Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Ekstrakti katalitik i asistuar ultrasonically

Reaktorët Hielscher tejzanor përdoren në shumë industri për të ndihmuar dhe përmirësuar përpunimin katalitik të nxjerrjes (CEP) ose të ashtuquajturit nxjerrjen e fazës së transferimit (PTE). Nxjerrja katalitike perfshin nje sistem faza heterogjene te perzier, si psh likuide-likuide ose lengu-ngurte. Tejzanor të lartë qethje dhe forcat cavitational përmirësuar shpërndarjen e normave të solutes në mënyrë të konsiderueshme çon në një nxjerrje më të shpejtë dhe më të plotë. Përveç kësaj, ky efekt mund të përdoret për të zvogëluar sasinë e tretësit ose acidit të përdorur. Si një teknikë e provuar, nxjerrja e asistuar ultrasonically është përdorur gjithnjë e më shumë për shkak të një kërkese në rritje për teknikat ekstraktuese mjedisore miqësore me kohën e shkurtuar të nxjerrjes dhe reduktimin e konsumit organik të tretësit.

Nxjerrja katalitike / Nxjerja e fazës së transferimit - Bazat

Termi “Përpunimi katalitik i nxjerrjes (CEP) ose nxjerrja e fazës së transferimit (PTE) përshkruan shpërndarjen e lëngut të lëngët ose të ngurta të lëngjeve kur është fokusuar nxjerrja dhe heqja e analizës. Prandaj, likuiduesi ose diluenti i ngurtë duhet të shpërndahet / emulsifikohet në tretës (faza e lëngët). Nga termi “ekstrakt që” përshkruhet vetëm substanca aktive në tretës (dmth. faza homogjene 'organike’ e cila perfshin ekstraktuesin, holluesin dhe / ose modifikuesin) i cili eshte kryesisht pergjegjes per transferimin e solucionit nga 'ujorja’ në 'organike'’ faza. [IUPAC]. Çështja e synuar, e cila është nxjerrë është quajtur ekstrakt.
Metodat tradicionale të ekstraktimit siç janë ekstraktimi i soxhletit, maceracioni, mikrovalë, filtrimi, nxjerrja nën zbaticë dhe distilimi me avull, ose nxjerrja me turbina janë shpesh të ngadalta dhe joefikase dhe / ose kërkojnë një sasi të lartë të tretësve të rrezikshëm që rezultojnë me një proces me kosto intensive dhe me kohë që është e dëmshme për mjedisin.
Ultratinguj është një alternativë e provuar për metodat e nxjerrjes konvencionale duke siguruar një nxjerrje më të shpejtë dhe më të plotë me më pak ose aspak tretës të rrezikshëm! Ultratinguj është një teknikë e fuqishme për përpunimin e gjelbër, evironmental-miqësor.

Parimi i nxjerrjes katalitike me ultratinguj

Për nxjerrjen e një substance, fazat e paqëndrueshme duhet të jenë të përziera në mënyrë që substanca që do të nxirret mund të shpërbëhet nga faza zgarë në fazën tretëse. Më së shumti ekstrakcionet e transferimit të fazave kryhen nga një fazë shpërndarëse në një fazë të vazhdueshme, që do të thotë që pikat dhe grimcat duhet të shpërndahen homogjenisht në tretës.
Ultratinguj me energji është një teknologji e njohur për përzierjen dhe nxjerrjen që ka disa efekte pozitive në procesin e nxjerrjes:

  • Kinetika e përmirësuar e reagimit
  • Përzierje e lehtë e zgarë (sorbens) dhe tretës
  • Rritja e ndarjes midis dy fazave
  • rritjen e transferimit masiv
  • Heqja e shtresave pasivuese nga sipërfaqja e grimcave
  • çrregullimeve qelizore & shpërbërje
  • Ekstraktim më i plotë që rezulton në rendiment më të lartë
  • i thjeshtë & ruani operacionin
  • Procesi i Gjelbër: Mjedisor miqësor

