Tế bào dòng chảy và lò phản ứng nội tuyến cho máy siêu âm trong phòng thí nghiệm

Máy đồng nhất phòng thí nghiệm siêu âm có thể được sử dụng để xử lý hàng loạt và nội tuyến chất lỏng và chất bán lỏng. Các ứng dụng điển hình bao gồm đồng nhất, phân tán, nhũ tương hóa, hòa tan cũng như các phản ứng sonochemical. Đối với sonication nội tuyến liên tục, các tế bào dòng chảy và lò phản ứng nội tuyến trong các kích cỡ và hình học khác nhau có sẵn.

Xử lý nội tuyến siêu âm trên quy mô phòng thí nghiệm

Lò phản ứng tế bào dòng chảy cho đồng nhất siêu âm nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi để xử lý khối lượng lớn trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, để xử lý khối lượng nhỏ hơn trên phòng thí nghiệm và quy mô băng ghế dự bị, việc sử dụng các tế bào dòng siêu âm cũng mang lại nhiều lợi thế khác nhau. Các tế bào dòng chảy siêu âm cho phép đạt được kết quả xử lý đồng đều kể từ khi vật liệu đi qua không gian hạn chế của buồng tế bào dòng chảy một cách xác định. Các yếu tố sonication như thời gian lưu giữ, nhiệt độ quá trình và số lượng đoạn có thể được kiểm soát chính xác để đạt được các mục tiêu một cách đáng tin cậy.
Các tế bào dòng chảy Hielscher và lò phản ứng nội tuyến đi kèm với áo làm mát để duy trì nhiệt độ quá trình tối ưu. Lò phản ứng tế bào dòng chảy có sẵn ở nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau để đáp ứng các yêu cầu quy trình cụ thể.
Bằng cách sử dụng một ultrasonicator phòng thí nghiệm kết hợp với một lò phản ứng tế bào dòng chảy, bạn có thể xử lý khối lượng mẫu lớn hơn mà không cần nhiều lao động cá nhân. Sử dụng thiết lập tế bào dòng chảy siêu âm, chất lỏng được bơm vào lò phản ứng siêu âm làm bằng thép không gỉ hoặc thủy tinh. Trong tế bào dòng chảy, chất lỏng hoặc bùn được tiếp xúc với sonication có thể điều chỉnh chính xác. Tất cả các vật liệu đi qua khu vực điểm nóng xâm thực bên dưới sonotrode và trải qua một điều trị siêu âm thậm chí. Sau khi đi qua vùng xâm thực, chất lỏng đến đầu ra của tế bào dòng chảy. Tùy thuộc vào quá trình, điều trị dòng chảy siêu âm có thể được chạy như điều trị một hoặc nhiều lần. Để duy trì nhiệt độ quá trình có lợi nhất định, ví dụ như để ngăn chặn sự xuống cấp của vật liệu nhạy cảm với nhiệt trong quá trình sonication, các lò phản ứng tế bào dòng chảy được bọc để cải thiện tản nhiệt.
Từ khối lượng nhỏ đến lớn: Kết quả quy trình có thể được mở rộng tuyến tính từ khối lượng nhỏ hơn được xử lý ở cấp độ phòng thí nghiệm và băng ghế dự bị đến thông lượng rất lớn trên quy mô sản xuất công nghiệp. Hielscher ultrasonicators có sẵn cho bất kỳ khối lượng từ microlit để gallon.
Các tế bào dòng chảy Hielscher hoàn toàn có thể hấp tiệt trùng và phù hợp để sử dụng với hầu hết các hóa chất.

Tìm hiểu thêm về phòng thí nghiệm và đồng nhất siêu âm công nghiệp!

Thiết bị phòng thí nghiệm siêu âm và tế bào dòng chảy

Dưới đây, bạn có thể tìm thấy các thiết bị phòng thí nghiệm siêu âm của chúng tôi với các tế bào dòng chảy phù hợp và sonotrodes
UP400ST (24kHz, 400W):
Các sonotrodes S24d14D, S24d22D và S24d22L2D đi kèm với một vòng đệm chữ O. Các loại sonotrode S24d14D và S24d22D tương thích với tế bào dòng chảy FC22K (thép không gỉ, có áo làm mát).

