Pospešite počasne in nezadostno učinkovite proizvodne procese
Sonikacija je dobro uveljavljena tehnika intenzifikacije procesov, ki se uporablja pri številnih postopkih obdelave tekočin, kot so homogenizacija, mešanje, dispergiranje, mokro mletje in emulgiranje, pa tudi za izboljšanje heterogenih kemijskih reakcij. Če vaš proizvodni proces ne dosega pričakovane učinkovitosti in določenih proizvodnih ciljev, lahko razmislite o sonikaciji za izboljšanje procesa.
Ultrazvočno mešanje, homogenizacija in dispergiranje
Sonikacija je zelo učinkovita tehnika za mešanje, zmešavanje, homogenizacijo, dispergiranje in emulgiranje sistemov trdno–tekoče in tekoče–tekoče. Ultrazvočni mešalniki z visokim strigom razbijajo delce in kapljice ter učinkovito zmanjšujejo njihovo velikost, tako da nastane stabilna, homogena zmes. Pomembna prednost ultrazvočnega mešanja je preprosta obdelava tekočin in suspenzij z viskoznostjo od zelo nizke do zelo visoke, podobne pasti. Tudi abrazivni delci za ultrazvočne mešalnike ne predstavljajo težav.
Več o ultrazvočnem mešanju z visokim strigom!
Ultrazvočni procesor UIP16000hdT je visokozmogljiv homogenizator za intenzifikacijo procesov pri vseh vrstah mešanja
Sonokemijske uporabe
Z mešanjem sistemov trdno–tekoče in tekoče–tekoče z ultrazvokom visoke moči se izboljša prenos snovi med dvema ali več fazami oziroma komponentami zmesi. Znano je, da povečan prenos snovi ugodno vpliva na številne kemijske reakcije, kot je heterogena kataliza. Poleg tega ultrazvočna kavitacija v kemijske sisteme vnaša veliko energije ter tako sproža reakcije in/ali spreminja reakcijske poti. To bistveno izboljša stopnje kemijske pretvorbe in izkoristke. Sonokemijska oprema in reaktorji se pogosto uporabljajo za transesterifikacijo, polimerizacijo, razžveplanje, sol-gel postopke ter številne druge heterogene katalitske reakcije in reakcije organske sinteze. Več o sonokemijskih reakcijah!
Uporabe ultrazvoka v živilski industriji
Ultrazvočna homogenizacija z visokim strigom je netoplotna tehnologija, ki se uporablja v številnih procesih proizvodnje živil, pijač in prehranskih dopolnil. Ultrazvočna ekstrakcija se uporablja pri proizvodnji omak, juh, sokov, smutijev in prehranskih dopolnil (npr. iz bezga ali konoplje) za sproščanje aromatičnih spojin, barvnih pigmentov, vitaminov in hranilnih sestavin, da bi ustvarili bolj zdravo živilo z intenzivnejšim okusom. Zaradi ekstrahiranih aromatičnih spojin in naravnih sladkorjev se je mogoče izogniti dodajanju rafiniranega sladkorja in sintetičnih aromatičnih dodatkov. Več o ultrazvočni obdelavi živil in pijač!
Sonikacija se pri predelavi živil uporablja za intenzifikacijo in izboljšanje naslednjih postopkov:
- ekstrakcija
- homogenizacija
- pasterizacija
- emulgiranje
- enkapsulacija (liposomi, trdni lipidni nanodelci)
Ultrazvočna sinteza in funkcionalizacija nanomaterialov
Ultrazvočna obdelava in posledična akustična kavitacija lahko delce izpostavita izjemnim obremenitvam ter jih nadzorovano razbijeta do submikrometrskih in nanometrskih velikosti. Pojav akustične kavitacije ustvarja visok strig, turbulence ter zelo velike razlike v tlaku in temperaturi. Te intenzivne razmere nastanejo zaradi implozije mehurčkov, ki jo je mogoče opazovati, ko ultrazvok visoke moči v mediju ustvarja izmenjujoče se cikle visokega in nizkega tlaka. Medtem ko curki tekočine in trki med delci z udarjanjem povzročajo erozijo in razbijanje delcev, lahko nastajajoči kvazihidrostatični tlak spremeni mikrostrukturo delcev, na primer poroznost. Ultrazvočna funkcionalizacija nanodelcev omogoča sintezo visokozmogljivih nanomaterialov z izboljšano toplotno stabilnostjo, izjemno natezno trdnostjo, duktilnostjo, toplotno in električno prevodnostjo, optičnimi lastnostmi itd.
Več o ultrazvočni sintezi in funkcionalizaciji nanodelcev!
Sonikacija – sinergijski učinki
Sonikacija lahko nadomesti stroj z nezadostno učinkovitostjo ali pa se kombinira s skoraj vsako razpoložljivo tehniko obdelave tekočin za izboljšanje nezadovoljivih rezultatov. Sonikatorji Hielscher s sondo se vključujejo v obstoječe proizvodne linije z naslednjo opremo in tehnologijami:
- koloidni mešalniki in mlini
- kroglični / biserni mlini
- mešalniki z visokim strigom
- visokotlačni homogenizatorji
- lopatični mešalniki / mešalniki rotor–stator
- toplotna pasterizacija (HTST)
- visokointenzivno pulzno električno polje (HELP)
- mikrovalovi
- ultravijolična svetloba (UV)
- elektrokemija
- tehnologije ovir
- ekstraktorji s CO2
Ultrazvočna instalacija 3x UIP1000hdT za zahtevne procese
Visokozmogljivi ultrazvočni sistemi za intenzifikacijo procesov
Hielscher Ultrasonic načrtuje, izdeluje in distribuira visokozmogljive sonikatorje za zahtevne uporabe. Naš portfelj pokriva celoten razpon od kompaktnih laboratorijskih sonikatorjev do namiznih in povsem industrijskih ultrazvočnih procesorjev, kar nam omogoča, da priporočimo idealno ultrazvočno konfiguracijo za vašo uporabo in volumen obdelave.
Več o industrijskih sonikatorjih in o tem, zakaj so rešitev za vašo zahtevno uporabo!
Stopite v stik z nami in se pogovorite o tem, kako lahko ultrazvočna intenzifikacija izboljša vaš proces! Naše osebje z dolgoletnimi izkušnjami in dobro usposobljenostjo vam zagotavlja poglobljene informacije in tehnične podrobnosti.
Spodnja tabela prikazuje okvirno zmogljivost obdelave naših sonikatorjev:
| Volumen 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!
Literatura / reference
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Hielscher Ultrasonics izdeluje visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje v velikostih od laboratorijskih do industrijskih.
