Ultrazvočni high-shear in-line mešalci
Ultrasonicatorji z visoko skicami za inline postopke mešanja ponujajo različne prednosti v primerjavi s konvencionalnimi koloidnimi homogenizatorji. Uporaba ultrazvoka z visoko močjo za mešanje omogoča Hielscher ultrazvočnim visoko ščijenim mešalnikom, da proizvajajo enakomerno razpršene koloidne vzmetenja in emulzije v nano-območju. Ultrazvočni inline homogenizatorji lahko obdelajo vse volumne in viskoznosti in lahko celo obravnavajo zelo abrazivne delce.
High-Shear In-Line mešanje z moč ultrazvok
Inline homogenizacija trdnih ali tekoče-tekočih suspenz je potrebna uporaba pri proizvodnji razgibanih materialov in blaga. Ultrazvočni high-shear inline mešalci se uporabljajo v številnih panogah, vključno s proizvodnjo barv, pigmentov & inks, polimeri & sestavljeni, goriva, živila & pijače, prehranska dopolnila, farmacevtska zdravila, kozmetika & osebna nega med drugimi. Ultrazvočni visokoslačni inlin homogenizatorji se uporabljajo za mešanje, razprševanje, deagglomerating, emulgator, vlačenje, raztapljanje in mikro brušenje delcev. Posebna moč ultrazvočnih visoko ščijenih inline mešal je sposobnost zanesljive obdelave nano-materialov (npr. nano-disperzije, nano-emulzije).
Ultrazvočni visoko mazivni inline mešalci ravnajo z visokimi prostorninami, visokimi trdnimi koncentracijami in abrazivnimi delci.
Kako ultrazvočno visoko strižno mešanje delo?
Ultrazvočno visoko štrleče mešanje in homogenizacija temelji na delovnem principu akustične kavitacije. Ko se tekočine sonicirajo pri visokih intenzivnostih, se ultrazvočni valovi razmnožujejo skozi tekoči medij in povzročijo izmenično visokotlačno (kompresijo) in nizkotlačne (redke) cikle. Ultrasonicatorji visoke moči delujejo na frekvenci okoli. 20kHz. To pomeni 20.000 vibracij na sekundo. Med nizkotlačno ciklo ultrazvočni valovi visoke intenzivnosti ustvarijo majhne vakumske mehurčke v tekočini. Ko kavitacijo mehurček dobi velikost, pri kateri ne more absorbirati nobene nadaljnje energije, se med visokotlačno ciklo nasilno sesuje. Ta pojav implozije mehurčkov je znan pod tehničnim izrazom "kavitacija". Med implozijo so zelo visoke temperature (približno 5.000K) in tlaki (približno 2.000atm) dosežejo lokalno. Implozija kavitacijnega mehurčka ustvarja tudi tekoče mlete hitrosti do 280m/s. (prim. Suslick 1998)
Te zelo intenzivne in motnje sile zagotavljajo zadostno energijo za mlin, deaglomerat in razprševanje delcev v tekočinah in spremeniti ultrazvočne visoko ščipne mešalnike v tehnologijo obdelave par odličnost. Zato se uporabljajo kot tehnika izdelave in predelave, zlasti v sektorjih, kjer imajo nanotehnologija in nano-materiali ključno vlogo za učinkovitost in kakovost izdelkov.
Vrhunska procesna in energetska učinkovitost z ultrazvočnimi mešalci
Hielscher ultrazvočni procesorji imajo izjemno energetsko učinkovitost >85%. To zmanjšuje stroške obratovalne električne energije in ima za rezultat višje zmogljivosti predelave. Kusters et al. (1994) nadaljujejo v študiji, da je ultrazvočna razdrobljenost enako učinkovita kot konvencionalno brušenje.
Z uporabo tlaka in optimizacijo ultrazvočnega procesa, ultrazvočno mešanje tehnologija pogosto excels konvencionalne metode mešanja, kot so rotacijski rezila mešalci, visokotlačni homognenizatorji ali žoga mlini daleč.
V drugi študiji je Pohl et al. (2004) primerjal učinkovitost obdelave ultrazvočne disperzije silikata z drugimi visoko strižnimi metodami mešanja, na primer z IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-sistem). Pohl et al. je primerjal zmanjšanje velikosti delcev Aerosil 90 (2%wt) v vodi z uporabo Ultra-Turrax (rotor-stator-system) na različnih nastavitvah z uporabo Hielscher ultrazvočnega visoko strižnega mešalnika UIP1000hd s pretokom celice v neprekinjenem načinu. Študija Pohl et al. ugotavlja, da je »pri stalni specifični energiji EV ultrazvok učinkovitejši od rotor-stator-sistema« in da »uporabljena ultrazvočna frekvenca v območju od 20 kHz do 30 kHz nima večjih učinkov na proces disperzije«.
- visoka učinkovitost
- za mikron- in nano-delce
- neprekinjeno vtisnjenje
- za vsako količino
- lahko obdelajo zelo visoke viskoznosti
- lahko ravna z abrazivnimi delci
- brez gibljivih delov (brez rotorjev, rezil)
- brez mletja nosilcev (brez beads)
- CIP (čisto mesto)
Ultrazvočno zmanjšanje velikosti delcev kalcijevega hidroksiapatita (30% trdna koncentracija, 150Ws/g ZDA)
UIP4000hdT, 4000 w zmogljiv industrijski visoko strižni mešalnik za inline predelavo, npr.
Kje kupiti ultrazvočni high-shear in-line mixer?
Hielscher Ultrasonics je vaš zaupanja vreden partner, ko gre za visoko zmogljivost sonication procese, kot so ultrazvočno rezkanje, razpršitev, emulgiranje in raztapljanje. Hielscherjeva ultrazvočna visoko skica inline mešala lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v operaciji 24/7/365. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi. Široka paleta ultrazvočnega inline reaktorja in dodatne opreme omogočajo idealno nastavitev za vašo ultrazvočno aplikacijo (npr. inline emulgiranje, zmanjšanje velikosti delcev in homogenizacija).
Pametna programska oprema, digitalni meni prek zaslona na dotik, samodejno snemanje podatkov in daljinski upravljalnik brskalnika so funkcije Hielscher ultrazvočnih visoko striženje homogenizatorjev, ki naredijo delovanje najbolj uporabniku prijazno in preprosto. Tehnologija clean-in-place (CIP) omogoča priročno uporabo ultrazvočnega mešalnika z visoko ščilo. Robustnost, zanesljivost, enostavna montaža in delovanje kot tudi nizko vzdrževanje so dodatne funkcije, ki olajšajo vsakodnevno delovno rutino s Hielscher ultrasonicatorji.
Kontaktirajte nas zdaj, da izveste več o tem, kako lahko ultrazvočni visokosmikalni inline mešalnik izboljša vašo obdelavo trdno-tekočih in tekočih-tekočih sistemov! Naša dobro usposobljena in dolgoročno izkušena ekipa vam bo z veseljem pomagala z več informacijami o aplikacijah in cenah.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:
| serija Volume | Pretok | Priporočena naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| ni podatkov | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| ni podatkov | večja | gruča UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.
Literatura/reference
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- 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.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.