Ultrazvočna mešala za rezervoarje
Ultrazvočna mešala za rezervoarje so mehanska mešala. Ultrazvočno mešanje meša tekočine z drugimi tekočinami ali trdnimi snovmi za izboljšanje procesne kinetike v kemični, živilski, farmacevtski in kozmetični proizvodnji. Mešala Hielscher Ultrasonics po velikosti segajo od laboratorijskih mešal do industrijskih mešal za rezervoarje za šaržno uporabo ali uporabo v pretočni liniji.
Ultrazvočna mešala za rezervoarje
Namen mešanja v rezervoarju je izboljšanje procesne kinetike. Ultrazvočna mešala za rezervoarje podpirajo naslednje procese:
- Omočenje in raztapljanje trdnih snovi v tekočinah
- Dispergiranje in mešanje materialov v tekočih formulacijah, npr. industrijskih, komercialnih ali gospodinjskih detergentih ali drugih tekočih čistilih
- Emulgiranje, npr. mešanje dveh tekočin, ki se ne mešata ali se skoraj ne mešata
- Ekstrakcija iz rastlinskega materiala, npr. olj iz zelišč, listov ali začimb
- Liza celic (npr. razgradnja in ekstrakcija celic)
- Čiščenje površin delcev, npr. steklenih kroglic ali mlevnih teles
- Sinteza delcev, npr. sinteza od spodaj navzgor ali obarjanje
- Kemijske reakcije in kataliza, npr. v CSTR (kontinuirnih reaktorjih z mešalnim rezervoarjem)
Pri številnih procesih lahko ultrazvočna mešala za rezervoarje znatno skrajšajo čas procesa. Na primer, namesto večurnega namakanja rastlinskega materiala pri ekstrakciji s hladno vodo lahko mešanje s sonikacijo skrajša čas obdelave na minute ali celo sekunde. Dodajanje ultrazvočnih sond obstoječim šaržnim reaktorjem je preprosta metoda za skrajšanje časa procesa in učinkovito povečanje proizvodne zmogljivosti. Tako ultrazvočno mešanje v rezervoarju pomaga izboljšati učinkovitost in zmanjšati proizvodne stroške.
Ultrazvočna laboratorijska mešala
Ultrazvočna mešala so bistveno orodje pri raziskavah in razvoju procesov. Medtem ko običajna mešala pogosto zahtevajo precejšnjo najmanjšo prostornino, je ultrazvočno mešanje mogoče uporabljati že pri prostornini 150µL. Hielscher Ultrasonics izdeluje kompaktne ročne ultrazvočne mešalnike in ultrazvočne homogenizatorje, nameščene na stojalih, za mešanje pri različnih procesih. Reaktorji s pretočno celico so na voljo za vse ultrazvočne naprave Hielscher.
Industrijska ultrazvočna mešala
Ultrazvočna mešala Hielscher mešajo širok nabor snovi pri proizvodnji tekočih izdelkov, kot so barve, črnila, barvni premazi, lepila ali mazalne masti. Industrijska mešala Hielscher imajo od 500 vatov do 16 kilovatov ultrazvočne moči na posamezno ultrazvočno sondo. Za večjo skupno izhodno ultrazvočno moč lahko uporabite sestav več ultrazvočnih sond.
Linearno povečanje zmogljivosti mešala
Ena ključnih prednosti ultrazvočnih mešal Hielscher v primerjavi z običajnimi, tradicionalnimi mehanskimi mešali za rezervoarje je povsem linearno povečanje merila. Vse rezultate laboratorijskih ali pilotnih sistemov za mešanje je mogoče linearno prenesti na katero koli večje merilo.
Namestitev ultrazvočnega mešala
Industrijska ultrazvočna mešala lahko naknadno vgradite v obstoječe reaktorje z mešalnim rezervoarjem in jih kombinirate z drugimi vrstami mešal v rezervoarju. Ultrazvočne sonde za mešanje lahko namestite tudi v pretočno linijo s črpalko, da izdelek kroži skozi ultrazvočni reaktor. Sonikacija v izdelek ne vnaša toplote. Ultrazvočna sonda prenaša mehansko energijo samo v obliki mehanskih vibracij. Tekoča mešanica se lahko segreje zaradi trenja v tekočini med gibanjem.
Preprosta uporaba mešanja v rezervoarju
Ultrazvočna mešala s sondo nimajo vrtljivih tesnil. Prirobnico sonde lahko na reaktorski rezervoar ali katero koli drugo posodo namestite v kateri koli smeri, pod katerim koli kotom ali v katerem koli položaju. Zato je ista ultrazvočna sonda uporabna kot mešalo z vstopom od zgoraj, s strani ali od spodaj. Ultrazvočne sonde za mešanje lahko namestite na steklene reaktorje, jeklene rezervoarje, rezervoarje iz nerjavnega jekla ali plastične posode, kot so IBC.
Intenzivnost mešanja in skupno ultrazvočno moč, vneseno v tekočino, je mogoče spreminjati s številom in velikostjo ultrazvočnih sond ter z amplitudo ultrazvočnih vibracij. Pri uporabi več ultrazvočnih sond v enem rezervoarju je mogoče vsako sondo nastaviti neodvisno.
Pri uporabi ultrazvočnega mešanja v rezervoarju za mešanje izdelkov z visoko viskoznostjo, kot so mazalne masti, lepila, polimeri, smole ali barve, kombinacija ultrazvoka s propelerskim mešalom pomaga doseči bolj enakomerne rezultate procesa.
Preprosto čiščenje delov mešala v stiku s tekočino na mestu
Sonde ultrazvočnih mešal so izdelane iz titana razreda 5. Ta titan je zelo trdna, lahka in proti koroziji odporna zlitina. Običajni premeri sond segajo od 1mm do 40mm za laboratorijsko uporabo in od 40mm do 90mm za industrijska mešala za rezervoarje. Zato ultrazvočna mešala potrebujejo le majhne odprtine v rezervoarju.
Ultrazvočna mešala za rezervoarje je mogoče preprosto očistiti, ker imajo zelo preproste rotacijsko simetrične geometrijske oblike in nimajo vrtljivih tesnil, ki bi lahko puščala ali se obrabila.
Med postopki čiščenja na mestu (CIP) lahko ultrazvočne sonde pomagajo z intenzivnim ultrazvočnim čiščenjem.
Koristna dejstva o mešalih za rezervoarje
Obstajajo različni mehanizmi mešanja in več vrst naprav za mešanje. Mednje spadajo:
- Mešala (sidrna in okvirna mešala, radialna propelerska mešala)
- Turbinska mešala, turbine s poševnimi lopaticami
- Lopatična mešala
- Stresalniki
- Magnetne mešalne paličice
Številna mehanska mešala za rezervoarje zaradi omejene hitrosti gibanja in odsotnosti kavitacije ustvarjajo zelo nizko intenzivnost mešanja. Ultrazvočno mešanje je zelo intenziven način mehanskega mešanja v procesih. Sonikacija vsako sekundo ustvari več kot 20.000 mehanskih vibracij v tekočini. To povzroči intenzivno mešanje in močne strižne sile, ki so uporabne pri pripravi številnih formulacij izdelkov. Dvokraki propeler bi se moral vrteti s hitrostjo 600.000 RPM, da bi dosegel enako frekvenco.
Uporabe ultrazvočnega mešala za rezervoarje
Ultrazvočna mešala za rezervoarje se uporabljajo v različnih procesih po vsem svetu, kot so:
- Izluževanje mineralov
- Okoljska tehnologija
- Proizvodnja bioetanola
- Proizvodnja biodizla
- Anaerobna fermentacija
- Tekoča živila in omake
- Barve, Premazi, laki, črnila in barvila
- Rafinerijska tehnologija in petrokemija (npr. razžveplanje)
- Papirna industrija
- Kozmetična industrija (izdelava krem in losjonov)
- Kmetijstvo (npr. predpriprava semen)
- Farmacevtska industrija (npr. cepiva, losjoni in mazila)
- Ekstrakcija iz rastlinskega materiala (npr. z ultrazvočno lizo celic)


