Ultraljud lab homogenisatorer kan användas för batch och inline bearbetning av vätskor och slam. Typiska tillämpningar inkluderar homogenisering, spridning, emulgering, upplösning samt sonokemiska reaktioner. För kontinuerlig inline-ultraljudsbehandling finns flödesceller och in-line reaktorer i olika storlekar och geometrier tillgängliga.

Ultraljud inline bearbetning på lab skala

Flöde cell reaktorer för ultraljud homogenisatorer är välkända och används ofta för bearbetning av stora volymer i industriell produktion. Men för bearbetning av mindre volymer på labb och bänk-topp skala användningen av ultraljud flöde celler erbjuder olika fördelar också. Ultraljud flöde celler gör det möjligt att uppnå enhetliga bearbetning resultat eftersom materialet passerar det trånga utrymmet i flöde cell kammaren på ett definierat sätt. Ultraljudsbehandling faktorer såsom retentionstid, processtemperatur och antal passager kan kontrolleras exakt så att målen uppnås på ett tillförlitligt sätt.
Hielscher flödesceller och inline reaktorer kommer med kyljackor för att upprätthålla optimal processtemperatur. Flödescellsreaktorer finns i olika storlekar och geometrier för att uppfylla specifika processkrav.
Genom att använda en laboratorie ultraljudspump i kombination med en flöde cell reaktor, du kan bearbeta större provvolymer utan mycket personlig arbetskraft. Med hjälp av en ultraljud flöde cell setup pumpas vätskan in i ultraljud reaktorn av rostfritt stål eller glas. I flödescellen utsätts vätskan eller slammet för en exakt justerbar ultraljudsbehandling. Allt material passerar cavitational hot-spot zon under sonotrode och genomgår en jämn ultraljud behandling. Efter passagen genom kavitationszonen når vätskan flödescellens utlopp. Beroende på processen kan ultraljud flöde-genombehandling köras som enkel eller flera pass behandling. För att bibehålla en viss gynnsam processtemperatur, t.ex. för att förhindra nedbrytning av värmekänsligt material under ultraljudsbehandling, är flödescellreaktorerna jackor för att förbättra värmeavledning.
Från små till stora volymer: Processresultaten kan skalas upp linjärt från mindre volymer som bearbetas på labb- och bänknivå till mycket stora genomströmningar på industriell produktionsskala. Hielscher ultrasonicators är tillgängliga för alla volymer från mikroliter till gallon.
Hielscher flödesceller är helt autoklaverbara och lämpliga för användning med de flesta kemikalier.

Läs mer om våra Labb och industriella ultraljud homogenisatorer!

Ultraljud lab enheter och flödesceller

Nedan hittar du våra ultraljud lab enheter med matchande flöde celler och sonotrodes
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrodes S24d14D, S24d22D och S24d22L2D har en O-ringtätning och är kompatibla med flödescellen FC22K (rostfritt stål, med kyljacka).

UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrodes S24d2D och S24d7D är utrustade med en O-ring tätning och är kompatibla med flödescellen FC7K (rostfritt stål, med kyljacka) och FC7GK (glasflödescell, med kyljacka).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
För både UP50H och UP100H kan samma sonotrode- och flödescellmodeller användas. Sonotrodes MS7 och MS7L2 har en tätning som gör dem lämpliga för användning med flödescellerna D7K (rostfritt stål) och GD7K (glasflödescell, med kyljacka).

Hur man optimerar driftsförhållandena i ultraljudsflödesceller

Hielscher Ultrasonics erbjuder dig olika ultraljud flöde celler och sonochemical reaktorer. Flödescellens utformning (dvs. flödescellens geometri och storlek) och sonotrod bör väljas i enlighet med vätskan eller slammet och de riktade processresultaten.
Tabellen nedan visar de viktigaste parametrarna, som påverkar ultraljudsförhållandena i flödescellen.

• Temperatur: Flödesceller med kyljackor hjälper till att bibehålla önskad bearbetningstemperatur. Höga temperaturer nära den specifika kokpunkten för vätskan resulterar i minskad kavitationsintensitet eftersom vätsketätheten minskar.
• Tryck: Tryck är en kavitation intensifierande parameter. Tryck på ultraljud flöde cellen resulterar i en ökad vätskedensitet och därmed ökad akustisk kavitation. Hielscher lab flödesceller kan trycksatts med upp till 1 barg, medan till Hielscher industriella flödesceller och reaktorer upp till 300atm (ca 300 barg) kan appliceras.
• Vätskas viskositet: Viskositeten hos en vätska är en viktig faktor, när det gäller en ultraljud in-line setup. Små labbflödesceller ska helst användas med låg viskös media, medan Hielschers industriella flödesceller är lämpliga för låg till högviskösa material inklusive pasta.
• Vätskans sammansättning: Effekterna av vätskans viskositet har beskrivits ovan. Om den bearbetade vätskan inte innehåller fasta ämnen är pumpning och matning enkel och flödesegenskaperna är förutsägbara. När det gäller slam som innehåller fasta ämnen som partiklar och fibrer måste flödescellsformen väljas med hänsyn till partikelstorlek eller fiberlängd. Den högra flödescellgeometrin underlättar flödet av fast laddade vätskor och säkerställer homogen ultraljudsbehandling.
• Upplösta gaser: Vätskor som matas in i en ultraljud flödescell bör inte innehålla stora mängder upplösta gaser eftersom gasbubblor stör genereringen av akustisk kavitation och dess karakteristiska vakuumbubblor.

Ultraljud flöde reaktorer i liten och stor skala är mycket populära inom forskning, R&D och industrin som de tillåter att studera och kontrollera mekanismerna och effekterna av hög effekt ultraljud bearbetning. Ultraljudsflödesceller och inlinereaktorer har därför implementerats för olika tillämpningar inom biologiska, farmaceutiska och kemiska processer – på laboratorie-, pilot- och industrinivå.
Hielscher Ultrasonics homogenisatorer, sonotrodes och flöde celler finns i olika mönster för att montera den idealiska ultraljud bearbetning setup. Vår väl erfarna personal kommer att konsultera när det gäller optimal utrustningskonfiguration för dina processmål!

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: