Ko'p fazali Kavitator – Ultrasonik oqim xujayrasi uchun MPC48 ni joylashtiring
The MultiPhaseCavitator Insert (Insert MPC48) is designed to improve the ultrasonic processing of liquid/liquid or liquid/gas mixes. 48 very fine cannulas inject liquid or gas into a liquid phase right in the cavitation zone. This creates very small suspended droplets or gas bubbles yielding a very high specific surface area.
Ushbu qo'shimcha, ayniqsa, faza-transfer-reaksiyalar kabi emulsiya kimyosi uchun foydalidir. Faza-transfer-kataliz (PTC) yoki suyuqlik-suyuq-ekstraktsiya. Qo'llashning yana bir qiziqarli sohasi - ikkita suyuq prekursordan zarrachalarni cho'ktirish yoki sono-kristallanish. Ushbu qo'shimcha Hielscher oqim xujayrasi reaktorlari uchun mo'ljallangan va ommaviy yoki uzluksiz ishlov berish imkonini beradi.
Bitta va 48 ta qarshi portlari
Ultrasonication emulsifikatsiya va aralashtirish uchun samarali vositadir. An'anaviy o'rnatishdan farqli o'laroq, alohida fazalar oqim xujayrasiga va kavitatsiyaga kirishdan oldin birlashtiriladi, bu oqim xujayrasi qo'shimchasi ikki fazaning kombinatsiyasini yaxshilaydi. Suyuqlik 48 ta nozik kanül orqali AOK qilinganida, u juda tor iplar bilan oqim xujayrasiga kiradi. Qo'shimchada ichki diametri 0,3 mm dan 1,2 mm gacha bo'lgan 48 ta nozik tibbiy kanül ishlatiladi. Ushbu kanüllar osongina almashtirilishi mumkin va arzon sarflanadigan materialdir (steril, taxminan 2ct / dona). Ultrasonik kavitatsiya (20 kHz da) oqim xujayrasidagi suyuqlik fazasiga kirganda, 48 ta kiruvchi suyuqlik iplarini kichik tomchilarga kesib tashlaydi.
Dizayn kanüllar orasidagi oqimni tekislash uchun barcha 48 ta kanülga bitta ta'minotdan bir xil besleme bosimini qo'llaydi.
Suyuq-suyuqlik reaktsiyalari uchun ultratovush reaktoriga 48 ta kirish porti
Ultrasonik multifazekavitatorga in'ektsiya
MPC48 kiriting – 48 ta nozik kanüller kavitatsiya zonasida tugaydi
InsertMPC48 bilan ultratovushli oqim hujayrali reaktor FC100L1K-1S
Foydalanish va ilovalar
Hielscher ultratovush reaktorlari ko'pincha emulsiyalash, suyuqlik-suyuq fazali tizimlarda fazani uzatish jarayoni kinetikasini yoki erish tezligini yaxshilash uchun ishlatiladi. Bunday jarayonlarga misollar vodorod peroksid bilan oksidlovchi oltingugurtsizlantirish va keyinchalik erituvchi ekstraktsiyasi yoki triglitseridlarning bazaviy-katalizli transesterifikatsiyasi.
Bir reagent fazasining boshqa reagent fazasida cheklangan eruvchanligi jarayon emulsiyasi kimyosida muhim muammo hisoblanadi, chunki ikkala faza ham bir-biri bilan faqat interfazada reaksiyaga kirishadi. Ultratovushsiz, bu past reaktsiya tezligiga va ikki fazali tizimlarda sekin konvertatsiya kinetikasiga olib keladi.
Ultrasonik reaktor bilan qo'shimchani ishlatib, kavitatsiya yuqori gidravlik kesishni hosil qiladi va AOK qilingan fazani mikro va nano o'lchamdagi tomchilarga ajratadi. Fazalar chegarasining o'ziga xos sirt maydoni reaktsiyaning kimyoviy tezligiga ta'sir qilganligi sababli, tomchilar diametrining sezilarli darajada qisqarishi reaksiya kinetikasini yaxshilaydi va faza o'tkazuvchi vositalarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirishi yoki yo'q qilishi mumkin. AOK qilingan fazaning hajm foizini kamaytirish mumkin, chunki nozik emulsiyalar boshqa reaktiv faza bilan bir xil aloqa yuzasini ta'minlash uchun kamroq hajmga muhtoj.
Ushbu qo'shimchadan foydalanish amfifil emulsiya katalizatorlarining kerakli miqdorini kamaytirishi mumkin fazali uzatuvchi katalizatorlar (PTC), masalan, suvli va organik suyuqliklarda eriydigan noyob qobiliyatiga ega to'rtlamchi ammoniy tuzlari.
Kimyoviy reaksiyalar uchun kengaytirilgan massa uzatish
Ikki reagent fazasi fazalar chegarasida reaksiyaga kirishganda, reaksiya mahsulotlari tomchilar yuzasida to‘planadi va reaktiv fazalarining interfeysda o‘zaro ta’sirini bloklaydi. Ultrasonik kavitatsiya natijasida yuzaga kelgan gidravlik kesish turbulent oqimga va tomchilar yuzalaridan materialning o'tishiga olib keladi va takroriy birlashishga va keyinchalik yangi tomchilarning shakllanishiga olib keladi. Reaktsiya vaqt o'tishi bilan davom etar ekan, sonikatsiya reagentlarning ta'sirini va o'zaro ta'sirini maksimal darajada oshiradi.
Bu ta'sir ko'plab jarayonlarda, masalan, o'simlik moylarini biodizelga transesterifikatsiya qilish yoki makromolekulalar hosil qilish uchun diesterlarni diollar bilan transesterifikatsiya qilish orqali poliesterlarni sintez qilishda qo'llaniladi.
Emulsiyalash / Emulsiyalash
Ushbu oqim xujayrasi qo'shimchasi aralashmaydigan suyuqliklarni aralashtirishda emulsifikatsiyani yaxshilaydi. Bu tomchilarning kichikroq o'lchamlari va torroq hajmdagi taqsimotga olib keladi – emulsiya barqarorligining asosiy omili. Ushbu dizayn yordamida siz past va o'rta yopishqoqlikdagi suyuqliklarni og'ir yoqilg'i moylari (HFO), polimerlar yoki jellar kabi yuqori yopishqoqlikdagi suyuqliklarga quyishingiz va emulsiyalashingiz mumkin. Ba'zi formulalar emulsifikatorlar yoki stabilizatorlarni qo'shishni talab qilishi mumkin. Bu holda emulsifikatorni bir xilda aralashtirishga yordam beradi. Bir nechta fazalarni in'ektsiya qilish uchun moslashtirilgan dizaynlar, ammo kanüllar so'rov bo'yicha mavjud.
suyuqlik-suyuqlik ekstraktsiyasi
Ushbu qo'shimcha nozik o'lchamdagi turbulent emulsiya hosil qilish orqali suyuqlik-suyuqlik ekstraksiya jarayonlarini kuchaytiradi, masalan, neft fazasidagi erituvchi faza. Shunga qaramay, bu fazali aloqa yuzasini oshiradi va yaxshi ekstraktsiya va erituvchidan foydalanishni kamaytiradi.
Tozaroq yonish uchun akva-yoqilg'i
Dengiz kemalarida yoki energiya ishlab chiqarishda ishlatiladigan og'ir mazut kabi past navli yoqilg'i moylari suv bilan emulsiyalanishi mumkin. Bu yanada samarali yonish va NO ning sezilarli darajada kamayishiga olib keladix emissiya va kuyikish.
Aqua-yoqilg'ining (emulsiya-yoqilg'i) ultratovushli emulsifikatsiyasi haqida ko'proq o'qing!
Yog'ingarchilik / Sono-kristallanish
Pigmentlar yoki nano-zarralar suyuqliklarda cho'kish orqali pastdan yuqoriga yaratilishi mumkin. Bunday holda, o'ta to'yingan aralash yuqori konsentrlangan materialdan qattiq zarrachalar yoki kristallar hosil qila boshlaydi. Bu zarralar ma'lum bir nuqtaga qadar o'sib boradi va nihoyat cho'kadi. Zarracha/kristal hajmi va morfologiyasini nazorat qilish uchun prekursor/reagent aralashuvini nazorat qilish zarur.
Umuman olganda, yog'ingarchilik jarayoni quyidagilarni o'z ichiga oladi: aralashtirish, supersaturatsiya, yadrolanish, zarrachalarning o'sishi va aglomeratsiya. Ikkinchisi past konsentratsiyali qattiq konsentratsiya yoki stabilizatorlar yordamida oldini oladi. Aralashtirish juda muhim; ko'pgina yog'ingarchilik jarayonlariga kelsak, reaktsiya tezligi juda yuqori. InsertMPC48 kuchli ultratovushli kavitatsion kesish bilan tez tor in'ektsion reaktivlarni birlashtiradi. Bu ko'proq va kichikroq zarrachalarni hosil qilish uchun aralashtirish tezligi va ishlashini maksimal darajada oshiradi.
Uzluksiz ultratovushli yog'ingarchilik reaktsiyasida hosil bo'lgan Fe3O4 (magnetit) zarrachalarining zarracha hajmi taqsimoti (Banert va boshq., 2004).
Laboratoriya sinovlaridan uchuvchi miqyos va ishlab chiqarishgacha
Hielscher Ultrasonics ushbu texnologiyani har qanday miqyosda sinab ko'rish, tekshirish va ishlatish uchun uskunalar taklif qiladi. Kontseptsiyani mavjud jarayonlarga kiritish oson.
- A fazasini oqim xujayrasining pastki qismidagi suyuqlik kirish portiga o'tkazing
- B fazasini oqim xujayrasining yon tomonidagi kichikroq suyuqlik kirish port(lar)iga kiriting. Ushbu ozuqa 48 ta nozik quvur orqali kavitatsiya maydoniga yuboriladi
- Oqim xujayrasi chiqish portidagi orqa bosimli valf yordamida reaktor bosimini sozlang
Stol usti darajasida 1 kVt sonikator UIP1000hdT jarayonni namoyish qilish va sonikatsiya parametrlarini optimallashtirish uchun 100 dan 1000 L / soat (25 dan 250 gal / soat) oqim tezligini qayta ishlash mumkin. Hielscher ultratovushli protsessorlari uchuvchi yoki ishlab chiqarish miqyosida kattaroq ishlov berish hajmlariga chiziqli o'lchov uchun mo'ljallangan. Quyidagi jadvalda ishlov berish hajmlari va tavsiya etilgan uskunalar o'lchamlari ko'rsatilgan.
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 0.2L | 0.25 dan 2 m gacha3/soat | UIP1000hdT, UIP2000hdT |
| 0.2L | 1 dan 8 m gacha3/soat | UIP4000hdT |
| na | 4 dan 30 m gacha3/soat | UIP16000hdT |
| na | 30 m dan yuqori3/soat | ning klasteri UIP10000 yoki UIP16000hdT |
MultiPhaseCavitator haqida tez-tez so'raladigan savollar – Ultrasonik oqim xujayrasini qo'shish MPC48
MultiPhaseCavitator Insert (Flow Cell Insert MPC48) nima?
MultiPhaseCavitator Insert (InsertMPC48) suyuq/suyuqlik yoki suyuq/gaz aralashmalarni ultratovush bilan ishlashini yaxshilash uchun mo‘ljallangan oqim hujayrali insertdir. U 48 ta juda nozik kanuladan foydalanadi, ular suyuq fazaga to‘g‘ridan-to‘g‘ri kavitatsiya zonasida suyuq yoki gazni chiqarib, yuqori maxsus yuzaga ega juda kichik suspenziya tomchilarini yoki gaz pufakchalarini hosil qiladi.
MPC48 nima degani?
MPC MultiPhaseCavitator qisqartmasi. 48 raqami insertda 48 ta in'ektsiya kanulasi mavjudligini bildiradi. So‘rov bo‘yicha oqim hujayrali insert ko‘proq yoki kamroq kanulalar bilan jihozlanishi mumkin.
Flow Cell Insert MPC48 qanday ishlaydi?
Suyuqlik 48 ta nozik tibbiy kanula orqali (ichki diametrlari 0.3 mm dan 1.2 mm gacha) yuborilganda, u oqim hujayrasiga juda tor iplarda kiradi. 20 kHz chastotada ultratovushli kavitatsiya kirayotgan bu iplarni suyuq fazaga kirganda kichik tomchilarga bo'lib yuboradi. Dizayn bir ta'minotdan barcha 48 kanula o'rtasidagi oqimni barqarorlashtirish uchun bir xil bosimni qo'llaydi.
MultiPhaseCavitator Insert qaysi sohalarda eng mos keladi?
U emulsiyon kimyosi, masalan, Fazani-O'tkazish-Reaksiyalari, Fazani-O'tkazish-Kataliz (PTC) va Suv-Suva Bo'linishi kabi jarayonlar uchun ayniqsa foydalidir. Shuningdek, u ikkita suyuq prekursorlardan zarralarni cho'kib tushishini va sono-kristallanishni amalga oshirishga juda mos keladi. Qo'shimcha Hielscher oqim hujayrasi reaktorlariga mo'ljallangan bo'lib, partiyaviy yoki uzluksiz ishlov berishga imkon beradi.
MPC48 qo'shimchasi fazani-o'tkazish reaksiyalarini qanday yaxshilaydi?
Bir reagent fazasining boshqasida cheklangan eruvchanligi interfazaga reaktsiyani cheklaganligi sababli, ikki fazali tizimlar ultratovushsiz past reaktsiya tezligiga ega. Qo'shimcha bilan kavitatsiya yuqori gidravlik kesishni keltirib chiqaradi va AOK qilingan fazani kichik mikron va nano o'lchamdagi tomchilarga ajratadi. Tomchi diametrining bu sezilarli qisqarishi reaksiya kinetikasini yaxshilaydi va faza o'tkazuvchi agentlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirishi yoki yo'q qilishi mumkin.
Qo'shimcha kerakli katalizator miqdorini kamaytira oladimi?
Ha. Qo'shimcha amfifil emulsiya katalizatorlari yoki to'rtlamchi ammoniy tuzlari kabi fazali katalizatorlar (PTC) miqdorini kamaytirishi mumkin, chunki nozik emulsiyalar boshqa reagent fazasi bilan bir xil aloqa yuzasini ta'minlash uchun kamroq hajmga muhtoj.
Kimyoviy reaksiyalarda massaning uzatishini qanday oshiradi?
Reaksiya mahsulotlari tomchi yuzasida to'planib, interfeysda reagentlarning o'zaro ta'sirini to'sib qo'yishi mumkin. Ultrasonik kavitatsiyadan keladigan gidravlik siljish turbulent oqim va moddaning tomchi yuzalariga va ulardan tashqariga tashilishini yaratadi, bu esa takroriy birikish va yangi tomchilar hosil bo'lishiga olib keladi. Vaqt o'tishi bilan, sonikatsiya reagentlarning maksimal ta'sirlanishi va o'zaro ta'sirini ta'minlaydi – Sabzavot yoglarini biodizelga transesterifikatsiya qilish yoki poliesterni sintez qilish kabi jarayonlarda ishlatiladi.
Qo'shma suyuqlik-suyuqlik ekstraktsiyasi uchun insert samaralimi?
Ha. Qo'shimcha nozik o'lchamdagi turbulent emulsiya yaratish orqali suyuqlik-suyuqlik ekstraktsiyasini kuchaytiradi, masalan, moy fazasidagi erituvchi faza. Bu fazali aloqa yuzasini oshiradi va erituvchidan foydalanishni kamaytirish bilan yaxshi ekstraktsiyaga olib keladi.
U suv yoqilg'isi uchun ishlatilishi mumkinmi?
Ha. Dengiz kemalarida yoki energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan og'ir mazut kabi past navli yoqilg'i moylari suv bilan emulsiyalanishi mumkin. Bu yanada samarali yonish va NOx emissiyasi va kuyikishning sezilarli darajada kamayishiga olib keladi.
Aqua-yoqilg'ining ultratovushli emulsifikatsiyasining afzalliklarini bilib oling!
Qo'shimcha yog'ingarchilik va sono-kristallanishga qanday yordam beradi?
Pigmentlar yoki nano-zarralar suyuqliklarda cho'kma orqali pastdan yuqoriga hosil bo'lishi mumkin. Insert MPC48 tez tor in'ektsiyalangan jetlarni kuchli ultratovushli kavitatsion siljish bilan birlashtiradi, bu aralashtirish tezligi va samaradorligini maksimal darajada oshiradi, natijada ko'proq va kichik zarrachalar hosil bo'ladi. Ko'plab cho'kma reaksiyalarining tezligi juda yuqori bo'lgani uchun, prekursor/reagent aralashmasini nazorat qilish muhim, va insert zarracha/kristall o'lchami hamda morfologiyasini nazorat qilishga yordam beradi.
Kanulalar iste'mol qilinadimi?
Ha. 48 ta nozik tibbiy kanulalar oson almashtirilishi mumkin va ular arzon iste'mol qilinadi (steril, taxminan 2 ct/pc). Bu kanulalar standart iste'mol materiallari bo'lib, mahalliy manbadan oson olinadi. Buyurtma bo'yicha bir nechta fazani kanulalar orqali yuborish uchun maxsus dizaynlar mavjud.
InsertMPC48 bilan oqim xujayrasini qanday o'rnatasiz?
Kontseptsiyani mavjud jarayonlarga kiritish oson: A fazasini oqim xujayrasining pastki qismidagi suyuqlik kirish portiga oziqlantirish, B fazasini yon tomondan kichikroq suyuqlik kirish port(lar)iga (48 ta nozik quvur orqali kavitatsion hududga AOK qilinadi) va reaktor bosimini oqim xujayrasining chiqish portidagi orqa bosim klapanidan foydalanib sozlash.
Qanday kattalashtirish imkoniyatlari va uskunalar o'lchamlari mavjud?
Hielscher ushbu texnologiyani har qanday o‘lchamda sinash, tekshirish va qo‘llash uchun uskuna taklif qiladi, stol usti modellardan pilot va ishlab chiqarishgacha chiziqli ko‘lamda oshirish mumkin. Masalan, UIP1000hd (1 kVt) 100–1,000 L/soat hajmdagi ishlov berish uchun namoyish va parametrlarni optimallashtirishni amalga oshirishi mumkin; tavsiya etilgan qurilmalar UIP1000hd/UIP2000hd dan UIP4000 va UIP16000 gacha bo‘lib, 30 m³/soat dan yuqori oqimlar uchun UIP10000 yoki UIP16000 klasterlari ishlatiladi.
Ultrasonik oqim xujayrasini qo'shish MPC48 – Ko'p fazali Kavitator