UIP2000hdT – industrijski ultrazvočni homogenizator z močjo 2000 vatov

UIP2000hdT je zmogljiv industrijski sonikator s sondo z močjo 2000 vatov in frekvenco 20kHz za obdelavo tekočin v pilotnem merilu in proizvodnji. Uporablja se za homogenizacijo, emulgiranje, dispergiranje, deaglomeracijo, mokro mletje, ekstrakcijo, lizo, raztapljanje in sonokemijske reakcije.
Ta industrijski ultrazvočni procesor je zasnovan za podjetja, ki potrebujejo zanesljivo sonikacijo z visoko močjo in natančnim nadzorom procesa. UIP2000hdT združuje visoko ultrazvočno zmogljivost z barvnim zaslonom na dotik, daljinskim upravljanjem prek brskalnika, samodejnim beleženjem podatkov, vgrajeno kartico SD ter priključljivimi senzorji temperature in tlaka. Zato je primeren za razvoj procesov, povečevanje merila, proizvodnjo z nadzorom kakovosti in neprekinjeno delovanje 24/7.

Komu je namenjen UIP2000hdT?

UIP2000hdT je zasnovan za uporabnike, ki morajo preiti od laboratorijske sonikacije v majhnem merilu k obdelavi v večjem merilu, ki je ponovljiva in usmerjena v proizvodnjo. Posebej uporaben je, kadar je bil proces že preizkušen v manjšem merilu, zdaj pa potrebuje večjo moč, večjo zmogljivost obdelave ali neprekinjeno delovanje.

Industrijska sonikacija s popolnim nadzorom procesa

Ultrazvok visoke moči se uporablja, kadar običajna mešala, sistemi rotor–stator, mlini s kroglicami ali visokotlačni homogenizatorji ne zagotavljajo zahtevanega rezultata oziroma kadar proces zahteva hitrejšo obdelavo, obdelavo za doseganje finejšega materiala ali bolj ponovljivo obdelavo. UIP2000hdT ustvarja intenzivno ultrazvočno kavitacijo neposredno v tekočinah in zmeseh tekočin s trdnimi snovmi. Ta kavitacija ustvarja velike strižne sile, ki lahko zmanjšajo velikost delcev, dispergirajo praške, proizvedejo fine emulzije, ekstrahirajo spojine iz celic in rastlinskih materialov ali pospešijo kemijske reakcije.

Za industrijske uporabnike zanesljiva sonikacija zahteva več kot le ultrazvočno moč. Proces mora biti merljiv in ponovljiv ter mora omogočati povečevanje merila. UIP2000hdT upravljavcem omogoča nadzorovanje in dokumentiranje najpomembnejših parametrov sonikacije, med katerimi so amplituda, ultrazvočna moč, čas sonikacije, temperatura in tlak. Te vrednosti se samodejno beležijo kot datoteke CSV na kartico SD, kar olajša optimizacijo procesa, dokumentiranje in zagotavljanje kakovosti.

Pretočna obdelava z UIP2000hdT

Običajne uporabe industrijskega sonikatorja s sondo UIP2000hdT

UIP2000hdT se uporablja v kemijski predelavi, proizvodnji hrane in pijač, kozmetiki, farmaciji, biotehnologiji, na področju nanomaterialov, goriv, premazov in okoljske tehnologije. Isto ultrazvočno platformo je mogoče konfigurirati z različnimi sonotrodami, ojačevalniki amplitude in pretočnimi celicami, da ustreza zahtevani intenzivnosti procesa in zmogljivosti obdelave.

Ultrazvočna homogenizacija in mešanje

UIP2000hdT lahko homogenizira tekočine, suspenzije in zmesi tekočin s trdnimi snovmi z uporabo intenzivnega ultrazvočnega striga. To pomaga zagotavljati enakomerno kakovost izdelkov, izboljša mešanje težavno mešljivih sestavin in lahko skrajša čas obdelave v primerjavi z običajnim mešanjem. Raziščite!