Parimi i punës i cavitation tejzanor

Përparësitë e lartpërmendura të ultrazërit në proceset e nxjerrjes janë efektet e tejzanor cavitation. Kur valët e fuqishme të ultrazërit bashkohen në një medium të lëngët, valët krijojnë cikle të presionit të lartë / presion të ulët. Gjatë ciklit të presionit të ulët, flluska të vogla ose boshllëqe dalin në lëngun e zërit. Këto flluska rriten në disa cikle të presionit të ulët derisa ata nuk mund të thithin më shumë energji. Kur flluska kanë fituar fazën e absorbimit maksimal të energjisë, ato kolaptohen me dhunë gjatë një cikli të lartë presioni. Implikimi i flluskës krijon kushte shumë ekstreme të tilla si temperatura shumë e lartë (rreth 5,000K), presione shumë të larta (rreth 2,000atm), nivele shumë të larta të ftohjes dhe avionë të lëngshëm me shpejtësi deri në 280m / s (afro 630mph) . Ky fenomen quhet cavitation. Këto kushte ekstreme e bëjnë ultrasonication një metodë të fuqishme dhe të gjithanshme për përpunimin e lëngjeve.
Për qëllime të nxjerrjes, dy faza janë përzier intensivisht në fushën e cavitation tejzanor. Pikat dhe grimcat ndahen në madhësi submicron dhe nano. Kjo zhvillon sipërfaqe të zgjeruara për një transferim të përmirësuar të masës nga njëra fazë në tjetrën. Zmadhimi i shtuar midis dy fazave rezulton në një sipërfaqe të zgjeruar të kontaktit për nxjerrjen, në mënyrë që transferimi i masës të rritet për shkak të heqjes së shtresave të lëngëta të ndenjur në kufirin e fazës. Transferimi i masës rritet edhe më tej për shkak të heqjes së shtresave pasivuese nga sipërfaqja e grimcave. Për nxjerrjen e lëndës biologjike nga qelizat dhe indet, transferimi i masës rritet me ndërprerjen e qelizave tejzanor. Të gjitha këto efekte çojnë në një nxjerrje më të plotë që rezulton në rendiment më të lartë.

Përfitimet e nxjerrjes me ultratinguj:

  • thyej shtresa kufiri
  • për të kapërcyer forcat e van-der-Waals
  • lëvizni lëngun e pangopur në sipërfaqen e kontaktit
  • reduktuar ose eliminuar nevojën për agjentët e transferimit
  • të zvogëlojë kohën, temperaturën dhe / ose përqendrimin
  • më pak e tepërt në krahasim me vëllimin e kërkuar për mbushje të plotë
  • vëllimi më i vogël për t'u rafinuar (p.sh. me distilim, avullim, tharje)
  • nuk ka reaktorë të shkyçur vazhdimisht (CSR)
  • kurseni energji
  • nuk ka përpunim batching por inline
  • përdorni tretës më pak acid ose më të lirë
  • shmangni tretësit, përdorni ujin në vend
  • procesi i koncentrimeve të ngurta të ngurta ose slurri të lartë viskoziteti
  • përpunimi i gjelbër: mjedis-miqësor
  • përdorni acide organike, të tilla si acid malik ose acid limoni
  • për të shmangur proceset e nxjerrjes së shumëfishtë
Ultratinguj me fuqi të lartë është një teknikë e provuar për nxjerrjen e komponentëve që rezultojnë në rendiment më të lartë dhe përpunim më të shpejtë (Kliko për ta zmadhuar!)

Nxjerrja e shpejtë dhe efikase nga sonication

Nxjerrja tejzanor për:

  • biologji
  • kimi
  • ushqim & pharma
  • analizë
  • përpunimit bërthamor
  • aplikacioneve minerare
  • desulfurization
  • komponimet organike
  • kimi e Tokës
  • pastrim

Kërkesë informacioni





Nxjerrja e Liquid-Liquid

Procesi Konvencional: Ekstraktimi i lëngjeve-lëngjeve është një metodë e ndarjes për nxjerrjen e substancave nga një fazë e lëngshme në një fazë tjetër të lëngët bazuar në solubilitetet relative të substancave në dy faza të lëngshme të ndryshme të përzier. Përdorimi i ultrasonics përmirëson normën në të cilën solute është transferuar në mes të dy fazave me performancë të lartë përzierje, emulsifying, dhe shpërndarjen!
Ekstraktimi i lëngjeve të lëngshme është një teknikë ndarëse për të izoluar dhe përqendruar komponentët e vlefshëm nga një solucion ujor duke përdorur një tretës organik. Ekstraktimi i lëngjeve-lëngjeve zbatohet shpesh kur një teknikë tjetër ndarëse (p.sh. distilimi) është joefektiv. Ekstraktimi i lëngjeve të lëngshme përdoret në farmaceutik & kozmetike (komponimet aktive, API, aromat), si dhe industria ushqimore dhe bujqësore, për kimikën organike dhe inorganike, industrinë petrokimike dhe hidrometallurginë.

