Ultrazvukové prietokové reaktory – konštrukcia, aplikácie a výhody
Ultrazvukové reaktory umožňujú kontinuálne inline spracovanie kvapalín a suspenzií pomocou silných ultrazvukových vĺn. Ultrazvukové reaktory sa používajú na homogenizáciu, miešanie, emulgáciu, dispergovanie, extrakciu, dezintegráciu buniek, pasterizáciu, odplyňovanie, rozpúšťanie a intenzifikáciu chemických reakcií, ako sú syntéza alebo katalýza. Prečítajte si viac o technológii ultrazvukových reaktorov a o tom, ako môže váš proces profitovať zo sonikácie!
Na čo sa používajú prietokové cely pri sonikačných procesoch?
Prietoková cela, známa aj ako prietoková komora alebo prietokový reaktor, je zariadenie používané v rôznych vedeckých a technických aplikáciách na umožnenie kontinuálnych prietokových procesov. Prietokové cely sa bežne používajú pri sonikačných procesoch, najmä keď sa veľké objemy spracúvajú výkonovým ultrazvukom. Ultrazvuková prietoková cela alebo sonochemický reaktor je špecializovaná komora alebo cela navrhnutá tak, aby ňou mohla pretekať kvapalina alebo suspenzia a zároveň podstupovať sonikáciu.
Prietokové cely sa bežne používajú v oblastiach, ako sú miešanie a homogenizácia, chémia, biológia, elektrochémia a biotechnológia. V porovnaní s dávkovými procesmi ponúkajú niekoľko výhod vrátane rovnomernejšej sonikácie, lepšieho riadenia, zlepšenej reakčnej kinetiky, účinného prenosu hmoty a možnosti efektívne začleniť sonikačný proces do inline výrobného procesu.
MultiSonoReactor MSR-4 je priemyselný inline homogenizačný reaktor na priemyselnú homogenizáciu kvapalín s vysokou kapacitou spracovania.
Aplikácie ultrazvukových prietokových ciel a sonochemických reaktorov
Ultrazvukové reaktory Hielscher môžu byť užitočné pri širokej škále chemických reakcií, ktoré zahŕňajú rozhrania kvapalina–pevná látka, kvapalina–kvapalina alebo kvapalina–plyn. Medzi príklady reakcií, ktoré možno zlepšiť pomocou ultrazvukových reaktorov, patria:
- Homogenizácia emulzií: Ultrazvukové reaktory môžu pomôcť rozrušovať a dispergovať častice v emulziách, čo vedie k stabilnejším a rovnomernejším produktom.
- Kryštalizácia: Pôsobenie ultrazvuku môže vyvolať kryštalizáciu v roztokoch, čo vedie k tvorbe malých a rovnomerných kryštálov s vysokou čistotou.
- Odplyňovanie: Pôsobenie ultrazvuku možno použiť na odstránenie rozpustených plynov z kvapalín, čo môže zlepšiť kvalitu a stabilitu produktov.
- Extrakcia: Ultrazvukové reaktory môžu zvýšiť účinnosť extrakčných procesov podporou difúzie rozpustených látok cez membrány alebo fázové rozhrania.
- Polymerizácia: Pôsobenie ultrazvuku môže podporiť iniciáciu a propagáciu polymerizačných reakcií, čo vedie k vyšším reakčným rýchlostiam a vyšším molekulovým hmotnostiam.
- Syntéza nanočastíc: Ultrazvukové reaktory možno použiť na syntézu nanočastíc s riadenou veľkosťou, tvarom a povrchovými vlastnosťami.
- Sonokatalýza: Pôsobenie ultrazvuku môže zvýšiť katalytickú aktivitu určitých materiálov, čo vedie k vyšším reakčným rýchlostiam a lepšej selektivite.
Priemyselný sonikátor UIP6000hdT s ultrazvukovým prietokovým reaktorom a zvukovoizolačnou skriňou.
Prepracovaná konštrukcia ultrazvukových reaktorov pre vynikajúce výsledky procesov
Pri inline reaktoroch na spracovanie kvapalín treba zohľadniť niekoľko dôležitých faktorov. Ultrazvukové reaktory Hielscher sa navrhujú a vyrábajú. Tieto faktory sa môžu líšiť v závislosti od konkrétnej aplikácie a požiadaviek, tu je však niekoľko relevantných hľadísk:
Priemyselný ultrazvukový homogenizátor UIP4000hdT s výkonom 4kW s prietokovým reaktorom na inline miešanie a homogenizáciu
Sonikátory a sonochemické reaktory na inline prietokové procesy
Hielscher Ultrasonics ponúka vysokovýkonné sonikátory a ultrazvukové reaktory na spracovanie kvapalín v akomkoľvek rozsahu.
Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku
Sonikátory a sonochemické reaktory Hielscher sú známe najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémové začlenenie našich sonikátorov a ultrazvukových prietokových ciel do priemyselných prevádzok. Sonikátory Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia s najmodernejšou technológiou a jednoduchým používaním. Ultrazvukové zariadenia Hielscher sú samozrejme v súlade s požiadavkami CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej kapacite spracovania našich ultrazvukových zariadení:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 0,5 až 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 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 |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zostava zariadení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, dispergovanie, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, poloprevádzkovom a priemyselnom meradle.
Literatúra / Referencie
- Barrera-Salgado, Karen; Ramírez-Robledo, Gabriela; Alvarez-Gallegos, Alberto; Arellano, Carlos; Sierra, Fernando; Perez, J. A.; Silva Martínez, Susana (2016): Fenton Process Coupled to Ultrasound and UV Light Irradiation for the Oxidation of a Model Pollutant. Journal of Chemistry, 2016. 1-7.
- 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.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory vo veľkostiach od laboratórnych až po priemyselné.