Ultrazvočno emulgiranje in nanoemulzije

Pri emulzijah ultrazvočna kavitacija ustvarja zelo drobne kapljice in ozke porazdelitve velikosti kapljic. UIP2000hdT je primeren za proizvodnjo stabilnih emulzij in nanoemulzij, ki se uporabljajo v hrani, kozmetiki, farmacevtskih izdelkih, gorivih, aromah in formulacijah funkcionalnih sestavin. Raziščite!

Dispergiranje, deaglomeracija in obdelava nanodelcev

Praški, pigmenti, polnila in nanomateriali pogosto tvorijo aglomerate, ki jih je s standardnimi mešali težko razbiti. UIP2000hdT dispergira delce v tekočinah in razbija aglomerate z močnim ultrazvočnim strigom. To je uporabno za barve, črnila, premaze, keramiko, katalizatorje, materiale za baterije, grafen, okside in druge napredne materiale. Raziščite!

Mokro mletje in zmanjševanje velikosti delcev

UIP2000hdT se lahko uporablja za zmanjševanje velikosti delcev in mokro mletje, kadar so potrebni manjši delci, izboljšana stabilnost suspenzije ali večje aktivne površine. Proces je mogoče optimizirati s prilagajanjem amplitude, tlaka, pretoka, temperature in časa sonikacije. Raziščite!

Ultrazvočna ekstrakcija in razgradnja celic

Ultrazvočna obdelava izboljša prenos snovi in lahko razgradi celice, tkiva in rastlinske strukture. UIP2000hdT se uporablja za ekstrakcijo iz rastlinskih materialov ter ekstrakcijo bioaktivnih spojin, arom, beljakovin, encimov in znotrajceličnih snovi. Primeren je tudi za lizo in razgradnjo celic v biotehnologiji in mikrobiologiji. Raziščite!

Sonokemija, sonokataliza in intenzifikacija reakcij

Ultrazvočna kavitacija lahko pospeši kemijske reakcije z izboljšanjem mešanja, prenosa snovi in aktivacije površin. UIP2000hdT se uporablja za sonosintezo, sonokatalizo, obarjanje, sol-gel reakcije, katalizo s faznim prenosom in druge sonokemijske procese. Raziščite!
 

Kateri ultrazvočni procesor izbrati?

Od laboratorijskih raziskav in preizkušanja izvedljivosti do optimizacije procesov, preizkusov v pilotnem merilu in industrijske proizvodnje Hielscher ponuja idealen ultrazvočni homogenizator za obdelavo tekočin in suspenzij v vsakem merilu. Spodnja tabela prikazuje pregled naših najbolj priljubljenih sonikatorjev s sondo.

Če niste prepričani, kateri ultrazvočni procesor ustreza vašemu procesu, so najpomembnejša merila za izbiro ciljni rezultat, prostornina šarže, zahtevani pretok, viskoznost, vsebnost trdnih snovi, urnik delovanja in zahtevani vnos energije. Hielscher lahko na podlagi vaših procesnih podatkov priporoči ustrezno napravo, sonotrodo, ojačevalnik amplitude in konfiguracijo pretočne celice.

Robusten ultrazvočni procesor z močjo 2000W za pilotno in proizvodno merilo

UIP2000hdT je izdelan za industrijska okolja. Zaradi zasnove pretvornika iz nerjavnega jekla in titana je primeren za zahtevne pogoje delovanja, vključno s prahom, vlago in povišanimi temperaturami okolice. Naprava je zasnovana za neprekinjeno delovanje in zahteva malo vzdrževanja.
Z ultrazvočno močjo 2000 vatov UIP2000hdT premošča vrzel med laboratorijsko sonikacijo in velikimi industrijskimi ultrazvočnimi sistemi. Je dovolj zmogljiv za pilotno proizvodnjo, povečevanje merila procesov in številne uporabe v neprekinjeni proizvodnji. Za večje proizvodne količine lahko vzporedno deluje več naprav ali pa je mogoče izbrati večje ultrazvočne procesorje Hielscher.
Ustrezna dodatna oprema, kot so sonotrode, cascatrodes™, ojačevalniki amplitude in pretočne celice, omogoča prilagoditev sistema različnim procesnim ciljem. Na primer, cascatrode™ lahko zagotovi veliko aktivno površino za sonikacijo pri obdelavi tekočin z veliko zmogljivostjo, pretočne celice pa omogočajo nadzorovano obdelavo v liniji pri določenih pogojih tlaka in pretoka.

