เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่องกวนด้วยอัลตราซาวนด์
เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง (CSTR) ถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับปฏิกิริยาเคมีต่างๆ รวมถึงการเร่งปฏิกิริยา เคมีอิมัลชัน พอลิเมอไรเซชัน การสังเคราะห์ การสกัด และการตกผลึก จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาช้าเป็นปัญหาทั่วไปใน CSTR ซึ่งสามารถเอาชนะได้ง่ายด้วยการใช้อัลตราโซนิกด้วยพลังงาน การผสมที่เข้มข้นการกวนและผลกระทบของโซโนเคมีของอัลตราซาวนด์พลังงานช่วยเร่งจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาและปรับปรุงอัตราการแปลงอย่างมีนัยสําคัญ เครื่องอัลตราโซนิกสามารถรวมเข้ากับ CSTR ของปริมาตรใดก็ได้
เหตุใดจึงต้องใช้อัลตราซาวนด์พลังงานกับเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง
เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง (CSTR หรือเครื่องปฏิกรณ์ถังกวน (STR)) มีลักษณะหลักค่อนข้างคล้ายกับเครื่องปฏิกรณ์แบทช์ ข้อแตกต่างที่สําคัญคือสําหรับการตั้งค่าเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนต่อเนื่อง (CSTR) จะต้องมีการป้อนวัสดุในการไหลเข้าและออกจากเครื่องปฏิกรณ์อย่างต่อเนื่อง การป้อนเครื่องปฏิกรณ์สามารถทําได้โดยการไหลของแรงโน้มถ่วงหรือการไหลเวียนแบบบังคับโดยใช้ปั๊ม CSTR บางครั้งเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลย้อนกลับ (BMR)
CSTR มักใช้เมื่อจําเป็นต้องกวนของเหลวตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป CSTR สามารถใช้เป็นเครื่องปฏิกรณ์เดี่ยวหรือติดตั้งเป็นชุดการกําหนดค่าสําหรับกระแสความเข้มข้นและขั้นตอนปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน นอกเหนือจากการใช้เครื่องปฏิกรณ์ถังเดียวแล้วยังใช้การติดตั้งแบบอนุกรมของถังต่างๆ (ทีละถัง) หรือการตั้งค่าแบบเรียงซ้อน
ทําไมต้องอัลตราโซนิก? การผสมอัลตราโซนิกและการกวนตลอดจนผลกระทบทางโซโนเคมีของอัลตราซาวนด์พลังงานเป็นที่ทราบกันดีว่ามีส่วนช่วยในประสิทธิภาพของปฏิกิริยาเคมี การผสมที่ดีขึ้นและการลดขนาดอนุภาคเนื่องจากการสั่นสะเทือนของอัลตราโซนิกและโพรงอากาศช่วยให้จลนศาสตร์ที่เร่งขึ้นอย่างมีนัยสําคัญและอัตราการแปลงที่เพิ่มขึ้น ผลกระทบของ Sonochemical สามารถส่งพลังงานที่จําเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาเคมีเปลี่ยนเส้นทางเคมีและให้ผลผลิตที่สูงขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
CSTR ที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิกสามารถใช้สําหรับการใช้งานเช่น:
- ปฏิกิริยาของเหลวและของเหลวที่แตกต่างกัน
- ปฏิกิริยาของแข็งและของเหลวที่แตกต่างกัน
- ปฏิกิริยาเฟสของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน
- ปฏิกิริยาก๊าซและของเหลวที่แตกต่างกัน
- ปฏิกิริยาก๊าซ - ของแข็ง - ของเหลวที่แตกต่างกัน
เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง (CSTR) พร้อม เครื่องอัลตราโซนิก UP200St สําหรับการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการ
Ultrasonication เป็นระบบเคมีสังเคราะห์ความเร็วสูง
เคมีสังเคราะห์ความเร็วสูงเป็นเทคนิคปฏิกิริยาใหม่ที่ใช้ในการเริ่มต้นและเพิ่มความเข้มข้นในการสังเคราะห์ทางเคมี เมื่อเปรียบเทียบกับวิถีปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมซึ่งต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันภายใต้กรดไหลย้อนเครื่องปฏิกรณ์สังเคราะห์ที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกสามารถลดระยะเวลาปฏิกิริยาให้เหลือไม่กี่นาทีส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาการสังเคราะห์แบบเร่งอย่างมีนัยสําคัญ การเพิ่มความเข้มข้นของการสังเคราะห์อัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับหลักการทํางานของโพรงอากาศอะคูสติกและแรงที่เกี่ยวข้องรวมถึงความร้อนยิ่งยวดที่จํากัดในท้องถิ่น เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอัลตราซาวนด์ โพรงอากาศอะคูสติก และโซโนเคมีในส่วนถัดไป
Ultrasonic Cavitation และผลกระทบ Sonochemical
โพรงอากาศอัลตราโซนิก (หรืออะคูสติก) เกิดขึ้นเมื่ออัลตราซาวนด์กําลังถูกจับคู่กับของเหลวหรือสารละลาย โพรงอากาศคือการเปลี่ยนจากเฟสของเหลวเป็นเฟสไอซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากความดันลดลงจนถึงระดับความตึงของไอของของเหลว
โพรงอากาศอัลตราโซนิกสร้างแรงเฉือนและไอพ่นของเหลวสูงถึง 1,000 ม. / วินาที ไอพ่นของเหลวเหล่านี้เร่งอนุภาคและทําให้เกิดการชนกันระหว่างอนุภาคซึ่งจะช่วยลดขนาดอนุภาคของของแข็งและหยดน้ํา นอกจากนี้ – แปลเป็นภาษาท้องถิ่นภายในและใกล้กับฟองอากาศที่ระเบิด – เกิดความกดดันสูงมากในลําดับหลายร้อยชั้นบรรยากาศและอุณหภูมิหลายพันองศาเคลวิน
แม้ว่าอัลตราโซนิกจะเป็นวิธีการประมวลผลทางกลล้วนๆ แต่ก็สามารถสร้างอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงในท้องถิ่นได้ นี่เป็นเพราะแรงรุนแรงที่เกิดขึ้นภายในและใกล้กับฟองอากาศที่ยุบตัวลง ซึ่งสามารถเข้าถึงอุณหภูมิได้หลายพันองศาเซลเซียสได้อย่างง่ายดาย ในสารละลายจํานวนมากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการระเบิดของฟองอากาศเพียงครั้งเดียวนั้นแทบจะเล็กน้อย แต่การกระจายความร้อนจากฟองอากาศจํานวนมากตามที่สังเกตได้ในจุดร้อนของโพรงอากาศ (ที่เกิดจากการ sonication ด้วยอัลตราซาวนด์กําลังสูง) ในที่สุดก็สามารถทําให้อุณหภูมิที่วัดได้เพิ่มขึ้นในอุณหภูมิจํานวนมาก ข้อได้เปรียบของอัลตราโซนิกและโซโนเคมีอยู่ที่ผลกระทบของอุณหภูมิที่ควบคุมได้ในระหว่างการประมวลผล: การควบคุมอุณหภูมิของสารละลายจํานวนมากสามารถทําได้โดยใช้ถังที่มีแจ็คเก็ตระบายความร้อนเช่นเดียวกับการ sonication แบบพัลซิ่ง เครื่องอัลตราซาวนด์ที่ซับซ้อนของ Hielscher Ultrasonics สามารถหยุดอัลตราซาวนด์ชั่วคราวเมื่อถึงขีด จํากัด อุณหภูมิสูงสุดและดําเนินการอัลตราโซนิกต่อไปทันทีที่ถึงค่าที่ต่ํากว่าของ ∆T ที่ตั้งไว้ นี่เป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้สารตั้งต้นที่ไวต่อความร้อน
Sonochemistry ปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา
เนื่องจากการ sonication ทําให้เกิดการสั่นสะเทือนและโพรงอากาศที่รุนแรงจลนพลศาสตร์ทางเคมีจึงได้รับผลกระทบ จลนศาสตร์ของระบบเคมีมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการขยายตัวและการระเบิดของฟองอากาศ ซึ่งส่งผลกระทบต่อพลวัตของการเคลื่อนที่ของฟองสบู่อย่างมีนัยสําคัญ ก๊าซที่ละลายในสารละลายปฏิกิริยาเคมีส่งผลต่อลักษณะของปฏิกิริยาโซโนเคมีผ่านทั้งผลกระทบทางความร้อนและผลกระทบทางเคมี ผลกระทบทางความร้อนมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิสูงสุดที่ไปถึงระหว่างการยุบตัวของฟองอากาศภายในช่องว่างโพรงอากาศ ผลกระทบทางเคมีจะปรับเปลี่ยนผลกระทบของก๊าซซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันและเป็นเนื้อเดียวกันที่มีจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาช้ารวมถึงปฏิกิริยาการมีเพศสัมพันธ์ของซูซูกิการตกตะกอนการตกผลึกและเคมีอิมัลชันถูกลิขิตไว้ล่วงหน้าเพื่อเริ่มต้นและส่งเสริมผ่านอัลตราซาวนด์พลังงานและผลกระทบทางโซโนเคมี
ตัวอย่างเช่นสําหรับการสังเคราะห์กรดเฟรูลิกการโซนิเคชั่นความถี่ต่ํา (20kHz) ที่กําลังไฟ 180 W ให้ผลผลิตกรดเฟรูลิก 94% ที่ 60 °C ใน 3 ชั่วโมง ผลลัพธ์เหล่านี้โดย Truong et al. (2018) แสดงให้เห็นว่าการใช้ความถี่ต่ํา (แบบแตรและการฉายรังสีกําลังสูง) ช่วยเพิ่มอัตราการแปลงอย่างมีนัยสําคัญ ให้ผลผลิตสูงกว่า 90%
เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง (CSTR) พร้อมเครื่องอัลตราโซนิกในตัว UIP2000hdT (2kW, 20kHz) เพื่อปรับปรุงจลนศาสตร์และอัตราการแปลง
เคมีอิมัลชันเข้มข้นอัลตราโซนิก
ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเช่นเคมีอิมัลชันได้รับประโยชน์อย่างมากจากการใช้อัลตราซาวนด์กําลัง โพรงอากาศอัลตราโซนิกลดและกระจายหยดของแต่ละเฟสเป็นเนื้อเดียวกันภายในกันและกันทําให้เกิดไมโครครอนย่อยหรือนาโนอิมัลชัน เนื่องจากหยดขนาดนาโนมีพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเพื่อโต้ตอบกับหยดน้ําต่างๆ การถ่ายโอนมวลและอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ ภายใต้การ sonication ปฏิกิริยาที่รู้จักกันดีสําหรับจลนพลศาสตร์ที่ช้าโดยทั่วไปจะแสดงอัตราการแปลงที่ดีขึ้นอย่างมากผลผลิตที่สูงขึ้นผลพลอยได้หรือของเสียน้อยลงและประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีขึ้น เคมีอิมัลชันที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกมักถูกนําไปใช้สําหรับพอลิเมอไรเซชันของอิมัลชัน เช่น เพื่อผลิตส่วนผสมของโพลีเมอร์ กาวในน้ํา และโพลีเมอร์ชนิดพิเศษ
10 สิ่งที่คุณควรรู้ก่อนซื้อเครื่องปฏิกรณ์เคมี
เมื่อคุณเลือกเครื่องปฏิกรณ์เคมีสําหรับกระบวนการทางเคมีมีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เคมีที่เหมาะสมที่สุด หากกระบวนการทางเคมีของคุณเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีหลายเฟสที่แตกต่างกันและมีจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาช้าการกวนของเครื่องปฏิกรณ์และการกระตุ้นกระบวนการเป็นปัจจัยสําคัญที่มีอิทธิพลต่อการแปลงสารเคมีที่ประสบความสําเร็จและสําหรับต้นทุนที่ประหยัด (การดําเนินงาน) ของเครื่องปฏิกรณ์เคมี
อัลตราโซนิกช่วยเพิ่มจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีของเหลว - ของเหลวและของเหลว - ของแข็งในเครื่องปฏิกรณ์แบทช์เคมีและภาชนะปฏิกิริยาแบบอินไลน์อย่างมีนัยสําคัญ ดังนั้นการรวมโพรบอัลตราโซนิกในเครื่องปฏิกรณ์เคมีสามารถลดต้นทุนเครื่องปฏิกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
