เครื่องกวนถังอัลตราโซนิก
เครื่องกวนถังอัลตราโซนิกเป็นเครื่องกวนเชิงกล การกวนด้วยอัลตราโซนิกผสมของเหลวกับของเหลวอื่นหรือของแข็งเพื่อปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของกระบวนการในการผลิตสารเคมี อาหาร ผลิตภัณฑ์ยา และเครื่องสำอาง เครื่องกวนของ Hielscher Ultrasonics มีขนาดตั้งแต่เครื่องกวนสำหรับห้องปฏิบัติการจนถึงเครื่องกวนถังระดับอุตสาหกรรมสำหรับใช้งานแบบแบตช์หรือแบบอินไลน์
เครื่องกวนถังอัลตราโซนิก
วัตถุประสงค์ของการกวนในถังคือการปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของกระบวนการ เครื่องกวนถังอัลตราโซนิกช่วยในกระบวนการต่อไปนี้:
- การทำให้เปียกและ การละลายสารของแข็งในของเหลว
- การกระจายตัว และการผสมวัสดุในสูตรผลิตภัณฑ์ของเหลว เช่น สารซักล้างสำหรับอุตสาหกรรม ธุรกิจ หรือครัวเรือน หรือน้ำยาทำความสะอาดชนิดอื่น
- การทำอิมัลชัน, เช่น การผสมของเหลวสองชนิดที่ไม่ผสมเข้ากันหรือแทบไม่ผสมเข้ากัน
- การสกัดสารจากพืช เช่น น้ำมันจากสมุนไพร ใบไม้ หรือเครื่องเทศ
- การสลายเซลล์ (เช่น การทำให้เซลล์แตกและการสกัดเซลล์)
- การทำความสะอาดพื้นผิวอนุภาค เช่น เม็ดแก้วหรือตัวกลางบด
- การสังเคราะห์อนุภาค เช่น การสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนหรือการตกตะกอน
- ปฏิกิริยาเคมีและ การเร่งปฏิกิริยา, เช่น ใน CSTRs (เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่อง)
สำหรับหลายกระบวนการ เครื่องกวนถังอัลตราโซนิกสามารถลดเวลาของกระบวนการได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น แทนที่จะแช่วัตถุดิบจากพืชเป็นเวลาหลายชั่วโมงในการสกัดด้วยน้ำเย็น การกวนด้วยอัลตราโซนิกสามารถลดเวลาการแปรรูปเหลือเพียงไม่กี่นาทีหรือแม้แต่ไม่กี่วินาที การเพิ่มโพรบอัลตราโซนิกในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ที่มีอยู่เป็นวิธีง่าย ๆ ในการลดเวลาของกระบวนการและเพิ่มกำลังการผลิตอย่างมีประสิทธิผล ด้วยเหตุนี้ การกวนในถังด้วยอัลตราโซนิกจึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนการผลิต
เครื่องกวนอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการ
เครื่องกวนอัลตราโซนิกเป็นเครื่องมือสำคัญในการวิจัยและพัฒนากระบวนการ ขณะที่เครื่องกวนทั่วไปมักต้องใช้ปริมาตรขั้นต่ำค่อนข้างมาก การกวนด้วยอัลตราโซนิกสามารถใช้ได้ตั้งแต่ปริมาตรเพียง 150µL Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องผสมอัลตราโซนิกแบบมือถือขนาดกะทัดรัดและเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกแบบติดตั้งบนขาตั้งสำหรับการกวนในกระบวนการต่าง ๆ มีเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลสำหรับอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ทุกรุ่น
เครื่องกวนอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรม
เครื่องกวนอัลตราโซนิกของ Hielscher ผสมสารได้หลากหลายชนิดในการผลิตผลิตภัณฑ์ของเหลว เช่น สี หมึก สารเคลือบสี กาว หรือจาระบีหล่อลื่น เครื่องกวนระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher มีกำลังอัลตราโซนิกตั้งแต่ 500 วัตต์ถึง 16 กิโลวัตต์ต่อโพรบอัลตราโซนิกหนึ่งตัว คุณสามารถจัดชุดโพรบอัลตราโซนิกหลายตัวเพื่อให้ได้กำลังขาออกอัลตราโซนิกรวมที่สูงขึ้น
การขยายกำลังการกวนแบบเชิงเส้น
ข้อได้เปรียบสำคัญประการหนึ่งของเครื่องกวนอัลตราโซนิกของ Hielscher เมื่อเทียบกับเครื่องกวนถังเชิงกลแบบดั้งเดิมทั่วไปคือการขยายขนาดแบบเชิงเส้นอย่างสมบูรณ์ ผลลัพธ์ใด ๆ จากชุดอุปกรณ์กวนระดับห้องปฏิบัติการหรือระดับนำร่องสามารถขยายแบบเชิงเส้นไปสู่ขนาดที่ใหญ่กว่าได้ทุกขนาด
การติดตั้งเครื่องกวนอัลตราโซนิก
คุณสามารถติดตั้งเครื่องกวนอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมเพิ่มเติมในเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนที่มีอยู่ และใช้งานร่วมกับเครื่องผสมภายในถังประเภทอื่น ๆ ได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือการติดตั้งโพรบกวนอัลตราโซนิกแบบอินไลน์ร่วมกับปั๊มเพื่อหมุนเวียนผลิตภัณฑ์ผ่านเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก การใช้อัลตราโซนิกไม่ถ่ายเทความร้อนเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ โพรบอัลตราโซนิกส่งผ่านเฉพาะพลังงานกลในรูปของการสั่นเชิงกลเท่านั้น ส่วนผสมของเหลวอาจร้อนขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานภายในของเหลวขณะเคลื่อนที่
การกวนในถังที่ใช้งานง่าย
เครื่องกวนอัลตราโซนิกชนิดโพรบไม่มีซีลหมุน คุณสามารถติดตั้งหน้าแปลนโพรบเข้ากับถังปฏิกรณ์หรือภาชนะอื่นได้ในทุกทิศทาง มุม หรือตำแหน่ง ดังนั้น โพรบอัลตราโซนิกตัวเดียวกันจึงสามารถใช้เป็นเครื่องกวนที่ติดตั้งเข้าจากด้านบน ด้านข้าง หรือด้านล่างได้ คุณสามารถติดตั้งโพรบอัลตราโซนิกสำหรับการกวนเข้ากับเครื่องปฏิกรณ์แก้ว ถังเหล็ก ถังสเตนเลส หรือภาชนะพลาสติก เช่น IBCs ได้
ความเข้มของการกวนและกำลังอัลตราโซนิกรวมที่ถ่ายเทเข้าสู่ของเหลวสามารถปรับเปลี่ยนได้ด้วยจำนวนและขนาดของโพรบอัลตราโซนิก รวมถึงแอมพลิจูดของการสั่นอัลตราโซนิก เมื่อใช้โพรบอัลตราโซนิกหลายตัวในถังเดียวกัน โพรบแต่ละตัวสามารถปรับได้อย่างอิสระ
เมื่อใช้การกวนในถังด้วยอัลตราโซนิกเพื่อผสมผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง เช่น จาระบีหล่อลื่น กาว พอลิเมอร์ เรซิน หรือสี การใช้อัลตราโซนิกร่วมกับเครื่องกวนแบบใบพัดช่วยให้ได้ผลลัพธ์ของกระบวนการที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น
การทำความสะอาดชิ้นส่วนเครื่องกวนที่สัมผัสของเหลวโดยไม่ต้องถอดแยกได้อย่างง่ายดาย
โพรบของเครื่องกวนอัลตราโซนิกทำจากไทเทเนียมเกรด 5 ไทเทเนียมชนิดนี้เป็นโลหะผสมที่แข็งแรงมาก น้ำหนักเบา และทนต่อการกัดกร่อน โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางของโพรบมีตั้งแต่ 1mm ถึง 40mm สำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ และตั้งแต่ 40mm ถึง 90mm สำหรับเครื่องกวนถังระดับอุตสาหกรรม ดังนั้น เครื่องกวนอัลตราโซนิกจึงต้องการเพียงช่องเปิดขนาดเล็กที่ถังเท่านั้น
เครื่องกวนถังอัลตราโซนิกทำความสะอาดได้ง่าย เนื่องจากมีรูปทรงที่สมมาตรรอบแกนหมุนและเรียบง่ายมาก อีกทั้งไม่มีซีลหมุนที่อาจรั่วหรือสึกหรอได้
ระหว่างขั้นตอนการทำความสะอาดโดยไม่ต้องถอดแยก (CIP) โพรบอัลตราโซนิกสามารถช่วยได้ด้วยการทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกความเข้มสูง
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้เกี่ยวกับเครื่องกวนถัง
การกวนมีกลไกหลากหลายและมีเครื่องกวนหลายประเภท ซึ่งรวมถึง:
- เครื่องกวน (เครื่องกวนแบบสมอและแบบกรอบ เครื่องกวนแบบใบพัดแนวรัศมี)
- เครื่องกวนแบบกังหัน กังหันใบเอียง
- เครื่องกวนแบบใบพาย
- เครื่องเขย่า
- แท่งกวนแม่เหล็ก
เครื่องกวนถังเชิงกลจำนวนมากให้ความเข้มของการกวนต่ำมาก เนื่องจากมีความเร็วในการเคลื่อนที่จำกัดและไม่มีการเกิดคาวิเทชัน การกวนด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีกวนเชิงกลในกระบวนการที่มีความเข้มสูงมาก ในทุกวินาที การใช้อัลตราโซนิกสร้างการสั่นเชิงกลในของเหลวมากกว่า 20,000 ครั้ง ส่งผลให้เกิดการผสมอย่างเข้มข้นและแรงเฉือนที่รุนแรง ซึ่งมีประโยชน์ในการผลิตสูตรผลิตภัณฑ์หลายชนิด ใบพัดชนิดสองใบจะต้องหมุนด้วยความเร็ว 600,000 RPM เพื่อให้มีความถี่เท่ากัน
การประยุกต์ใช้เครื่องกวนถังอัลตราโซนิก
เครื่องกวนถังอัลตราโซนิกใช้งานในกระบวนการหลากหลายทั่วโลก เช่น:
- การชะละลายแร่
- เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม
- การผลิตไบโอเอทานอล
- การผลิตไบโอดีเซล
- การหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน
- อาหารเหลวและซอส
- สี, สารเคลือบ, วาร์นิช, หมึก และสารให้สี
- เทคโนโลยีการกลั่นและปิโตรเคมี (เช่น การกำจัดกำมะถัน)
- อุตสาหกรรมกระดาษ
- อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง (การผลิตครีมและโลชัน)
- การเกษตร (เช่น การเตรียมความพร้อมของเมล็ดก่อนงอก)
- อุตสาหกรรมยา (เช่น วัคซีน โลชัน และยาขี้ผึ้ง)
- การสกัดสารจากพืช (เช่น ด้วยการสลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิก)