Problem: Një problem i zakonshëm është paqëndrueshmëria e fazave të lëngëta (tretësi dhe hollues janë të paqëndrueshme), kështu që kërkohet një metodë e duhur për përzierje. Si një përzierje edhe e të dy fazave të lëngshme promovon transferimin e fazës midis tretësit dhe tretësit, një metodë e shpërndarjes ose emulsifikimit të besueshëm është vendimtare. Përzierësi finer dhe zona më e lartë e kontaktit në mes të dy fazave, aq më mirë zgjidhja mund të udhëtojë nga një fazë e lëngshme në një fazë tjetër të lëngshme. Proceset e nxjerrjes konvencionale kryesisht mungojnë në promovimin e transferimit masiv në mënyrë që procesi i nxjerrjes të jetë i ngadalshëm dhe shpesh i paplotë. Për të përmirësuar nxjerrjen, shpesh përdoren sasi të tepërt të tretësit, gjë që e bën procesin të shtrenjtë dhe ndotës mjedisor.

zgjidhja: Nxjerrja tejzanor me lëngje të lëngshme përjashton teknikat tradicionale të nxjerrjes së lëngjeve të lëngëta në pika të ndryshme:
Ultrasound Power kombinon dy ose më shumë faza të lëngshme të besueshme dhe të lehtë së bashku. Nga ultrasonication, pikat mund të reduktohet në nano-size në mënyrë që gjobë mikro- dhe nano-emulsione janë marrë. Në këtë mënyrë, forcat cavitational të gjeneruara promovojnë transferimin masiv në mes të fazave të lëngëta. Si sonication mund të drejtohet në një sistem të vazhdueshëm inline, vëllime të mëdha dhe lëngje shumë të trashë mund të trajtohen pa probleme.
Por edhe nxjerrja mikro, p.sh. për qëllime analitike, mund të përmirësohet edhe me sonikim (p.sh. mikro-nxjerrja jonike me bazë lëngje me emulsifikim tejzanor).

Forcat e fuqishme tejzanore janë një teknikë e mirënjohur dhe e besueshme për nxjerrjen (Kliko për ta zmadhuar!)

Cavitation tejzanor në të lëngshme

Përfitimet e nxjerrjes me ultratinguj:
Forca të fuqishme tejzanore – të gjeneruara nga frekuenca e ultë / ultratinguj me fuqi të lartë – ndihmon për të

  • riformuloni pikat
  • shmangin agjentët e transferimit të emulsionit ose katalizatorët amfifilik
  • shmangni përdorimin e detergjenteve ose surfaktantëve
  • shmangni katalizatorët amfifilikë, detergjentet ose surfaktantët
  • gjenerojnë emulsira të paqëndrueshme të paqëndrueshme pa shtresa surfaktante

Nxjerrja e ngurta-lëngshme

Qëllimi i ekstraktimit të ngurta të lëngjeve ose nxjerrjes me fazë të ngurtë (SPE) është që të ndahen analite, të cilat shpërndahen ose pezullohen në një përzierje të lëngshme dhe për t'i izoluar ato nga një matricë sipas pronave të tyre fizike dhe kimike. Prandaj, izolati eluidohet nga sorbeni me ndihmën e një tretës të përshtatshëm. Substanca e nxjerrur quhet elute.
Teknika të zakonshme të SPE janë maceracioni, nxjerrja e soxhletit, filtrimi, kombinimi i refluksit dhe distilimi i avullit, ose përzierja me shpejtësi të lartë / nxjerrja turbo. Ekstraktimi i ngurta-lëngshme është një procedurë e zakonshme për të ndarë komponimet në biologji, kimikë, si dhe në industrinë ushqimore, farmaceutike dhe kozmetike. Nxjerrja e metaleve njihet gjithashtu si kullimi.
Problem: Teknika të zakonshme SPE njihen si kohë dhe kërkojnë sasi relativisht të mëdha të tretësve që janë kryesisht të rrezikshëm për mjedisin dhe që ndotin. Temperaturat e larta të procesit mund të çojnë madje edhe në shkatërrimin e ekstrakteve të ndjeshme termike.
zgjidhja: Me një nxjerrje të ngurta-lëngjeve të asistuar ultrasonically, problemet e zakonshme të SPE tradicionale mund të tejkalohen normalisht. Pasi që sonication siguron një shpërndarje të mirë të ngurta në fazën tretëse, një kufizim i madh ndërfiskal është në dispozicion në mënyrë që transferimi në masë i substancës së synuar në tretës të përmirësohet. Kjo rezulton në një nxjerrje më të shpejtë dhe më të plotë, ndërkohë që përdorimi i tretësit reduktohet ose shmanget plotësisht (përdorni ujë si fazë të lëngët në vend). Me aplikimin e ultrazërit të fuqisë, ekstraktimi me fazë të ngurtë mund të bëhet më efikas, ekonomik dhe miqësor ndaj mjedisit. Për shkak të reduktimit ose shmangies së tretësve ndotës ose të rrezikshëm, ekstraktimi tejzanor mund të konsiderohet si një mjedis miqësor Proces i gjelbër. Ekonomikisht, kostot e procesit zvogëlohen për shkak të kursimeve të energjisë, tretës dhe kohës.

nxjerrjes tretës

Në rastin e nxjerrjes me tretës, një tretës (p.sh. një tretës organik) përdoret për të shpërndarë dhe ndarë një përbërje nga një lëng tjetër (p.sh. një fazë ujore). Në përgjithësi, tretësit më polare treten në tretësin më polar dhe tretësat më pak polare në tretësin më pak polar. Duke përdorur ekstraktimin e tretësit, është e mundur që tiofene të oksiduara (sulfokside, sulfone) të ndahen nga një fazë nafte duke përdorur acetonitrile ose tretës të tjerë polare. Nxjerrja e tretësit përdoret gjithashtu për të nxjerrë materiale, të tilla si uraniumi, plutoniumi ose toriumi nga solucionet acidike në tri-n-butil fosfat (proces PUREX).
Zvogëloni përdorimin tuaj të tretësit: Përdorimi i ultrasonics minimizon përdorimin e tretësve në proces dhe optimizon ngarkesën e produktit në tretës. Ajo gjithashtu çon në një nxjerrje më të shpejtë dhe më të plotë.
Kliko këtu për të lexuar më shumë për Desulfurizimin oksidues me ndihmën Ultrasonically!

Nxjerrje Ultrasonically Assisted Soxhlet

Ekstraktimi Soxhlet është një teknikë nxjerrje solide-lëngje e përdorur shpesh nga laboratore sintetike dhe analitike. Nxjerrja Soxhlet zbatohet kryesisht kur një substancë ka vetëm një solubility të kufizuar në një tretës, dhe papastërti është i pazgjidhshëm në atë tretës.
Ultratinguj mund të kombinohet me shumë sukses me nxjerrjen e Soxhlet që rezulton në rendimentet e rritura dhe kohën më të shkurtër të nxjerrjes.
Ju lutemi klikoni këtu për të mësuar më shumë për nxjerrjen Soxhlet të ndihmuar ultrasonically!

Nxjerrja në shkrirje

Nxjerrjet e lëngshme-të lëngshme mund të kryhen në përzierje ku njëra ose të dyja fazat e lëngshme janë të shkrirë, të tilla si kripëra të shkrirë ose metale të shkrirë, siç është merkuri. Sonication i fuqishëm inline në reaktorët e qelizave tejzanor të rrjedhës lejojnë përpunimin e madje edhe lëngjeve me viskozitete të larta siç janë shkrirjet.

kullimin

Zhveshja përshkruan përdorimin e acideve, tretësve ose ujit të nxehtë për të shpërndarë selektivisht një solucion nga një bartës i ngurtë i patretshëm i pazgjidhshëm. Zhveshja përdoret shpesh në miniera për nxjerrjen e metaleve nga xeherore.
Përfitimet e kullimit tejzanor:

  • lani orifices të vogla të materialeve poroze
  • kapërcyen selektivitetin e membranave
  • shkatërrojnë solids, delaminate dhe deagglomerate solids
  • hiqni shtresat pasive
  • heqja e shtresave oksidike
  • lagur të gjithë sipërfaqen e materialit në veçanti për lëngjet e tensionit të lartë sipërfaqësor
  • prerje qethjeje

Kliko këtu për të mësuar më shumë rreth kullimit tejzanor!

Pajisje Hielscher për çdo shkallë

Sonication në laborator, bench-Top dhe shkalla e prodhimit
Të gjitha pajisjet tejzanore Hielscher janë ndërtuar për të kandiduar 24h / 7d, madje edhe homogjenizuesit e laboratorëve tejzanor mund të përpunojnë vëllime të konsiderueshme ose në mënyrë grumbull ose me rrjedhje. Ekran-top dhe ultrasonicators industriale janë projektuar dhe ndërtuar në klasën industriale në mënyrë që vëllimet e larta dhe viskozitetet e larta mund të përpunohen pa probleme – edhe në kushte të vështira të tilla si presione të larta dhe temperatura të larta (p.sh. në kombinim me CO superkritik2, për proceset e nxjerrjes etj.). Ultrasonicators fuqishëm Hielscher janë të aftë për të trajtuar tretës, lëngjeve gërryes, dhe korrozive. Pajisje të përshtatshme mundësojnë përshtatjen e sistemit tejzanor në mënyrë optimale me kërkesat e procesit të nxjerrjes. Për instalim në mjedise të rrezikshme, ATEX ose FM të vlerësuarat sistemeve tejzanor të shpërthimit janë në dispozicion.
Në këtë mënyrë, sistemet e fuqishme dhe të fuqishme Hielscher tejzanor dhe gamë të gjerë të aksesorë mundëson materialet sonicate si uji i nxehtë / lëngjet, acidet, shkrirjet e metaleve, shkrihet kripa, tretësit (p.sh. metanol, hekzanë, tretës organikë, polare, p.sh. acetonitrile).

Ekstrakti tejzanor i transferimit të fazës ose nxjerrja katalitike mund të realizohet si proces i thjeshtë në dy faza

Diagrami i rrjedhës: Fazat e nxjerrjes së fazës tejzanore

Letërsi / Referencat

  • Bendicho, C .; De La Calle, I; Pena, F .; Kostas, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): Parasgatitje me ultratinguj e mostrave të ngurta në kontekstin e kimisë analitike të gjelbër. Trendet në Kimist Analitike, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Përmbledhja e Terminologjisë Kimike, ed. (The “Libri i Artë”). Hartuar nga AD McNaught dhe A. Wilkinson. Botimet shkencore të Blackwell, Oxford (1997). Versioni online i korrigjuar në XML: http://goldbook.iupac.org (2006) krijuar nga M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; përditësimet e përpiluara nga A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; Smith, RM (2011): Krahasimi i teknikave të nxjerrjes dhe pastrimit për përcaktimin e policiklike aromatike të hidrokarbureve në mostrat e kontaminuara të tokës. Gazeta e Afrikës për Shkencën dhe Teknologjinë Mjedisore Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L .; Périno-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Batch dhe Continuous Ultratinguj ndihmës nxjerrjen e Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Gazeta Ndërkombëtare e Shkencave Molekulare 14, 2013. 5750-5764.
  • Wang, L .; Weller, CL (2006): Përparimet e fundit në nxjerrjen e nutraceuticals nga bimët. Trendet në Shkencën e Ushqimit & Teknologjia 17, 2006. 300-312.

Na kontaktoni / kërkoni më shumë informacion

Bisedoni me ne në lidhje me kërkesat tuaja të përpunimit. Ne do të rekomandojë më të përshtatshme instalimit dhe përpunimit parametrat për projektin tuaj.





Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.




Fakte të vlefshme

Përpunimi tejzanor i lëngjeve shpesh quhet sonication, ultrasonication, sonification, fononation, rrezatim tejzanor, ose aplikimi i fushave akustike. Të gjitha këto terma përshkruajnë lidhjen e valëve ultratinguj me fuqi të lartë në një medium të lëngët për të arritur tejzanor

Meqë ultratingulli i energjisë është një teknikë e tillë e gjithanshme e përpunimit, pajisjet ultrasonike njihen me terma të ndryshëm si sonicator i sondës, lyser zërit, përçues ultratingujsh, mulli ultrasonik, Sono-ruptor, sonifikues, disembritues zërit, përçues qelizash, shpërndarës ultrasonik ose shpërndarës.