazvukovým šmykovým namáhaním. To je užitočné pri spracovaní náterových farieb, atramentov, povlakov, keramiky, katalyzátorov, batériových materiálov, grafénu, oxidov a ďalších pokročilých materiálov. Zistite viac!

Mokré mletie a zmenšovanie veľkosti častíc

UIP2000hdT možno použiť na zmenšovanie veľkosti častíc a mokré mletie, keď sa vyžadujú menšie častice, lepšia stabilita suspenzie alebo väčšia plocha aktívneho povrchu. Proces možno optimalizovať nastavením amplitúdy, tlaku, prietoku, teploty a času sonikácie. Zistite viac!

Ultrazvuková extrakcia a rozrušovanie buniek

Sonikácia zlepšuje prenos hmoty a môže rozrušovať bunky, tkanivá a rastlinné štruktúry. UIP2000hdT sa používa na extrakciu rastlinných surovín, bioaktívnych zlúčenín, aróm, bielkovín, enzýmov a vnútrobunkových materiálov. Je vhodný aj na lýzu a rozrušovanie buniek v biotechnológii a mikrobiológii. Zistite viac!

Sonochémia, sonokatalýza a intenzifikácia reakcií

Ultrazvuková kavitácia môže urýchliť chemické reakcie zlepšením miešania, prenosu hmoty a aktivácie povrchu. UIP2000hdT sa používa na sonosyntézu, sonokatalýzu, zrážanie, reakcie sól–gél, katalýzu fázového prenosu a ďalšie sonochemické procesy. Zistite viac!
 

Ktorý ultrazvukový procesor si vybrať?

Od laboratórneho výskumu a testovania uskutočniteľnosti cez optimalizáciu procesov a poloprevádzkové skúšky až po priemyselnú výrobu ponúka Hielscher ideálny ultrazvukový homogenizátor na spracovanie kvapalín a suspenzií v každom meradle. Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad našich najobľúbenejších sondových sonikátorov.

Ak si nie ste istí, ktorý ultrazvukový procesor je vhodný pre váš proces, najdôležitejšími kritériami výberu sú cieľový výsledok, objem dávky, požadovaný prietok, viskozita, obsah tuhých látok, prevádzkový režim a požadovaný prívod energie. Spoločnosť Hielscher vám na základe údajov o vašom procese môže odporučiť vhodné zariadenie, sonotródu, zosilňovač amplitúdy a konfiguráciu prietokovej cely.

Robustný ultrazvukový procesor s výkonom 2000W pre poloprevádzku a výrobu

UIP2000hdT je skonštruovaný pre priemyselné prostredie. Konštrukcia jeho meniča z nehrdzavejúcej ocele a titánu umožňuje použitie v náročných prevádzkových podmienkach vrátane prašnosti, vlhkosti a zvýšených teplôt okolia. Zariadenie je navrhnuté na nepretržitú prevádzku a vyžaduje si len malú údržbu.
Vďaka ultrazvukovému výkonu 2000 wattov tvorí UIP2000hdT prechod medzi laboratórnou sonikáciou a veľkými priemyselnými ultrazvukovými systémami. Je dostatočne výkonný na poloprevádzkovú výrobu, zväčšovanie mierky procesov a mnohé aplikácie kontinuálnej výroby. Pri vyšších objemoch výroby možno prevádzkovať viacero zariadení paralelne alebo zvoliť väčšie ultrazvukové procesory Hielscher.
Vhodné príslušenstvo, ako sú sonotródy, cascatrodes™, zosilňovače amplitúdy a prietokové cely, umožňuje prispôsobiť systém rôznym cieľom procesu. Napríklad cascatrode™ môže poskytovať veľkú aktívnu sonikačnú plochu na spracovanie kvapalín s vysokou kapacitou, zatiaľ čo prietokové cely umožňujú riadené spracovanie priamo v potrubí pri definovanom tlaku a prietokových podmienkach.

Dávkové spracovanie, recirkulácia a prietokové spracovanie priamo v potrubí

UIP2000hdT možno používať vo viacerých konfiguráciách spracovania. Pri vývoji formulácií, menších procesných skúškach a štúdiách parametrov možno zariadenie prevádzkovať v dávkovom režime so sonotródou a stojanom. Používatelia tak môžu otestovať, ako ich materiál reaguje na sonikáciu, skôr než prejdú na väčšie objemy.

Pri dávkach väčších ako 5 litrov sa vo všeobecnosti odporúča spracovanie v prietokovej cele. V prietokovom režime kvapalina prechádza ultrazvukovým reaktorom, kde sa spracúva za riadených podmienok. Produkt možno spracovať jedným prechodom alebo ho nechať cirkulovať cez reaktor, kým sa nedosiahne cieľový výsledok.

Spracovanie v prietokovej cele zlepšuje reprodukovateľnosť, pretože dôležité parametre, ako sú amplitúda, tlak, prietok, teplota a doba zdržania, možno riadiť presnejšie. To je obzvlášť dôležité pri výrobných procesoch, štúdiách zväčšovania mierky a aplikáciách citlivých na kvalitu.

Farebný dotykový displej na rýchle nastavenie procesu

Farebný dotykový displej poskytuje obsluhe priamy prístup k najdôležitejším nastaveniam. Amplitúdu, výkon a pulzný režim možno nastaviť rýchlo a presne. Ponuka sa zameriava na nastavenia dôležité pri každodennej prevádzke, takže používatelia môžu nastavovať a monitorovať proces sonikácie bez zbytočnej zložitosti.
Displej môže zobrazovať amplitúdu a výkon vo forme stĺpcových grafov alebo číselných hodnôt. Režim zobrazenia VEĽKÝCH ČÍSLIC zlepšuje čitateľnosť z diaľky, čo je užitočné v poloprevádzkových zariadeniach, výrobných priestoroch a skúšobných zostavách, kde obsluha nemusí stáť priamo pred zariadením.

Diaľkové ovládanie cez prehliadač prostredníctvom siete LAN

UIP2000hdT možno ovládať pomocou bežných webových prehliadačov. Rozhranie LAN nevyžaduje inštaláciu ďalšieho softvéru. Ultrazvukový procesor možno ovládať priamo z počítača PC alebo Mac, cez smerovač alebo sieťový prepínač, prípadne z tabletu alebo smartfónu pri pripojení prostredníctvom vhodne nakonfigurovanej siete.
To je obzvlášť užitočné pri vývoji procesov, monitorovaní výroby a v inštaláciách, kde je ultrazvukový procesor integrovaný do prietokovej zostavy, protihlukového krytu alebo výrobnej linky.

Automatický záznam procesných údajov

Spoľahlivá dokumentácia je prínosom pre každý výrobný proces. UIP2000hdT automaticky zaznamenáva relevantné procesné hodnoty na integrovanú kartu SD. Údaje CSV možno použiť na porovnávanie skúšok, dokumentovanie výrobných cyklov, identifikáciu procesných odchýlok a podporu zabezpečovania kvality.
Zaznamenávané parametre zahŕňajú ultrazvukový výkon, amplitúdu, čas sonikácie, teplotu a tlak, ak je pripojený voliteľný snímač tlaku. Inžinierom a obsluhe to poskytuje praktický základ na optimalizáciu procesu a opakovateľnú výrobu.

Automatické ladenie frekvencie

UIP2000hdT obsahuje inteligentné automatické ladenie frekvencie. Po zapnutí zariadenia generátor zistí optimálnu pracovnú frekvenciu a budí ultrazvukový menič na tejto frekvencii. To pomáha udržiavať stabilný sonikačný výkon a znižuje potrebu manuálneho nastavovania.

Vysoká energetická účinnosť a priemyselná spoľahlivosť

UIP2000hdT je navrhnutý na komerčnú výrobu. Ľahko sa nastavuje, jednoducho sa čistí a je skonštruovaný na nepretržité priemyselné používanie. Napriek ultrazvukovému výkonu 2000 wattov zariadenie nevyžaduje dodatočné chladenie vodou ani stlačeným vzduchom. Môže nepretržite pracovať na vzduchu.
Rovnako ako všetky priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher je aj UIP2000hdT navrhnutý na účinnú premenu elektrickej energie na mechanické ultrazvukové kmitanie. Vysoká energetická účinnosť znamená, že sa do kvapaliny prenáša väčší výkon, čím sa zlepšuje výkonnosť procesu a znižujú energetické straty. Celková energetická účinnosť UIP2000hdT od elektrickej zástrčky až po kvapalinu je približne 80 až 90%.

Úplná regulácia amplitúdy pre reprodukovateľné výsledky

Amplitúda je jedným z najdôležitejších parametrov pri ultrazvukovom spracovaní. Určuje mechanické kmitanie sonotródy a výrazne ovplyvňuje intenzitu kavitácie. UIP2000hdT reguluje amplitúdu elektronicky, takže zvolená amplitúda zostáva konštantná aj pri zmene procesných podmienok.
Amplitúdu možno na generátore nastaviť od 20 do 100%. Ďalšie rozsahy amplitúdy možno dosiahnuť použitím vhodných zosilňovačov amplitúdy. To umožňuje obsluhe prispôsobiť intenzitu sonikácie produktu, či už je cieľom jemné miešanie, intenzívna deaglomerácia, rozrušovanie buniek, extrakcia alebo zmenšovanie veľkosti častíc.

Testovanie a vyhodnocovanie procesov

Pred výberom priemyselného ultrazvukového systému chcú mnohí používatelia vedieť, či sonikácia dosiahne ich cieľový výsledok a akú výkonnosť spracovania možno očakávať. Hielscher ponúka procesné skúšky na vyhodnotenie zariadenia UIP2000hdT s vaším materiálom a pre vašu aplikáciu.
Počas testovania možno vyhodnotiť relevantné procesné parametre vrátane amplitúdy, tlaku, teploty, prietoku, vstupnej energie a času sonikácie. Výsledky pomáhajú určiť správnu sonotródu, prietokovú celu a konfiguráciu spracovania pre váš produkt.
Štandardné príslušenstvo je zvyčajne dostupné zo skladu. Podľa špecifických požiadaviek možno vyrobiť aj sonotródy, prietokové cely a procesné príslušenstvo na mieru.

Výkonnosť a kapacita spracovania

Výkonnosť každého ultrazvukového procesu závisí od kvapaliny, viskozity, obsahu tuhých látok, požadovanej veľkosti častíc, cieľového výťažku extrakcie, teploty, tlaku a vstupnej energie. Orientačne dokáže UIP2000hdT zvyčajne spracovať 1,0 až 8,0L/min v prietokovom režime. Pri každodennej prevádzke to zodpovedá približne 2 až 10m³ denne, v závislosti od aplikácie.
Pre vyššiu výrobnú kapacitu ponúka Hielscher väčšie ultrazvukové procesory a zostavy s viacerými zariadeniami. To umožňuje zvýšiť výkonnosť procesov vyvinutých so zariadením UIP2000hdT pri zachovaní rovnakých princípov ultrazvukového spracovania.

UIP2000hdT vo výskume a vede

UIP2000hdT sa často používa v poloprevádzkových zostavách, priemyselnej výrobe a vedeckých štúdiách. Publikované aplikácie zahŕňajú ultrazvukovú extrakciu bioaktívnych zlúčenín z rastlinných materiálov, exfoliáciu materiálov podobných grafénu, spracovanie nanomateriálov a spracovanie vína. Ak hľadáte referencie pre konkrétnu aplikáciu, kontaktujte nás.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.