Upprampning: långsamma och otillräckliga tillverkningsprocesser
Ultraljud är en väletablerad process intensifiera teknik, som används i många typer av flytande applikationer såsom homogenisering, blandning, dispergering, våtmalning, emulgering samt förbättring av heterogena kemiska reaktioner. Om din produktionsprocess är underpresterande och inte uppnår specifika tillverkningsmål, kanske du vill överväga ultraljud som process booster.
Ultraljud blandning, homogenisering och dispersion
Ultraljud är en mycket effektiv teknik för att blanda, blanda, homogenisera, dispergera och emulgera fasta-vätska och flytande-vätskesystem. Ultraljudsblandare med hög skjuvning bryter partiklar och droppar och minskar deras storlek effektivt så att en stabil, homogen blandning erhålls. En viktig fördel med ultraljudsblandning är den enkla hanteringen av vätskor och slam med mycket långsamma till mycket höga, pastaliknande viskositeter. Även slipande partiklar är inga problem för ultraljudsblandare.
Lär dig mer om ultraljudsblandning med hög skjuvning!
Ultraljudsprocessorn UIP16000 är en högpresterande, processförstärkande homogenisator för alla typer av blandningstillämpningar
Sonokemiska tillämpningar
Blandning av fast-vätska och vätska-vätska-system med ultraljud med hög effekt förbättras massöverföringen mellan två eller flera faser eller komponenter i blandningen. Ökad masstransport är välkänt för att positivt påverka många kemiska reaktioner, såsom heterogen katalys. Dessutom introducerar ultraljudskavitation hög energi i kemiska system och initierar därigenom reaktioner och/eller förändrar reaktionsvägar. Detta leder till avsevärt förbättrade kemiska omvandlingshastigheter och utbyten. Sonokemisk utrustning och reaktorer används ofta för transesterifiering, polymerisation, avsvavling, sol-gel-processer och många andra heterogena katalytiska och syntetiska organiska reaktioner. Läs mer om sonokemiska reaktioner!
Ultraljudstillämpningar inom livsmedelsindustrin
Ultraljudshomogenisering med hög skjuvning är en icke-termisk teknik som används i många tillverkningsprocesser av livsmedel, drycker och kosttillskott. Ultraljudsextraktion används vid tillverkning av såser, soppor, juicer, smoothies, kosttillskott (t.ex. fläder, cannabis) för att frigöra smakföreningar, färgpigment, vitaminer och näringskomponenter för att skapa en mer smakintensiv, hälsosammare livsmedelsprodukt. På grund av de extraherade aromämnena och det naturliga sockret kan tillsats av raffinerat socker och syntetiska aromtillsatser undvikas. Läs mer om ultraljudsbehandling av mat och dryck!
Ultraljud tillämpas under livsmedelsbearbetning för att intensifiera och förbättra
Ultraljudssyntes och funktionalisering av nanomaterial
Ultraljudsbehandling och den resulterande akustiska kavitationen kan sätta extrem stress på partiklar och bryta ner dem kontrollerat ner till submikron och nanostorlek. Fenomenet akustisk kavitation skapar hög skjuvning, turbulens, mycket höga tryck- och temperaturskillnader. Dessa intensiva förhållanden uppstår som ett resultat av bubbelimplosionen som kan observeras när ultraljud med hög effekt skapar omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler i mediet. Medan vätskestrålar och kollisioner mellan partiklar påverkar, eroderar och splittrar partiklar, kan det förekommande kvasihydrostatiska trycket modifiera partikelmikrostrukturer såsom porositet. Funktionalisering av ultraljudsnanopartiklar gör det möjligt att syntetisera högpresterande material med förbättrad termisk stabilitet, extraordinär draghållfasthet, duktilitet, termisk och elektrisk ledningsförmåga, optiska egenskaper etc. hos nanomaterialen.
Läs mer om syntes och funktionalisering av ultraljudsnanopartiklar!
ultraljud – Synergistiska effekter
Ultraljud kan antingen ersätta en underpresterande maskin eller kombineras med nästan alla tillgängliga flytande bearbetningsteknik för att förfina och uppgradera de undermåliga resultaten. Hielscher sond ultraljud är integrerade i befintliga tillverkningslinjer med
- Blandare för kolloider & Mills
- pärla / pärlkvarnar
- Mixers med hög skjuvning
- Homogenisatorer för högt tryck
- Bladblandare / Rotor-stator-blandare
- värmepastörisering (HTST)
- Pulserande elektriskt fält med hög intensitet (HJÄLP)
- mikrovåg
- ultraviolett ljus (UV)
- elektrokemi
- Teknik för hinder
- CO2 Utsug
Ultraljudsinstallation av 3x UIP1000hdT för tunga processer
Högpresterande ultraljudssystem för processintensifiering
Hielscher Ultrasonic designar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljudsapparater för tunga applikationer. Vår portfölj täcker hela skalan från kompakta labb ultraljudsapparater till bänk-top och helt industriella ultraljudsprocessorer, vilket gör att vi kan rekommendera den perfekta ultraljudsinställningen för din applikation och bearbetningsvolym.
Kontakta oss nu för att diskutera hur din process kan dra nytta av ultraljudsprocessintensifiering! Vår långvariga och välutbildade personal ger dig djupgående information och tekniska detaljer.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
|---|---|---|
| 1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
| N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningsapplikationer, dispersion, emulgering och extraktion i labb-, pilot- och industriell skala.
Litteratur / Referenser
- 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 tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.