UIP2000hdT – industriell ultraljudshomogenisator på 2000 watt

UIP2000hdT är en kraftfull industriell ultraljudsprocessor av sondtyp på 2000 watt, 20kHz för vätskebehandling i pilotskala och produktion. Den används för homogenisering, emulgering, dispergering, deagglomerering, våtmalning, extraktion, lys, upplösning och sonokemiska reaktioner.
Denna industriella ultraljudsprocessor är utformad för företag som behöver tillförlitlig ultraljudsbehandling med hög effekt och exakt processkontroll. UIP2000hdT kombinerar kraftfull ultraljudsprestanda med en pekskärm i färg, webbläsarbaserad fjärrstyrning, automatisk dataloggning, ett integrerat SD-kort och anslutningsbara temperatur- och tryckgivare. Detta gör den lämplig för processutveckling, uppskalning, kvalitetskontrollerad produktion och kontinuerlig drift dygnet runt, alla dagar i veckan.

Vem är UIP2000hdT utformad för?

UIP2000hdT är utformad för användare som behöver gå från småskalig ultraljudsbehandling i laboratoriet till mer storskalig, reproducerbar och produktionsinriktad behandling. Den är särskilt användbar när en process redan har testats i mindre skala och nu behöver mer effekt, högre genomströmning eller kontinuerlig drift.

Industriell ultraljudsbehandling med full processkontroll

Ultraljud med hög effekt används när konventionella blandare, rotor-statorsystem, pärlkvarnar eller högtryckshomogenisatorer inte ger det önskade resultatet, eller när en process kräver snabbare, finare eller mer reproducerbar behandling. UIP2000hdT genererar intensiv ultraljudskavitation direkt i vätskor och blandningar av vätskor och fasta ämnen. Denna kavitation skapar höga skjuvkrafter som kan minska partikelstorleken, dispergera pulver, framställa fina emulsioner, extrahera föreningar ur celler och växtmaterial eller påskynda kemiska reaktioner.

För industriella användare kräver tillförlitlig ultraljudsbehandling mer än ultraljudseffekt. Processen måste vara mätbar, repeterbar och skalbar. UIP2000hdT gör det möjligt för operatörer att styra och dokumentera de viktigaste parametrarna för ultraljudsbehandlingen, inklusive amplitud, ultraljudseffekt, ultraljudsbehandlingstid, temperatur och tryck. Dessa värden registreras automatiskt som CSV-filer på SD-kortet, vilket underlättar processoptimering, dokumentation och kvalitetssäkring.

Genomflödesbehandling med UIP2000hdT

Typiska tillämpningar för den industriella ultraljudsprocessorn av sondtyp UIP2000hdT

UIP2000hdT används inom kemisk bearbetning, livsmedels- och dryckesproduktion, kosmetika, läkemedel, bioteknik, nanomaterial, bränslen, beläggningar och miljöteknik. Samma ultraljudsplattform kan konfigureras med olika sonotroder, amplitudförstärkare och flödesceller för att motsvara den processintensitet och genomströmningskapacitet som krävs.

Homogenisering och blandning med ultraljud

UIP2000hdT kan homogenisera vätskor, suspensioner och blandningar av vätskor och fasta ämnen genom att applicera intensiv ultraljudsinducerad skjuvning. Detta bidrar till jämn produktkvalitet, förbättrar blandningen av svårblandade komponenter och kan förkorta bearbetningstiden jämfört med konventionell omrörning. Läs mer!

Emulgering med ultraljud och nanoemulsioner

Vid emulgering skapar ultraljudskavitation mycket fina droppar och snäva droppstorleksfördelningar. UIP2000hdT är lämplig för framställning av stabila emulsioner och nanoemulsioner som används i livsmedel, kosmetika, läkemedel, bränslen, aromer och formuleringar med funktionella ingredienser. Läs mer!

Dispergering, deagglomerering och bearbetning av nanopartiklar

Pulver, pigment, fyllmedel och nanomaterial bildar ofta agglomerat som är svåra att bryta upp med standardblandare. UIP2000hdT dispergerar partiklar i vätskor och bryter upp agglomerat genom kraftig ultraljudsinducerad skjuvning. Detta är användbart för färger, tryckfärger, beläggningar, keramer, katalysatorer, batterimaterial, grafen, oxider och andra avancerade material. Läs mer!

Våtmalning och partikelstorleksreduktion

UIP2000hdT kan användas för partikelstorleksreduktion och våtmalning när mindre partikelstorlekar, förbättrad suspensionsstabilitet eller större aktiva ytor krävs. Processen kan optimeras genom att justera amplitud, tryck, flödeshastighet, temperatur och ultraljudsbehandlingstid. Läs mer!

