Ultrasonics: การประยุกต์ใช้และกระบวนการ

Ultrasonication เป็นเทคโนโลยีที่มีประโยชน์สําหรับการใช้งานจํานวนมากเช่นการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันสลายกระจาย sonochemistry degassing หรือทําความสะอาด ด้านล่างคุณจะพบการใช้งานอัลตราโซนิกทั่วไปและกระบวนการ

โปรดคลิกที่รายการของรายการต่อไปนี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแต่ละแอพลิเคชัน

• homogenizing
  • การกระจายและ deagglomeration
  • ที่ตีไข่
  • เปียกโม่และบด
• การสลายตัว
  • สกัดเซลล์
  • ฆ่าเชื้อในน้ำร้อน
• sonochemistry
  • transesterification (ไบโอดีเซล)
• degassing
  • Leak Detection (ขวดและกระป๋อง)
• ทำความสะอาด (ลวด / Strip)

อัลตราโซนิก Homogenizing

อัลตราโซนิก homogenizers ลดอนุภาคขนาดเล็กในของเหลวเพื่อปรับปรุงความสม่ําเสมอและเสถียรภาพการกระจายตัว อนุภาค (กระจายเฟส) อาจเป็นของแข็งหรือหยดของเหลวที่แขวนลอยอยู่ในเฟสของเหลว อัลตราโซนิกทําให้เป็นเนื้อเดียวกันมีประสิทธิภาพมากสําหรับการลดอนุภาคนุ่มและแข็ง Hielscher ผลิตอุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันของปริมาณของเหลวใด ๆ และสําหรับการประมวลผลแบบแบทช์หรือแบบอินไลน์ อุปกรณ์อัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการสามารถใช้สําหรับปริมาณตั้งแต่ 1.5mL ถึงประมาณ 4L อุปกรณ์อุตสาหกรรมอัลตราโซนิกสามารถประมวลผลชุดจาก 0.5 ถึงประมาณ 2000L หรืออัตราการไหลจาก 0.1L ถึง 20 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงในการพัฒนากระบวนการหรือในการผลิต
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผสมยางล้ำ!

อัลตราโซนิกกระจายและ Deagglomeration

การกระจายตัวและ deagglomeration ของของแข็งเป็นของเหลวเป็นโปรแกรมที่สําคัญของอุปกรณ์อัลตราโซนิก อัลตราโซนิก cavitation สร้างแรงเฉือนสูงที่ทําลายอนุภาค agglomerates เป็นรายบุคคลอนุภาคกระจายเดียว การผสมผงลงในของเหลวเป็นขั้นตอนทั่วไปในสูตรของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่นสีแชมพูเครื่องดื่มหรือสื่อขัด อนุภาคแต่ละตัวจะถูกจัดขึ้นด้วยกันโดยแรงดึงดูดของธรรมชาติทางกายภาพและทางเคมีต่างๆรวมถึงแรง van-der-Waals และแรงตึงผิวของเหลว Ultrasonication เอาชนะกองกําลังดึงดูดเหล่านี้เพื่อที่จะ deagglomerate และกระจายอนุภาคลงในสื่อของเหลว สําหรับการกระจายและ deagglomeration ของผงในของเหลว ultrasonication ความเข้มสูงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสําหรับ homogenizers แรงดันสูงเครื่องผสมเฉือนสูงหรือโรเตอร์สเตเตอร์ผสม
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกและ deagglomeration!

ผสมอัลตราโซนิก

ผลิตภัณฑ์ระดับกลางและผู้บริโภคที่หลากหลายเช่นเครื่องสําอางและโลชั่นบํารุงผิวขี้ผึ้งยาวานิชสีและสารหล่อลื่นและเชื้อเพลิงมีพื้นฐานทั้งหมดหรือเป็นส่วนหนึ่งของอิมัลชัน อิมัลชันมีการกระจายตัวของของเหลวสองชนิดขึ้นไป อัลตราซาวนด์เข้มข้นสูงจัดหาแรงเฉือนที่รุนแรงพอที่จะกระจายเฟสของเหลว (เฟสกระจาย) ในหยดเล็ก ๆ ในระยะที่สอง (ระยะต่อเนื่อง) ในเขตกระจายตัวฟองอากาศที่ระเบิดทําให้เกิดคลื่นกระแทกอย่างเข้มข้นในของเหลวโดยรอบและส่งผลให้เกิดการก่อตัวของไอพ่นของเหลวที่มีความเร็วของเหลวสูง (แรงเฉือนสูง) Ultrasonication สามารถบรรลุขนาดหยดเฉลี่ยต่ํากว่า 1 ไมครอน (อิมัลชันขนาดเล็ก)
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผสมล้ำ!

อัลตราโซนิกเปียกโม่และบด

Ultrasonication เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกัดเปียกและไมโครบดของอนุภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการผลิตของ slurries ซุปเปอร์ไฟน์ขนาดอัลตราซาวนด์มีข้อดีหลายประการ มันจะดีกว่าอุปกรณ์ลดขนาดแบบดั้งเดิมเช่น: โรงงานคอลลอยด์ (เช่นโรงงานลูกบอลโรงงานลูกปัด) โรงงานแผ่นดิสก์หรือโรงงานเจ็ท Ultrasonication สามารถประมวลผล slurries ความเข้มข้นสูงและมีความหนืดสูง - จึงลดปริมาณที่จะประมวลผล อัลตราโซนิกกัดเหมาะสําหรับการประมวลผลไมครอนขนาดและวัสดุขนาดนาโนเช่นเซรามิกเม็ดสีบาเรียมซัลเฟตแคลเซียมคาร์บอเนตหรือโลหะออกไซด์
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการโม่เปียกอัลตราโซนิกและไมโครบด!

อัลตราโซนิกสลายตัวของเซลล์

การรักษาอัลตราโซนิกสามารถสลายเส้นใยวัสดุเซลลูโลสเป็นอนุภาคละเอียดและทําลายผนังของโครงสร้างเซลล์ สิ่งนี้จะปล่อยวัสดุภายในเซลล์มากขึ้นเช่นแป้งหรือน้ําตาลลงในของเหลว ผลกระทบนี้สามารถใช้สําหรับหมักการย่อยอาหารและกระบวนการแปลงอื่น ๆ ของสารอินทรีย์ หลังจากกัดและบด ultrasonication ทําให้วัสดุภายในเซลล์มากขึ้นเช่นแป้งเช่นเดียวกับเศษผนังเซลล์ที่มีอยู่ให้กับเอนไซม์ที่แปลงแป้งเป็นน้ําตาล นอกจากนี้ยังเพิ่มพื้นที่ผิวที่สัมผัสกับเอนไซม์ในระหว่างการเหลวหรือ saccharification โดยทั่วไปจะเพิ่มความเร็วและผลผลิตของการหมักยีสต์และกระบวนการแปลงอื่น ๆ เช่นเพื่อเพิ่มการผลิตเอทานอลจากชีวมวล
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสลายตัวล้ำของโครงสร้างเซลล์!

อัลตราโซนิกการสกัดมือถือ

การสกัดเอนไซม์และโปรตีนที่เก็บไว้ในเซลล์และอนุภาคเซลล์ย่อยเป็นการประยุกต์ใช้กันอย่างแพร่หลายของอัลตราซาวนด์ความเข้มสูง การสกัดด้วยตัวทําละลายของสารประกอบอินทรีย์ที่มีอยู่ในพืชหรือเมล็ดสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสําคัญ อัลตราซาวนด์มีประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นในการสกัดและการแยกของส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่เช่นจากกระแสผลิตภัณฑ์พยฟพ. ที่ไม่ใช้แล้วที่เกิดขึ้นในกระบวนการปัจจุบัน Ultrasonication เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากสําหรับการสกัดทางพฤกษศาสตร์ในห้องปฏิบัติการและระดับการผลิต
คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดเซลล์ล้ำ!

แอพลิเคชันของ Sonochemical Ultrasonics

Sonochemistry คือการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์กับปฏิกิริยาทางเคมีและกระบวนการ กลไกที่ก่อให้เกิดผลกระทบ sonochemical ในของเหลวเป็นปรากฏการณ์ของการเกิดโพรงอากาศอะคูสติก ผลกระทบ sonochemical กับปฏิกิริยาทางเคมีและกระบวนการรวมถึงการเพิ่มขึ้นของความเร็วในการเกิดปฏิกิริยาหรือการส่งออกการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นการปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟสการเปิดใช้งานของโลหะและของแข็งหรือเพิ่มปฏิกิริยาของรีเอเจนต์หรือตัวเร่งปฏิกิริยา
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของการอัลตราซาวด์ sonochemical!

อัลตราโซนิก Transesterification ของน้ำมันไบโอดีเซล

Ultrasonication เพิ่มความเร็วในการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีและผลผลิตของ transesterification น้ำมันพืชและไขมันสัตว์ไบโอดีเซล นี้จะช่วยให้การเปลี่ยนการผลิตจากการประมวลผลชุดเพื่อประมวลผลการไหลอย่างต่อเนื่องและจะช่วยลดการลงทุนและต้นทุนการดำเนินงาน การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์เกี่ยวข้องกับ transesterification ฐานเร่งปฏิกิริยาของกรดไขมันที่มีเมทานอลหรือเอทานอลเพื่อให้เมทิลเอสเตอร์หรือเอสเทอเอทิลที่สอดคล้องกัน Ultrasonication สามารถบรรลุผลผลิตไบโอดีเซลในส่วนที่เกิน 99% อัลตราซาวนด์ช่วยลดเวลาในการประมวลผลและระยะเวลาที่แยกอย่างมีนัยสำคัญ
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ transesterification ช่วย ultrasonically ของน้ำมันเป็นไบโอดีเซล!

อัลตราโซนิก Degassing ของเหลว

Degassing ของเหลวเป็นโปรแกรมที่น่าสนใจของอุปกรณ์อัลตราโซนิก ในกรณีนี้อัลตราซาวนด์เอาขนาดเล็กที่ถูกระงับการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นฟองอากาศจากสภาพคล่องและลดระดับของก๊าซที่ละลายในน้ำต่ำกว่าระดับความสมดุลทางธรรมชาติ
คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ degassing ล้ำของเหลว!

Sonication ของขวดและกระป๋องสำหรับการตรวจสอบการรั่วไหล

คุณสามารถติดตั้งอุปกรณ์อัลตราโซนิกในการบรรจุขวดและเครื่องบรรจุเพื่อตรวจสอบกระป๋าและขวดสําหรับการรั่วไหล การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทันทีเป็นผลเด็ดขาดของการทดสอบการรั่วไหลของอัลตราโซนิกของภาชนะบรรจุที่เต็มไปด้วยเครื่องดื่มอัดลม
คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตรวจสอบการรั่วไหลล้ำ!

การฆ่าเชื้ออย่างต่อเนื่องของระบบน้ำร้อน

เพื่อต่อสู้กับแบคทีเรีย Legionella ที่เป็นอันตรายในระบบน้ําร้อนและรักษาความปลอดภัยสภาพแวดล้อมการอาบน้ําที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น บริษัท Gruenbeck ได้พัฒนาระบบทําลาย GENO ระบบนี้ใช้เทคโนโลยีอัลตราโซนิก Hielscher ร่วมกับแสง UV-C
คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการฆ่าเชื้อโรคช่วย ultrasonically!

อัลตราโซนิกลวด, เคเบิ้ลและการทำความสะอาดสตริป

การทําความสะอาดอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสําหรับการทําความสะอาดวัสดุอย่างต่อเนื่องเช่นลวดและสายเคเบิลเทปหรือหลอด ผลของ cavitation ล้ําเสียงที่มีประสิทธิภาพขจัดสารตกค้างหล่อลื่นเช่นน้ํามันหรือไขมันสบู่ stearates หรือฝุ่นละอองจากพื้นผิววัสดุ
คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำความสะอาดอัลตราโซนิก!

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการประมวลผลอัลตราโซนิก

Ultrasonication เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลเชิงพาณิชย์อย่างเต็มที่ ความน่าเชื่อถือสูงและ scaleablility เช่นเดียวกับค่าใช้จ่ายในการบํารุงรักษาต่ําและประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงทําให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่ดีสําหรับอุปกรณ์การประมวลผลของเหลวแบบดั้งเดิม อัลตราซาวนด์มีโอกาสที่น่าตื่นเต้นเพิ่มเติม: โพรงอากาศ – ผลอัลตราโซนิกพื้นฐาน – ให้ผลลัพธ์ที่ไม่ซ้ํากันในกระบวนการทางชีวภาพเคมีและทางกายภาพ

ในขณะที่อัลตราซาวนด์ความเข้มต่ําหรือความถี่สูงส่วนใหญ่จะใช้สําหรับการวิเคราะห์การทดสอบแบบไม่ทําลายและการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงจะใช้สําหรับการประมวลผลของของเหลวเช่นการผสม emulsifying กระจายและ deagglomeration การสลายตัวของเซลล์หรือการปิดใช้งานเอนไซม์ เมื่อ sonicating ของเหลวที่ความเข้มสูงคลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านสื่อของเหลว ส่งผลให้มีการเปลี่ยนรอบแรงดันสูง (แรงอัด) และแรงดันต่ํา (rarefaction) โดยมีอัตราขึ้นอยู่กับความถี่ ในระหว่างรอบความดันต่ําคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มสูงสร้างฟองอากาศสูญญากาศขนาดเล็กหรือช่องว่างในของเหลว เมื่อฟองบรรลุปริมาณที่พวกเขาไม่สามารถดูดซับพลังงานพวกเขายุบอย่างรุนแรงในระหว่างวงจรแรงดันสูง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าโพรงอากาศ ในช่วงที่มีอุณหภูมิสูงมาก (ประมาณ 5,000K) และความดัน (ประมาณ 2,000atm) จะถึงท้องถิ่น การระเบิดของฟองอากาศยังส่งผลให้ไอพ่นของเหลวสูงถึง 280 เมตรต่อวินาทีความเร็ว

อัลตราโซนิก cavitation ในของเหลวสามารถทําให้เกิด degassing รวดเร็วและสมบูรณ์; เริ่มต้นปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆโดยการสร้างไอออนเคมีฟรี (อนุมูลอิสระ); เร่งปฏิกิริยาทางเคมีโดยการอํานวยความสะดวกในการผสมสารทําปฏิกิริยา เพิ่มปฏิกิริยาพอลิเมอและ depolymerization โดยการกระจายตัวของมวลรวมหรือโดยการทําลายพันธะเคมีอย่างถาวรในโซ่พอลิเมอร์; เพิ่มอัตรา emulsification; ปรับปรุงอัตราการแพร่กระจาย; ผลิตอิมัลชันเข้มข้นสูงหรือการกระจายตัวสม่ําเสมอของวัสดุขนาดไมครอนหรือนาโนขนาด; ช่วยในการสกัดสารเช่นเอนไซม์จากพืชยีสต์หรือเซลล์แบคทีเรีย กําจัดไวรัสออกจากเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ และในที่สุดกัดเซาะและทําลายอนุภาคที่อ่อนแอรวมถึงสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก (กุลวาเล๒๐๐๒)

อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงก่อให้เกิดความปั่นป่วนอย่างรุนแรงในของเหลวที่มีความหนืดต่ําซึ่งสามารถใช้ในการกระจายวัสดุในของเหลว (Ensminger 1988) ที่อินเตอร์เฟซของเหลว / ของแข็งหรือก๊าซ / ของแข็งระเบิดไม่สมมาตรของฟองอากาศเกิดโพรงอากาศอาจทำให้เกิดความปั่นป่วนมากที่ลดชั้นขอบเขตการแพร่กระจายเพิ่มการถ่ายโอนมวลความร้อนและมากเร่งการแพร่กระจายในระบบที่สามัญผสมเป็นไปไม่ได้ (บอร์ก 1965)