Ultrazvukové miešadlá do nádrží
Ultrazvukové miešadlá do nádrží sú mechanické miešadlá. Ultrazvukové miešanie premiešava kvapaliny s inými kvapalinami alebo tuhými látkami s cieľom zlepšiť kinetiku procesov v chemickej, potravinárskej, farmaceutickej a kozmetickej výrobe. Miešadlá Hielscher Ultrasonics sú dostupné vo veľkostiach od laboratórnych miešadiel až po priemyselné miešadlá do nádrží na vsádzkové alebo prietokové použitie.
Ultrazvukové miešadlá do nádrží
Účelom miešania v nádržiach je zlepšenie kinetiky procesov. Ultrazvukové miešadlá do nádrží podporujú tieto procesy:
- Zmáčanie a rozpúšťanie tuhých látok v kvapalinách
- Dispergovanie a premiešavanie látok v kvapalných formuláciách, napr. v priemyselných, komerčných alebo domácich detergentoch či iných kvapalných čistiacich prostriedkoch
- Emulgácia, napr. miešanie dvoch nemiešateľných alebo takmer nemiešateľných kvapalín
- Extrakcia rastlinných materiálov, napr. olejov z bylín, listov alebo korenín
- Lýza buniek (napr. rozrušovanie a extrakcia buniek)
- Čistenie povrchu častíc, napr. sklenených guľôčok alebo mlecích telies
- Syntéza častíc, napr. syntéza zdola nahor alebo zrážanie
- Chemické reakcie a katalýza, napr. v CSTR (kontinuálnych miešaných nádržových reaktoroch)
Pri mnohých procesoch môžu ultrazvukové miešadlá do nádrží výrazne skrátiť čas procesu. Napríklad pri extrakcii studenou vodou môže ultrazvukové miešanie skrátiť čas spracovania na minúty alebo dokonca sekundy namiesto niekoľkohodinového namáčania rastlinných materiálov. Doplnenie ultrazvukových sond do vašich existujúcich vsádzkových reaktorov je jednoduchým spôsobom, ako skrátiť čas procesu a účinne zvýšiť výrobnú kapacitu. Ultrazvukové miešanie v nádržiach tak pomáha zlepšovať výkonnosť a znižovať výrobné náklady.
Laboratórne ultrazvukové miešadlá
Ultrazvukové miešadlá sú nevyhnutným nástrojom pri výskume a vývoji procesov. Zatiaľ čo bežné miešadlá často vyžadujú značný minimálny objem, ultrazvukové miešanie možno použiť už od objemu 150µL. Hielscher Ultrasonics vyrába kompaktné ručné ultrazvukové miešadlá a ultrazvukové homogenizátory upevnené na stojane na miešanie v rôznych procesoch. Prietokové reaktory sú k dispozícii pre všetky ultrazvukové zariadenia Hielscher.
Priemyselné ultrazvukové miešadlá
Ultrazvukové miešadlá Hielscher premiešavajú širokú škálu látok pri výrobe kvapalných produktov, ako sú farby, atramenty, farebné nátery, lepidlá alebo plastické mazivá. Priemyselné miešadlá Hielscher poskytujú ultrazvukový výkon od 500 wattov do 16 kilowattov na jednu ultrazvukovú sondu. Na dosiahnutie vyššieho celkového výstupného ultrazvukového výkonu môžete použiť zostavu viacerých ultrazvukových sond.
Lineárne zväčšovanie kapacity miešadiel
Jednou z kľúčových výhod ultrazvukových miešadiel Hielscher oproti bežným, tradičným mechanickým miešadlám do nádrží je dokonale lineárne zväčšovanie mierky. Akékoľvek výsledky z laboratórnych alebo poloprevádzkových miešacích zostáv možno lineárne preniesť do ľubovoľnej väčšej mierky.
Inštalácia ultrazvukových miešadiel
Priemyselné ultrazvukové miešadlá môžete dodatočne namontovať do existujúcich miešaných nádržových reaktorov a kombinovať ich s inými typmi miešadiel v nádrži. Ultrazvukové miešacie sondy môžete prípadne nainštalovať do prietokového okruhu s čerpadlom na recirkuláciu produktu cez ultrazvukový reaktor. Pôsobením ultrazvuku sa do produktu nevnáša žiadne teplo. Ultrazvuková sonda prenáša iba mechanickú energiu vo forme mechanických vibrácií. Kvapalná zmes sa môže zahrievať v dôsledku trenia v kvapaline pri jej pohybe.
Jednoduché miešanie v nádržiach
Ultrazvukové sondové miešadlá nemajú žiadne rotačné tesnenia. Prírubu sondy môžete namontovať na nádrž reaktora alebo akúkoľvek inú nádobu v ľubovoľnom smere, uhle alebo polohe. Tú istú ultrazvukovú sondu preto možno použiť ako miešadlo so vstupom zhora, zboku alebo zdola. Ultrazvukové sondy na miešanie môžete namontovať na sklenené reaktory, oceľové nádrže, nádrže z nehrdzavejúcej ocele alebo plastové nádoby, ako sú IBC kontajnery.
Intenzitu miešania a celkový ultrazvukový výkon vnášaný do kvapaliny možno meniť počtom a veľkosťou ultrazvukových sond a amplitúdou ultrazvukových vibrácií. Pri použití viacerých ultrazvukových sond v jednej nádrži možno každú sondu nastaviť nezávisle.
Pri použití ultrazvukového miešania v nádržiach na miešanie produktov s vysokou viskozitou, ako sú plastické mazivá, lepidlá, polyméry, živice alebo farby, pomáha kombinácia ultrazvuku s vrtuľovým miešadlom dosahovať rovnomernejšie výsledky procesu.
Jednoduché čistenie častí miešadla v kontakte s kvapalinou na mieste
Sondy ultrazvukových miešadiel sú vyrobené z titánu triedy 5. Tento titán je veľmi pevná, ľahká zliatina odolná proti korózii. Bežné priemery sond sa pohybujú od 1mm do 40mm na laboratórne použitie a od 40mm do 90mm pri priemyselných miešadlách do nádrží. Ultrazvukové miešadlá preto vyžadujú iba malé otvory v nádrži.
Ultrazvukové miešadlá do nádrží možno ľahko čistiť, pretože majú veľmi jednoduché rotačne symetrické tvary a žiadne rotačné tesnenia, ktoré by mohli prepúšťať alebo sa opotrebovať.
Počas čistenia na mieste (CIP) môžu ultrazvukové sondy pomáhať intenzívnym ultrazvukovým čistením.
Užitočné informácie o miešadlách do nádrží
Existujú rôzne mechanizmy miešania a viaceré typy miešacích zariadení. Patria sem:
- Miešadlá (kotvové a rámové miešadlá, radiálne vrtuľové miešadlá)
- Turbínové miešadlá, turbíny so šikmými lopatkami
- Lopatkové miešadlá
- Trepačky
- Magnetické miešacie telieska
Mnohé mechanické miešadlá do nádrží vytvárajú veľmi nízku intenzitu miešania v dôsledku obmedzenej rýchlosti pohybu a absencie kavitácie. Ultrazvukové miešanie je veľmi intenzívny spôsob mechanického miešania v procesoch. Ultrazvuk vytvára v kvapaline každú sekundu viac ako 20 000 mechanických vibrácií. Výsledkom je intenzívne miešanie a silné šmykové sily, ktoré sú užitočné pri tvorbe mnohých produktových formulácií. Dvojlistová vrtuľa by na dosiahnutie rovnakej frekvencie musela pracovať pri 600 000 RPM.
Použitie ultrazvukového miešadla do nádrží
Ultrazvukové miešadlá do nádrží sa používajú v rôznych procesoch na celom svete, napríklad:
- Lúhovanie minerálov
- Environmentálne technológie
- Výroba bioetanolu
- Výroba bionafty
- Anaeróbna fermentácia
- Kvapalné potraviny a omáčky
- Farby, Nátery, laky, atramenty a farbivá
- Rafinérske technológie a petrochémia (napr. odsírovanie)
- Papierenský priemysel
- Kozmetický priemysel (výroba krémov a pleťových mliek)
- Poľnohospodárstvo (napr. predsejbová príprava osiva)
- Farmaceutický priemysel (napr. vakcíny, pleťové mlieka a masti)
- Extrakcia rastlinných materiálov (napr. ultrazvukovou lýzou buniek)