Extraktion och cellsönderdelning med ultraljud

Ultraljudsbehandling förbättrar massöverföringen och kan sönderdela celler, vävnader och växtstrukturer. UIP2000hdT används för extraktion av växtmaterial, bioaktiva föreningar, aromer, proteiner, enzymer och intracellulära material. Den är också lämplig för lys och cellsönderdelning inom bioteknik och mikrobiologi. Läs mer!

Sonokemi, sonokatalys och reaktionsintensifiering

Ultraljudskavitation kan påskynda kemiska reaktioner genom att förbättra blandning, massöverföring och ytaktivering. UIP2000hdT används för sonosyntes, sonokatalys, utfällning, sol-gelreaktioner, fasöverföringskatalys och andra sonokemiska processer. Läs mer!
 

Vilken ultraljudsprocessor ska du välja?

Från laboratorieforskning och genomförbarhetstester till processoptimering, försök i pilotskala och industriell tillverkning erbjuder Hielscher den idealiska ultraljudshomogenisatorn för bearbetning av vätskor och slurryer i alla skalor. Tabellen nedan ger dig en översikt över våra mest populära ultraljudssondapparater.

Om du är osäker på vilken ultraljudsprocessor som passar din process är de viktigaste urvalskriterierna önskat resultat, satsvolym, erforderligt flöde, viskositet, fastämneshalt, driftschema och erforderlig energitillförsel. Hielscher kan rekommendera en lämplig konfiguration av utrustning, sonotrod, amplitudförstärkare och flödescell utifrån dina processdata.

En robust 2000W ultraljudsprocessor för pilot- och produktionsskala

UIP2000hdT är byggd för industriella miljöer. Ultraljudsomvandlarens konstruktion i rostfritt stål och titan gör den lämplig för krävande driftsförhållanden, inklusive damm, fukt och förhöjda omgivningstemperaturer. Enheten är konstruerad för kontinuerlig drift och kräver lite underhåll.
Med en ultraljudseffekt på 2000 watt överbryggar UIP2000hdT gapet mellan ultraljudsbehandling i laboratoriet och stora industriella ultraljudssystem. Den är tillräckligt kraftfull för pilotproduktion, processuppskalning och många tillämpningar inom kontinuerlig tillverkning. För större produktionsvolymer kan flera enheter köras parallellt, eller så kan större ultraljudsprocessorer från Hielscher väljas.
Lämpliga tillbehör, såsom sonotroder, cascatrodes™, amplitudförstärkare och flödesceller, gör att systemet kan anpassas till olika processmål. En cascatrode™ kan till exempel ge en stor aktiv yta för ultraljudsbehandling av vätskor med hög genomströmningskapacitet, medan flödesceller möjliggör kontrollerad inlinebehandling under definierade tryck- och flödesförhållanden.

Satsvis behandling, recirkulation och inlinebehandling i flöde

UIP2000hdT kan användas i flera bearbetningskonfigurationer. Vid formuleringsarbete, mindre processförsök och parameterstudier kan enheten köras satsvis med en sonotrod och ett stativ. Detta gör det möjligt för användare att testa hur deras material reagerar på ultraljudsbehandling innan de går vidare till större volymer.

För satser större än 5 liter rekommenderas i allmänhet behandling i flödescell. I flödesläge passerar vätskan genom en ultraljudsreaktor där den behandlas under kontrollerade förhållanden. Produkten kan behandlas i en enda passage eller cirkuleras genom reaktorn tills önskat resultat uppnås.

Behandling i flödescell förbättrar reproducerbarheten eftersom viktiga parametrar som amplitud, tryck, flöde, temperatur och uppehållstid kan styras mer exakt. Detta är särskilt viktigt för produktionsprocesser, uppskalningsstudier och kvalitetskänsliga tillämpningar.

Pekskärm i färg för snabb processinställning

Pekskärmen i färg ger operatörer direkt tillgång till de viktigaste inställningarna. Amplitud, effekt och pulsläge kan justeras snabbt och exakt. Menyn fokuserar på de inställningar som är viktiga vid daglig drift, så att användare kan ställa in och övervaka ultraljudsprocessen utan onödig komplexitet.
Skärmen kan visa amplitud och effekt som stapeldiagram eller numeriska värden. Ett visningsläge med STORA SIFFROR förbättrar läsbarheten på avstånd, vilket är till hjälp i pilotanläggningar, produktionsutrymmen och försöksuppställningar där operatören kanske inte står direkt framför apparaten.

Fjärrstyrning via webbläsare över LAN

UIP2000hdT kan styras med vanliga webbläsare. LAN-gränssnittet kräver ingen ytterligare programvaruinstallation. Ultraljudsprocessorn kan manövreras direkt från en PC eller Mac, via en router eller switch, eller från en surfplatta eller smarttelefon när den är ansluten via en lämplig nätverkskonfiguration.
Detta är särskilt användbart vid processutveckling, produktionsövervakning och installationer där ultraljudsprocessorn är integrerad i en flödesuppställning, en ljudskyddskapsling eller en produktionslinje.

Automatisk registrering av processdata

Varje produktionsprocess har nytta av tillförlitlig dokumentation. UIP2000hdT registrerar automatiskt relevanta processvärden på det integrerade SD-kortet. CSV-data kan användas för att jämföra försök, dokumentera produktionskörningar, identifiera processavvikelser och stödja kvalitetssäkring.
Registrerade parametrar omfattar ultraljudseffekt, amplitud, ultraljudsbehandlingstid, temperatur och tryck när tryckgivaren, som finns som tillval, är ansluten. Detta ger ingenjörer och operatörer ett praktiskt underlag för processoptimering och repeterbar tillverkning.

Automatisk frekvensavstämning

UIP2000hdT har intelligent automatisk frekvensavstämning. När apparaten slås på identifierar generatorn den optimala driftfrekvensen och driver ultraljudsomvandlaren vid den frekvensen. Detta bidrar till att upprätthålla stabil prestanda vid ultraljudsbehandling och minskar behovet av manuell justering.

Hög energieffektivitet och industriell driftsäkerhet

UIP2000hdT är konstruerad för kommersiell produktion. Den är lätt att installera, enkel att rengöra och byggd för kontinuerlig industriell användning. Trots sin ultraljudseffekt på 2000 watt kräver apparaten ingen ytterligare kylning med vatten eller tryckluft. Den kan köras kontinuerligt i luft.
Liksom alla Hielschers industriella ultraljudsprocessorer är UIP2000hdT konstruerad för effektiv omvandling av elektrisk energi till mekaniska ultraljudssvängningar. Hög energieffektivitet innebär att mer effekt överförs till vätskan, vilket förbättrar processens prestanda och minskar energiförlusterna. Den totala energieffektiviteten för UIP2000hdT är cirka 80 till 90% från stickproppen till vätskan.

Fullständig amplitudreglering för reproducerbara resultat

Amplituden är en av de viktigaste parametrarna vid ultraljudsbearbetning. Den definierar den mekaniska vibrationen vid sonotroden och påverkar kavitationsintensiteten starkt. UIP2000hdT reglerar amplituden elektroniskt, så att den valda amplituden förblir konstant även när processförhållandena ändras.
Amplituden kan justeras från 20 till 100% på generatorn. Ytterligare amplitudområden kan uppnås med lämpliga amplitudförstärkarhorn. Detta gör att operatörerna kan anpassa ultraljudsbehandlingens intensitet till produkten, oavsett om målet är skonsam blandning, kraftig deagglomerering, cellsönderdelning, extraktion eller partikelstorleksreduktion.

Processtestning och utvärdering

Innan de väljer ett industriellt ultraljudssystem vill många användare veta om ultraljudsbehandling kommer att ge det önskade resultatet och vilken genomströmningskapacitet som kan förväntas. Hielscher erbjuder processförsök för att utvärdera UIP2000hdT med ditt material och din tillämpning.
Under testningen kan relevanta processparametrar utvärderas, däribland amplitud, tryck, temperatur, flödeshastighet, energitillförsel och ultraljudsbehandlingstid. Resultaten hjälper till att identifiera rätt sonotrod, flödescell och bearbetningskonfiguration för din produkt.
Standardtillbehör finns vanligtvis i lager. Specialanpassade sonotroder, flödesceller och processtillbehör kan också tillverkas för specifika krav.

Genomströmningskapacitet och bearbetningskapacitet

Genomströmningskapaciteten i varje ultraljudsprocess beror på vätskan, viskositeten, halten av fasta ämnen, den erforderliga partikelstorleken, det önskade extraktionsutbytet, temperaturen, trycket och energitillförseln. Som en allmän riktlinje kan UIP2000hdT vanligtvis bearbeta mellan 1,0 och 8,0L/min i flödesläge. Vid daglig drift motsvarar detta ungefär 2 till 10m³ per dag, beroende på tillämpningen.
För högre produktionskapacitet erbjuder Hielscher större ultraljudsprocessorer och installationer med flera enheter. Detta gör att processer som utvecklats med UIP2000hdT kan skalas upp till högre genomströmningskapacitet med bibehållna principer för ultraljudsprocessen.

UIP2000hdT inom forskning och vetenskap

UIP2000hdT används ofta i pilotanläggningar, industriell produktion och vetenskapliga studier. Publicerade tillämpningar omfattar ultraljudsextraktion av bioaktiva föreningar ur växtmaterial, exfoliering av grafenliknande material, bearbetning av nanomaterial och vinbearbetning. Kontakta oss om du söker referenser för en specifik tillämpning.

• 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.