Šaržna obdelava, recirkulacija in pretočna obdelava v liniji

UIP2000hdT se lahko uporablja v več konfiguracijah obdelave. Pri razvoju formulacij, manjših procesnih preizkusih in študijah parametrov lahko naprava deluje v šaržnem načinu s sonotrodo in stojalom. To uporabnikom omogoča preizkušanje odziva njihovega materiala na sonikacijo pred prehodom na večje prostornine.

Za šarže, večje od 5 litrov, se na splošno priporoča obdelava v pretočni celici. V pretočnem načinu tekočina teče skozi ultrazvočni reaktor, kjer se obdeluje pod nadzorovanimi pogoji. Izdelek je mogoče obdelati z enim prehodom ali pa krožiti skozi reaktor, dokler ni dosežen ciljni rezultat.

Obdelava v pretočni celici izboljša ponovljivost, saj je mogoče natančneje nadzorovati pomembne parametre, kot so amplituda, tlak, pretok, temperatura in zadrževalni čas. To je še posebej pomembno za proizvodne procese, študije povečevanja merila in uporabe, pri katerih je kakovost ključnega pomena.

Barvni zaslon na dotik za hitro nastavitev procesa

Barvni zaslon na dotik upravljavcem omogoča neposreden dostop do najpomembnejših nastavitev. Amplitudo, moč in pulzni način je mogoče nastaviti hitro in natančno. Meni je osredotočen na nastavitve, ki so pomembne pri vsakodnevnem delovanju, zato lahko uporabniki nastavijo in spremljajo proces sonikacije brez nepotrebne zapletenosti.
Zaslon lahko prikazuje amplitudo in moč v obliki stolpčnih diagramov ali številčnih vrednosti. Način prikaza VELIKIH ŠTEVILK izboljša vidljivost z razdalje, kar je koristno v pilotnih obratih, proizvodnih prostorih in preizkusnih postavitvah, kjer upravljavec morda ne stoji neposredno pred napravo.

Daljinsko upravljanje prek brskalnika po omrežju LAN

UIP2000hdT je mogoče upravljati z običajnimi spletnimi brskalniki. Vmesnik LAN ne zahteva namestitve dodatne programske opreme. Ultrazvočni procesor je mogoče upravljati neposredno z osebnega računalnika ali računalnika Mac, prek usmerjevalnika ali stikala oziroma s tabličnega računalnika ali pametnega telefona, kadar je povezan prek ustrezne omrežne konfiguracije.
To je še posebej uporabno za razvoj procesov, spremljanje proizvodnje in postavitve, pri katerih je ultrazvočni procesor vgrajen v pretočno postavitev, protihrupno ohišje ali proizvodno linijo.

Samodejno beleženje procesnih podatkov

Zanesljiva dokumentacija koristi vsakemu proizvodnemu procesu. UIP2000hdT samodejno beleži ustrezne procesne vrednosti na vgrajeno kartico SD. Podatke CSV je mogoče uporabiti za primerjavo preizkusov, dokumentiranje proizvodnih ciklov, prepoznavanje procesnih odstopanj in podporo zagotavljanju kakovosti.
Beleženi parametri vključujejo ultrazvočno moč, amplitudo, čas sonikacije, temperaturo in tlak, kadar je priključen izbirni senzor tlaka. To inženirjem in upravljavcem zagotavlja praktično osnovo za optimizacijo procesa in ponovljivo proizvodnjo.

Samodejno uglaševanje frekvence

UIP2000hdT vključuje inteligentno samodejno uglaševanje frekvence. Ko se naprava vklopi, generator zazna optimalno delovno frekvenco in pri tej frekvenci poganja ultrazvočni pretvornik. To pomaga ohranjati stabilno zmogljivost sonikacije in zmanjšuje potrebo po ročnem prilagajanju.

Visoka energijska učinkovitost in industrijska zanesljivost

UIP2000hdT je zasnovan za komercialno proizvodnjo. Preprosto ga je namestiti in očistiti, izdelan pa je za neprekinjeno industrijsko uporabo. Kljub ultrazvočni moči 2000 vatov naprava ne potrebuje dodatnega hlajenja z vodo ali stisnjenim zrakom. Neprekinjeno lahko deluje v zraku.
Tako kot vsi industrijski ultrazvočni procesorji Hielscher je tudi UIP2000hdT zasnovan za učinkovito pretvorbo električne energije v mehansko ultrazvočno nihanje. Visoka energijska učinkovitost pomeni, da se v tekočino prenese več moči, kar izboljša učinkovitost procesa in zmanjša izgube energije. Skupna energijska učinkovitost UIP2000hdT od električnega vtiča do tekočine znaša približno 80 do 90%.

Popoln nadzor amplitude za ponovljive rezultate

Amplituda je eden najpomembnejših parametrov pri ultrazvočni obdelavi. Določa mehansko nihanje sonotrode in močno vpliva na intenzivnost kavitacije. UIP2000hdT amplitudo nadzoruje elektronsko, zato izbrana amplituda ostane konstantna tudi ob spremembah procesnih pogojev.
Amplitudo je mogoče na generatorju nastaviti od 20 do 100%. Dodatna območja amplitude je mogoče doseči z uporabo ustreznih ojačevalnih rogov. To upravljavcem omogoča prilagajanje intenzivnosti sonikacije izdelku, ne glede na to, ali je cilj nežno mešanje, močna deaglomeracija, razgradnja celic, ekstrakcija ali zmanjševanje velikosti delcev.

Preizkušanje in vrednotenje procesov

Pred izbiro industrijskega ultrazvočnega sistema številni uporabniki želijo vedeti, ali bo sonikacija dosegla njihov ciljni rezultat in kakšno zmogljivost obdelave lahko pričakujejo. Hielscher ponuja procesne preizkuse za vrednotenje UIP2000hdT z vašim materialom in za vašo uporabo.
Med preizkušanjem je mogoče ovrednotiti ustrezne procesne parametre, vključno z amplitudo, tlakom, temperaturo, pretokom, vnosom energije in časom sonikacije. Rezultati pomagajo določiti ustrezno sonotrodo, pretočno celico in konfiguracijo obdelave za vaš izdelek.
Standardna dodatna oprema je običajno na voljo iz zaloge. Za posebne zahteve je mogoče izdelati tudi prilagojene sonotrode, pretočne celice in procesno dodatno opremo.

Zmogljivost in obseg obdelave

Zmogljivost obdelave pri katerem koli ultrazvočnem procesu je odvisna od tekočine, viskoznosti, vsebnosti trdnih snovi, zahtevane velikosti delcev, ciljnega izkoristka ekstrakcije, temperature, tlaka in vnosa energije. Kot splošno vodilo lahko UIP2000hdT običajno obdeluje tekočine pri pretoku od 1,0 do 8,0L/min v pretočnem načinu. Pri vsakodnevnem delovanju to ustreza približno 2 do 10m³ na dan, odvisno od uporabe.
Za večjo proizvodno zmogljivost Hielscher ponuja večje ultrazvočne procesorje in postavitve z več napravami. To omogoča povečevanje merila procesov, razvitih z UIP2000hdT, za doseganje večje zmogljivosti obdelave ob ohranjanju istih načel ultrazvočnega procesa.

UIP2000hdT v raziskavah in znanosti

UIP2000hdT se pogosto uporablja v pilotnih postavitvah, industrijski proizvodnji in znanstvenih študijah. Objavljene uporabe vključujejo ultrazvočno ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz rastlinskih materialov, eksfoliacijo grafenu podobnih materialov, obdelavo nanomaterialov in obdelavo vina. Če iščete reference za določeno uporabo, se obrnite na nas.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.