บ่อยครั้งที่วิศวกรรมเครื่องปฏิกรณ์เคมีขาดความรู้เกี่ยวกับการปรับปรุงกระบวนการด้วยอัลตราโซนิก หากไม่มีความรู้อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับอิทธิพลของอัลตราซาวนด์พลังงานการกวนอัลตราโซนิกโพรงอากาศอะคูสติกและผลกระทบทางโซโนเคมีต่อประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์เคมีการวิเคราะห์เครื่องปฏิกรณ์เคมีและพื้นฐานการออกแบบทั่วไปสามารถสร้างผลลัพธ์ที่ด้อยกว่าเท่านั้น ด้านล่างนี้ คุณจะได้ทําภาพรวมเกี่ยวกับประโยชน์พื้นฐานของอัลตราโซนิกสําหรับการออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องปฏิกรณ์เคมี
ข้อดีของเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนต่อเนื่องที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิก (CSTR)
-
- เครื่องปฏิกรณ์ที่ปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกสําหรับห้องปฏิบัติการและการผลิต:
ปรับขนาดได้ง่าย: โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกพร้อมใช้งานสําหรับขนาดห้องปฏิบัติการนําร่องและการผลิตขนาดใหญ่
ทําซ้ําได้ / ทําซ้ําได้ ผลลัพธ์เนื่องจากพารามิเตอร์อัลตราโซนิกที่ควบคุมได้อย่างแม่นยํา
ความจุและความเร็วในการตอบสนอง: ปฏิกิริยาที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิกจะเร็วกว่าและประหยัดกว่า (ต้นทุนต่ําลง) - โซโนเคมีใช้ได้กับวัตถุประสงค์ทั่วไปและพิเศษ
- เครื่องปฏิกรณ์ที่ปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกสําหรับห้องปฏิบัติการและการผลิต:
– ความสามารถในการปรับตัว & ความเก่งกาจ เช่น ตัวเลือกการติดตั้งและการตั้งค่าที่ยืดหยุ่น และการใช้งานแบบสหวิทยาการ
- อัลตราโซนิกสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้
– การล้าง (เช่น ผ้าห่มไนโตรเจน)
– ไม่มีพื้นผิวเปิด - ทําความสะอาดง่าย: ทําความสะอาดตัวเอง (CIP – ทําความสะอาดในสถานที่)
- เลือกวัสดุก่อสร้างที่คุณต้องการ
– แก้ว, สแตนเลส, ไทเทเนียม
– ไม่มีซีลโรตารี่
– สารเคลือบหลุมร่องฟันที่มีให้เลือกมากมาย - เครื่องอัลตราโซนิกสามารถใช้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย
- เครื่องอัลตราโซนิกสามารถใช้ได้กับความดันที่หลากหลาย
- ผลเสริมฤทธิ์กับเทคโนโลยีอื่น ๆ เช่นเคมีไฟฟ้า (sono-electrochemistry), ตัวเร่งปฏิกิริยา (sono-cataalysis), การตกผลึก (sono-crystallization) เป็นต้น
- Sonication เหมาะอย่างยิ่งในการเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเช่นการหมัก
- การละลาย / การละลาย: ในกระบวนการละลาย อนุภาคจะผ่านจากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง เช่น เมื่ออนุภาคของแข็งละลายในของเหลว พบว่าระดับของความปั่นป่วนมีอิทธิพลต่อความเร็วของกระบวนการ ผลึกขนาดเล็กจํานวนมากละลายได้เร็วกว่ามากภายใต้โพรงอากาศอัลตราโซนิกมากกว่าในเครื่องปฏิกรณ์แบทช์ที่กวนตามอัตภาพ เหตุผลของความเร็วที่แตกต่างกันก็อยู่ที่อัตราการถ่ายเทมวลที่แตกต่างกันที่พื้นผิวอนุภาค ตัวอย่างเช่นอัลตราโซนิกถูกนําไปใช้เพื่อสร้างสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดเช่นในกระบวนการตกผลึก (sono-crystallization)
- การสกัดสารเคมีที่ส่งเสริมอัลตราโซนิก:
– ของเหลว-ของแข็ง เช่น การสกัดจากพฤกษศาสตร์ การสกัดจากสารเคมี
– ของเหลว-ของเหลว: เมื่อใช้อัลตราซาวนด์กับระบบสกัดของเหลว-ของเหลวอิมัลชันของเฟสใดเฟสหนึ่งในอีกเฟสหนึ่งจะถูกสร้างขึ้น การก่อตัวของอิมัลชันนี้นําไปสู่พื้นที่ประสานที่เพิ่มขึ้นระหว่างสองเฟสที่เข้ากันไม่ได้ส่งผลให้ฟลักซ์การถ่ายเทมวลที่เพิ่มขึ้นระหว่างเฟส
Sonication ปรับปรุงปฏิกิริยาเคมีในเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนได้อย่างไร?
- พื้นที่ผิวสัมผัสที่ใหญ่ขึ้น: ในปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นในเฟสที่แตกต่างกัน เฉพาะอนุภาคที่ชนกันที่ส่วนต่อประสานเท่านั้นที่สามารถทําปฏิกิริยาได้ ยิ่งอินเทอร์เฟซมีขนาดใหญ่เท่าใด การชนกันก็ยิ่งเกิดขึ้นได้มากขึ้นเท่านั้น เมื่อส่วนที่เป็นของเหลวหรือของแข็งของสารถูกแบ่งออกเป็นหยดเล็ก ๆ หรืออนุภาคของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวเฟสต่อเนื่องพื้นที่ผิวของสารนี้จะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้อันเป็นผลมาจากการลดขนาดจํานวนอนุภาคจะเพิ่มขึ้นดังนั้นระยะห่างเฉลี่ยระหว่างอนุภาคเหล่านี้จึงลดลง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการเปิดรับเฟสต่อเนื่องกับเฟสที่กระจายตัว ดังนั้นอัตราปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามระดับการกระจายตัวของเฟสกระจายตัว ปฏิกิริยาเคมีจํานวนมากในการกระจายตัวหรืออิมัลชันแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงความเร็วในการทําปฏิกิริยาอย่างมากอันเป็นผลมาจากการลดขนาดอนุภาคอัลตราโซนิก
- ตัวเร่งปฏิกิริยา (พลังงานกระตุ้น): ตัวเร่งปฏิกิริยามีความสําคัญอย่างยิ่งในปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างในการพัฒนาห้องปฏิบัติการและในการผลิตทางอุตสาหกรรม บ่อยครั้งที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในเฟสแข็งหรือของเหลว และไม่สามารถผสมกับสารตั้งต้นหรือสารตั้งต้นทั้งหมดได้ ดังนั้นบ่อยครั้งที่ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกัน ในการผลิตสารเคมีพื้นฐานที่สําคัญที่สุด เช่น กรดซัลฟิวริก แอมโมเนีย กรดไนตริก เอทีน และเมทานอล ตัวเร่งปฏิกิริยามีบทบาทสําคัญ เทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมขนาดใหญ่ขึ้นอยู่กับกระบวนการเร่งปฏิกิริยา การชนกันของอนุภาคนําไปสู่ปฏิกิริยาเคมี เช่น การรวมกลุ่มอะตอมใหม่ ก็ต่อเมื่ออนุภาคชนกับพลังงานจลน์เพียงพอ อัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มจลนศาสตร์ในเครื่องปฏิกรณ์เคมี ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันการเพิ่มอัลตราโซนิกในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เคมีสามารถลดความต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาได้ ซึ่งอาจส่งผลให้มีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลงหรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่ด้อยกว่าและมีเกียรติน้อยกว่า
- ความถี่ในการสัมผัสที่สูงขึ้น / การถ่ายโอนมวลที่ดีขึ้น: การผสมอัลตราโซนิกและการกวนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการสร้างหยดและอนุภาคขนาดเล็ก (เช่นอนุภาคย่อยไมครอนและนาโน) ซึ่งมีพื้นผิวที่ใช้งานสูงขึ้นสําหรับปฏิกิริยา ภายใต้การปั่นป่วนที่รุนแรงเพิ่มเติมและการเคลื่อนไหวขนาดเล็กที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ความถี่ของการสัมผัสระหว่างอนุภาคจะเพิ่มขึ้นอย่างมากส่งผลให้อัตราการแปลงดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ
- พลาสมาบีบอัด: สําหรับปฏิกิริยาหลายอย่างอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น 10 เคลวินจะทําให้อัตราปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า โพรงอากาศอัลตราโซนิกสร้างฮอตสปอตที่มีปฏิกิริยาสูงในท้องถิ่นสูงถึง 5000K ภายในของเหลวโดยไม่มีความร้อนอย่างมากของปริมาตรของเหลวโดยรวมในเครื่องปฏิกรณ์เคมี
- พลังงานความร้อน: พลังงานอัลตราโซนิกใด ๆ ที่คุณเพิ่มในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เคมีในที่สุดจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ดังนั้นคุณสามารถนําพลังงานกลับมาใช้ใหม่สําหรับกระบวนการทางเคมีได้ แทนที่จะป้อนพลังงานความร้อนโดยองค์ประกอบความร้อนหรือไอน้ําอัลตราโซนิกจะแนะนํากระบวนการที่เปิดใช้งานพลังงานกลโดยใช้การสั่นสะเทือนความถี่สูง ในเครื่องปฏิกรณ์เคมีสิ่งนี้ทําให้เกิดโพรงอากาศอัลตราโซนิกที่กระตุ้นกระบวนการทางเคมีในหลายระดับ ในที่สุดการตัดอัลตราโซนิกขนาดใหญ่ของสารเคมีส่งผลให้เกิดการแปลงเป็นพลังงานความร้อนเช่นความร้อน คุณสามารถใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบแบทช์แบบแจ็คเก็ตหรือเครื่องปฏิกรณ์แบบอินไลน์เพื่อระบายความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิของกระบวนการให้คงที่สําหรับปฏิกิริยาเคมีของคุณ
เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับปฏิกิริยาเคมีที่ดีขึ้นใน CSTR
Hielscher Ultrasonics ออกแบบ ผลิต และจัดจําหน่ายโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงและเครื่องกระจายตัวสําหรับการรวมเข้ากับเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่อง (CSTR) เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกเพื่อส่งเสริมเพิ่มความเข้มข้นเร่งและปรับปรุงปฏิกิริยาเคมี
Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกมีให้เลือกทุกขนาดตั้งแต่อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการขนาดเล็กไปจนถึงโปรเซสเซอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่สําหรับการใช้งานเคมีไหล การปรับแอมพลิจูดอัลตราโซนิกที่แม่นยํา (ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญที่สุด) ช่วยให้สามารถใช้งานเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ที่แอมพลิจูดต่ําถึงสูงมากและเพื่อปรับแอมพลิจูดอย่างละเอียดตามเงื่อนไขกระบวนการอัลตราโซนิกที่ต้องการของระบบปฏิกิริยาเคมีเฉพาะ
เครื่องกําเนิดอัลตราโซนิกของ Hielscher มีซอฟต์แวร์อัจฉริยะพร้อมโปรโตคอลข้อมูลอัตโนมัติ พารามิเตอร์การประมวลผลที่สําคัญทั้งหมดเช่นพลังงานอัลตราโซนิกอุณหภูมิความดันและเวลาจะถูกเก็บไว้ในการ์ด SD ในตัวโดยอัตโนมัติทันทีที่เปิดเครื่อง
การตรวจสอบกระบวนการและการบันทึกข้อมูลมีความสําคัญต่อการกําหนดมาตรฐานกระบวนการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง ด้วยการเข้าถึงข้อมูลกระบวนการที่บันทึกไว้โดยอัตโนมัติคุณสามารถแก้ไขการเรียกใช้ sonication ก่อนหน้านี้และประเมินผลลัพธ์ได้
คุณสมบัติที่ใช้งานง่ายอีกประการหนึ่งคือการควบคุมระยะไกลของเบราว์เซอร์ของระบบอัลตราโซนิกดิจิตอลของเรา ผ่านการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลคุณสามารถเริ่มหยุดปรับและตรวจสอบโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของคุณจากระยะไกลได้จากทุกที่
ติดต่อเราตอนนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของเราสามารถปรับปรุงเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนอย่างต่อเนื่อง (CSTR) ของคุณ!
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500 มล. | 10 ถึง 200 มล. / นาที | UP100H |
| 10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
| ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
| ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Suslick, Kenneth S.; Didenko, Yuri ; Fang, Ming M.; Hyeon, Taeghwan; Kolbeck, Kenneth J.; McNamara, William B.; Mdleleni, Millan M.; Wong, Mike (1999): Acoustic cavitation and its chemical consequences. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Vol. 357, No. 1751, 1999. 335-353.
- Hoa Thi Truong, Manh Van Do, Long Duc Huynh, Linh Thi Nguyen, Anh Tuan Do, Thao Thanh Xuan Le, Hung Phuoc Duong, Norimichi Takenaka, Kiyoshi Imamura, Yasuaki Maeda (2018): Ultrasound-Assisted, Base-Catalyzed, Homogeneous Reaction for Ferulic Acid Production from γ-Oryzanol. Journal of Chemistry, Vol. 2018.
- Pollet, Bruno (2019): The Use of Power Ultrasound and Sonochemistry for the Production of Energy Materials. Ultrasonics Sonochemistry 64, 2019.
- Ádám, Adél; Szabados, Márton; Varga, Gábor; Papp, Ádám; Musza, Katalin; Kónya, Zoltán; Kukovecz, A.; Sipos, Pál; Palinko, Istvan (2020): Ultrasound-Assisted Hydrazine Reduction Method for the Preparation of Nickel Nanoparticles, Physicochemical Characterization and Catalytic Application in Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction. Nanomaterials 2020.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
การกวนอัลตราโซนิกในเครื่องปฏิกรณ์เคมีให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องหรือเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมแบบผสม การกวนอัลตราโซนิกให้แรงเฉือนและผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้มากกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบเจ็ทกวนเนื่องจากการผสมและการประมวลผลของเหลวที่ดีขึ้นในถังเครื่องปฏิกรณ์หรือในเครื่องปฏิกรณ์การไหล
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทํางานการใช้งานและการขยายขนาดของโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก!
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม

