โรงกลั่นชีวภาพที่มีประสิทธิภาพผ่านการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการอัลตราโซนิก

Ultrasonication เป็นเทคนิคการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการซึ่งนําไปใช้ในกระบวนการต่างๆในโรงกลั่นชีวภาพ กระบวนการทั่วไปที่ได้รับประโยชน์อย่างมีนัยสําคัญจากการรักษาด้วยอัลตราโซนิกคือการสกัดปฏิกิริยาที่แตกต่างกันช้าตลอดจนการใช้งานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผสมที่เข้มข้น homogeniaztion และการกระจายตัว อัลตราโซนิกช่วยเร่งกระบวนการและปฏิกิริยาและทําให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ผลลัพธ์ของกระบวนการที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกคือผลผลิต/ผลผลิตที่สูงขึ้นและอัตราการแปลงที่สูงขึ้น

โรงกลั่นชีวภาพคืออะไร?

โรงกลั่นชีวภาพเป็นโรงงานผลิตที่รวมกระบวนการแปลงชีวมวลและอุปกรณ์แปรรูปเพื่อผลิตเชื้อเพลิงพลังงานและผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ เช่นสารเคมีจากวัตถุดิบชีวมวล ชีวมวลทั่วไปที่แปรรูปในโรงกลั่นชีวภาพ ได้แก่ วัตถุดิบ เช่น ของเสียทางการเกษตรและผลพลอยได้ ซึ่งถูกนําไปรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่มีมูลค่าเพิ่มต่างๆ เช่น อาหาร อาหารสัตว์ สารเคมี พลังงานชีวภาพ (เชื้อเพลิงชีวภาพ พลังงาน และ/หรือความร้อน) กระบวนการผลิตของโรงกลั่นชีวภาพมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มีความยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่นเดียวกับโรงกลั่นทั่วไป โรงกลั่นชีวภาพสามารถจัดหาสารเคมีได้หลายชนิดโดยการแยกส่วนวัตถุดิบเริ่มต้น (ชีวมวล) ออกเป็นตัวกลางหลายชนิด (คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไตรกลีเซอไรด์) ที่สามารถเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มได้ต่อไป ลักษณะสําคัญของโรงกลั่นชีวภาพคือการประเมินมูลค่าและการรีไซเคิล/อัพไซเคิลของเสีย เช่น ขยะทางการเกษตร เมือง และอุตสาหกรรม โดยวิธีการเปลี่ยนชีวมวลที่ไร้ประโยชน์ให้เป็นวัสดุที่มีคุณค่า

โรงกลั่นชีวภาพที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิก

โดยการบูรณาการของอัลตราโซนิกกระบวนการต่างๆเช่นการสกัดการย่อยการสลายตัวการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันและอื่น ๆ อีกมากมายสามารถทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการอัลตราโซนิกในโรงกลั่นชีวภาพมีจุดมุ่งหมายหลักเพื่อปรับปรุงผลผลิตเพื่อให้กระบวนการประหยัดเวลาและพลังงานมากขึ้นและเพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย อัลตราโซนิกสามารถนําไปสู่กระบวนการกลั่นชีวภาพต่างๆ

Sonication ทํางานอย่างไร? – หลักการทํางานของอัลตราซาวนด์

สําหรับการประมวลผลอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําความเข้มสูงถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกําเนิดอัลตราซาวนด์และส่งผ่านโพรบอัลตราโซนิก (sonotrode ลงในของเหลว อัลตราซาวนด์กําลังสูงถือเป็นอัลตราซาวนด์ในช่วง 16-30kHz โพรบอัลตราซาวนด์ขยายและหดตัว เช่น ที่ 20kHz จึงส่งการสั่นสะเทือน 20,000 ครั้งต่อวินาทีไปยังตัวกลางตามลําดับ เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกเดินทางผ่านของเหลวรอบความดันสูง (การบีบอัด) / แรงดันต่ํา (หายากหรือการขยายตัว) สลับกันจะสร้างฟองอากาศสูญญากาศหรือโพรงขนาดเล็กซึ่งเติบโตในรอบความดันหลายรอบ ในระหว่างขั้นตอนการบีบอัดของของเหลวและฟองอากาศความดันจะเป็นบวกในขณะที่ระยะหายากจะสร้างสุญญากาศ (ความดันลบ) ในระหว่างรอบการบีบอัด - การขยายตัวโพรงในของเหลวจะเติบโตจนกว่าจะถึงขนาดซึ่งไม่สามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้น ณ จุดนี้พวกมันระเบิดอย่างรุนแรง การระเบิดของโพรงเหล่านั้นส่งผลให้เกิดเอฟเฟกต์ที่มีพลังงานสูงหลายอย่าง ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์ของโพรงอากาศอะคูสติก / อัลตราโซนิก โพรงอากาศอะคูสติกมีลักษณะเป็นเอฟเฟกต์ที่มีพลังงานสูงซึ่งส่งผลกระทบต่อของเหลวระบบของแข็ง / ของเหลวตลอดจนระบบก๊าซ / ของเหลว โซนที่มีพลังงานหนาแน่นหรือโซนโพรงอากาศเรียกว่าโซนฮอตสปอตซึ่งมีพลังงานหนาแน่นที่สุดในบริเวณใกล้เคียงกับโพรบอัลตราโซนิกและลดลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นจาก sonotrode ภาพด้านซ้ายแสดงโพรงอากาศที่รุนแรงที่โพรบอัลตราโซนิก 1kW ในน้ํา ลักษณะสําคัญของการเกิดโพรงอากาศแบบอัลตราโซนิก ได้แก่ อุณหภูมิและความดันที่สูงมากที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นและความแตกต่างความปั่นป่วนและการสตรีมของเหลวตามลําดับ ในระหว่างการระเบิดของโพรงอัลตราโซนิกในจุดร้อนอัลตราโซนิกสามารถวัดอุณหภูมิได้ถึง 5,000 เคลวินความดันสูงถึง 200 บรรยากาศและไอพ่นของเหลวที่มีความเร็วสูงถึง 1,000 กม. / ชม. สภาวะที่ใช้พลังงานสูงที่โดดเด่นเหล่านี้ก่อให้เกิดผลกระทบทางโซโนเมคานิกและโซโนเคมีที่เพิ่มความเข้มข้นของระบบชีวมวลและเคมีในรูปแบบต่างๆ
ผลกระทบหลักของ ultarsonication ต่อชีวมวลเป็นผลมาจากผลกระทบดังต่อไปนี้:

• แรงเฉือนสูง: แรงเฉือนสูงอัลตราโซนิกขัดขวางของเหลวและระบบของเหลว - ของแข็งทําให้เกิดการปั่นป่วนอย่างรุนแรงการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและการถ่ายเทมวล
• ผลกระทบ: ไอพ่นของเหลวและการสตรีมที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิกเร่งของแข็งในของเหลวซึ่งนําไปสู่การชนกันในภายหลัง เมื่ออนุภาคชนกันด้วยความเร็วสูงมากพวกมันจะกัดเซาะแตกและถูกบดและกระจายตัวอย่างประณีตซึ่งมักจะลดลงถึงขนาดนาโน สําหรับสสารชีวภาพ เช่น เนื้อเยื่อพืชและของเสียทางชีวภาพ ไอพ่นของเหลวความเร็วสูงและวงจรความดันสลับกันจะทําลายผนังเซลล์และปล่อยวัสดุภายในเซลล์ ส่งผลให้เกิดการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงและการผสมชีวมวลที่เป็นเนื้อเดียวกัน
• ความกระวนกระวาย: อัลตราโซนิกทําให้เกิดความปั่นป่วนที่รุนแรงแรงเฉือนและการเคลื่อนไหวขนาดเล็กในของเหลวหรือสารละลาย ด้วยเหตุนี้ sonication จึงเพิ่มความเข้มข้นในการถ่ายเทมวลและเร่งปฏิกิริยาและกระบวนการ

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับโรงกลั่นชีวภาพ

Hielscher Ultrasonic ผลิตและจัดจําหน่ายเครื่องผสมอัลตราโซนิกแรงเฉือนสูงสําหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันการผสมการหยุดชะงักของเซลล์การสลายตัวการสกัดการกระจายตัวการแยกก๊าซและการเริ่มต้นของปฏิกิริยาเคมี เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกถูกนําไปใช้ในโรงกลั่นชีวภาพทั่วโลกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตและอัตราการแปลงของกระบวนการต่างๆ
อุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับกระบวนการกลั่นชีวภาพพร้อมใช้งานสําหรับการติดตั้งแบบตั้งโต๊ะนําร่องและอุตสาหกรรม เนื่องจากการใช้งานอัลตราโซนิกเช่นการสกัดการสลายตัวการละลายการปรับปรุงการถ่ายโอนมวลการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและการขจัดอากาศเป็นกระบวนการที่จัดตั้งขึ้นแล้วการเปลี่ยนจากการทดลองครั้งแรกการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อข้อกําหนดกระบวนการเฉพาะของคุณและการติดตั้งระบบแยกอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบและ / หรือการชะล้างนั้นง่ายและรวดเร็ว
Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงในทุกขนาดและความจุ ด้วย UIP16000 (16kW) Hielscher ผลิตโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกที่ทรงพลังที่สุดทั่วโลก UIP16000 เช่นเดียวกับระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมอื่น ๆ ทั้งหมดสามารถรวมกลุ่มได้อย่างง่ายดายเพื่อความสามารถในการประมวลผลที่ต้องการ เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดสร้างขึ้นสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่และในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ

โพรบอัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์โซโนสําหรับทุกปริมาตร

กลุ่มผลิตภัณฑ์ Hielscher Ultrasonics ครอบคลุมสเปกตรัมทั้งหมดของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดบนโต๊ะและระบบนําร่องไปจนถึงโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบที่มีความสามารถในการประมวลผลรถบรรทุกต่อชั่วโมง กลุ่มผลิตภัณฑ์เต็มรูปแบบช่วยให้เราสามารถนําเสนออุปกรณ์อัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการใช้งานกําลังการผลิตและเป้าหมายการผลิตของคุณ

แอมพลิจูดที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและด้วยเหตุนี้ม้าทํางานที่เชื่อถือได้ใน R&D และการผลิต แอมพลิจูดเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลของปฏิกิริยาที่เกิดจากโซโนเคมีและโซโนแมคคานิกส์ อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมด’ โปรเซสเซอร์ช่วยให้สามารถตั้งค่าแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยํา Sonotrodes และแตรบูสเตอร์เป็นอุปกรณ์เสริมที่ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนแอมพลิจูดได้ในช่วงที่กว้างยิ่งขึ้น โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมากและให้ความเข้มของอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับการใช้งานที่ต้องการ แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
การตั้งค่าแอมพลิจูดที่แม่นยําและการตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกอย่างถาวรผ่านซอฟต์แวร์อัจฉริยะช่วยให้คุณสามารถประมวลผลชีวมวลภายใต้สภาวะอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสุด sonication ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการอัพไซเคิลชีวมวลที่มีประสิทธิภาพสูงสุด!
ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ สิ่งนี้ทําให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นเครื่องมือการทํางานที่เชื่อถือได้ซึ่งตอบสนองความต้องการของกระบวนการกลั่นชีวภาพของคุณ

คุณภาพสูงสุด – ออกแบบและผลิตในประเทศเยอรมนี

ในฐานะธุรกิจที่ดําเนินกิจการโดยครอบครัวและดําเนินกิจการโดยครอบครัว Hielscher ให้ความสําคัญกับมาตรฐานคุณภาพสูงสุดสําหรับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดได้รับการออกแบบผลิตและทดสอบอย่างละเอียดในสํานักงานใหญ่ของเราใน Teltow ใกล้กับเบอร์ลินประเทศเยอรมนี ความทนทานและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ทําให้เป็นม้าทํางานในการผลิตของคุณ การทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่และในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการเป็นลักษณะตามธรรมชาติของโพรบและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของ Hielscher ทีมงานที่มีทักษะของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในด้านความรู้ด้านกระบวนการ การฝึกอบรม และการสนับสนุน

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: