Pretočne celice in pretočni reaktorji za laboratorijske ultrazvočne naprave
Ultrazvočna pretočna obdelava v laboratorijskem merilu
Reaktorji s pretočnimi celicami za ultrazvočne homogenizatorje so dobro znani in se pogosto uporabljajo za obdelavo velikih prostornin v industrijski proizvodnji. Vendar uporaba ultrazvočnih pretočnih celic ponuja različne prednosti tudi pri obdelavi manjših prostornin v laboratorijskem merilu in z namiznimi napravami. Ultrazvočne pretočne celice omogočajo enakomerne rezultate obdelave, saj material na določen način prehaja skozi omejeni prostor komore pretočne celice. Dejavnike sonikacije, kot so zadrževalni čas, procesna temperatura in število prehodov, je mogoče natančno nadzorovati, tako da so cilji zanesljivo doseženi.
Pretočne celice in pretočni reaktorji Hielscher so opremljeni s hladilnimi plašči za vzdrževanje optimalne procesne temperature. Reaktorji s pretočnimi celicami so na voljo v različnih velikostih in geometrijah za izpolnjevanje posebnih procesnih zahtev.
Z uporabo laboratorijske ultrazvočne naprave v kombinaciji z reaktorjem s pretočno celico lahko obdelujete večje prostornine vzorcev brez veliko ročnega dela. V sistemu z ultrazvočno pretočno celico se tekočina črpa v ultrazvočni reaktor iz nerjavnega jekla ali stekla. V pretočni celici je tekočina ali suspenzija izpostavljena natančno nastavljivi sonikaciji. Ves material prehaja skozi območje intenzivne kavitacije pod sonotrodo in je enakomerno ultrazvočno obdelan. Po prehodu skozi kavitacijsko območje tekočina doseže iztok pretočne celice. Odvisno od procesa je mogoče ultrazvočno pretočno obdelavo izvajati z enim ali več prehodi. Za vzdrževanje določene ugodne procesne temperature, npr. za preprečevanje razgradnje toplotno občutljivega materiala med sonikacijo, so reaktorji s pretočnimi celicami opremljeni s plašči za boljše odvajanje toplote.
Od majhnih do velikih prostornin: Rezultate procesa je mogoče linearno prenesti z manjših prostornin, obdelanih v laboratorijskem merilu in z namiznimi napravami, na zelo velike zmogljivosti obdelave v industrijski proizvodnji. Ultrazvočne naprave Hielscher so na voljo za vse prostornine od mikrolitrov do galon.
Pretočne celice Hielscher je mogoče v celoti avtoklavirati in so primerne za uporabo z večino kemikalij.
Izvedite več o naših laboratorijskih in industrijskih ultrazvočnih homogenizatorjih!
Reaktor z ultrazvočno pretočno celico za neprekinjeno pretočno sonikacijo manjših prostornin
Laboratorijski ultrazvočni homogenizator UP200Ht s pretočno celico za pretočno sonikacijo
Laboratorijske ultrazvočne naprave in pretočne celice
Spodaj so predstavljene naše laboratorijske ultrazvočne naprave z ustreznimi pretočnimi celicami in sonotrodami
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D in S24d22L2D so opremljene s tesnilnim obročem O. Sonotrodi tipov S24d14D in S24d22D sta združljivi s pretočno celico FC22K (iz nerjavnega jekla, s hladilnim plaščem).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrodi S24d2D in S24d7D sta opremljeni s tesnilnim obročem O in sta združljivi s pretočnima celicama FC7K (iz nerjavnega jekla, s hladilnim plaščem) in FC7GK (steklena pretočna celica, s hladilnim plaščem).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Za obe napravi, UP50H in UP100H, je mogoče uporabljati iste modele sonotrod in pretočnih celic. Sonotrodi MS7 in MS7L2 imata tesnilo, zaradi katerega sta primerni za uporabo s pretočnima celicama D7K (iz nerjavnega jekla) in GD7K (steklena pretočna celica, s hladilnim plaščem).
Kako optimizirati obratovalne pogoje v ultrazvočnih pretočnih celicah
Hielscher Ultrasonics vam ponuja različne ultrazvočne pretočne celice in sonokemijske reaktorje. Zasnovo pretočne celice (tj. njeno geometrijo in velikost) ter sonotrodo je treba izbrati glede na tekočino ali suspenzijo in želene rezultate procesa.
Spodnja tabela prikazuje najpomembnejše parametre, ki vplivajo na ultrazvočne pogoje v pretočni celici.
- Temperatura: Pretočne celice s hladilnimi plašči pomagajo vzdrževati želeno temperaturo obdelave. Visoke temperature blizu vrelišča posamezne tekočine povzročijo zmanjšanje intenzivnosti kavitacije, saj se gostota tekočine zmanjšuje.
- Tlak: Tlak je parameter, ki povečuje intenzivnost kavitacije. Povečanje tlaka v ultrazvočni pretočni celici poveča gostoto tekočine in s tem akustično kavitacijo. V laboratorijskih pretočnih celicah Hielscher je mogoče vzpostaviti tlak do 1 barg, medtem ko je v industrijskih pretočnih celicah in reaktorjih Hielscher mogoče vzpostaviti tlak do 300atm (pribl. 300 barg).
- Viskoznost tekočine: Viskoznost tekočine je pomemben dejavnik pri ultrazvočnem pretočnem sistemu. Majhne laboratorijske pretočne celice je priporočljivo uporabljati z mediji z nizko viskoznostjo, medtem ko so industrijske pretočne celice Hielscher primerne za materiale z nizko do visoko viskoznostjo, vključno s pastami.
- Sestava tekočine: Učinki viskoznosti tekočine so opisani zgoraj. Če obdelovana tekočina ne vsebuje trdnih snovi, sta črpanje in dovajanje preprosta, pretočne lastnosti pa predvidljive. Pri suspenzijah, ki vsebujejo trdne snovi, kot so delci in vlakna, je treba obliko pretočne celice izbrati ob upoštevanju velikosti delcev ali dolžine vlaken. Ustrezna geometrija pretočne celice olajša pretok tekočin s trdnimi snovmi in zagotavlja homogeno sonikacijo.
- Raztopljeni plini: Tekočine, ki se dovajajo v ultrazvočno pretočno celico, ne smejo vsebovati velikih količin raztopljenih plinov, saj plinski mehurčki ovirajo nastanek akustične kavitacije in njenih značilnih vakuumskih mehurčkov.
Reaktor s pretočno celico FC22K za laboratorijsko ultrazvočno napravo UP400ST
Ultrazvočni pretočni reaktorji za majhno in veliko merilo so zelo priljubljeni pri raziskavah, raziskavah in razvoju ter v industriji, saj omogočajo preučevanje in nadzorovanje mehanizmov in učinkov ultrazvočne obdelave z visoko močjo. Zato so bili reaktorji z ultrazvočnimi pretočnimi celicami in pretočni reaktorji uvedeni za različne uporabe v bioloških, farmacevtskih in kemijskih procesih – v laboratorijskem, pilotnem in industrijskem merilu.Homogenizatorji, sonotrode in pretočne celice Hielscher Ultrasonics so na voljo v različnih izvedbah, kar omogoča sestavo idealnega sistema za ultrazvočno obdelavo. Naše izkušeno osebje vam bo svetovalo glede optimalne konfiguracije opreme za vaše procesne cilje!
Spodnja tabela podaja okvirno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Stopite v stik z nami! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics izdeluje visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, dispergiranje, emulgiranje in ekstrakcijo v laboratorijskem, pilotnem in industrijskem merilu.
Literatura / Reference
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics izdeluje visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje od laboratorijske do industrijske velikosti.