UP200St (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrodes S24d2D và S24d7D được trang bị niêm phong vòng chữ O và tương thích với cảm biến dòng chảy FC7K (thép không gỉ, với áo làm mát) và FC7GK (tế bào dòng chảy thủy tinh, với áo làm mát).

UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Đối với cả UP50H và UP100H, các mô hình tế bào dòng chảy và sonotrode giống nhau có thể được sử dụng. Sonotrodes MS7 và MS7L2 có một con dấu làm cho chúng phù hợp để sử dụng với các tế bào dòng chảy D7K (thép không gỉ) và GD7K (tế bào dòng chảy thủy tinh, với áo làm mát).

Làm thế nào để tối ưu hóa điều kiện hoạt động trong tế bào dòng siêu âm

Hielscher Ultrasonics cung cấp cho bạn nhiều loại tế bào dòng chảy siêu âm và lò phản ứng sonochemical. Thiết kế tế bào dòng chảy (tức là hình học và kích thước của tế bào dòng chảy) và sonotrode nên được chọn phù hợp với chất lỏng hoặc bùn và kết quả quy trình được nhắm mục tiêu.
Bảng dưới đây hiển thị các thông số quan trọng nhất, ảnh hưởng đến điều kiện siêu âm trong tế bào dòng chảy.

• Nhiệt độ: Các tế bào dòng chảy với áo làm mát giúp duy trì nhiệt độ xử lý mong muốn. Nhiệt độ cao gần điểm sôi riêng của chất lỏng dẫn đến giảm cường độ xâm thực vì mật độ chất lỏng đang hạ thấp.
• Áp lực: Áp suất là một thông số tăng cường xâm thực. Áp lực tế bào dòng chảy siêu âm dẫn đến tăng mật độ chất lỏng và do đó tăng xâm thực âm thanh. Các tế bào dòng chảy trong phòng thí nghiệm Hielscher có thể được điều áp lên đến 1 barg, trong khi các tế bào dòng chảy công nghiệp Hielscher và lò phản ứng lên đến 300atm (khoảng 300 barg) có thể được áp dụng.
• Độ nhớt của chất lỏng: Độ nhớt của chất lỏng là một yếu tố quan trọng, khi nói đến thiết lập siêu âm nội tuyến. Các tế bào dòng chảy trong phòng thí nghiệm nhỏ tốt nhất là được sử dụng với môi trường có độ nhớt thấp, trong khi các tế bào dòng chảy công nghiệp Hielscher phù hợp với các vật liệu có độ nhớt thấp đến cao bao gồm bột nhão.
• Thành phần của chất lỏng: Ảnh hưởng của độ nhớt của chất lỏng đã được mô tả ở trên. Nếu chất lỏng được xử lý không chứa chất rắn, việc bơm và cho ăn rất đơn giản và tính chất dòng chảy có thể dự đoán được. Khi nói đến bùn có chứa chất rắn như hạt và sợi, hình dạng tế bào dòng chảy phải được chọn xem xét kích thước hạt hoặc chiều dài sợi. Hình dạng tế bào dòng chảy phù hợp tạo điều kiện cho dòng chảy của chất lỏng tải rắn và đảm bảo sonication đồng nhất.
• Khí hòa tan: Chất lỏng được đưa vào một tế bào dòng siêu âm không nên chứa một lượng lớn khí hòa tan vì bong bóng khí cản trở việc tạo ra sự xâm thực âm thanh và bong bóng chân không đặc trưng của nó.

Lò phản ứng dòng chảy siêu âm trên quy mô nhỏ và lớn rất phổ biến trong nghiên cứu, R&D và ngành công nghiệp vì chúng cho phép nghiên cứu và kiểm soát các cơ chế và ảnh hưởng của xử lý siêu âm công suất cao. Do đó, tế bào dòng chảy siêu âm và lò phản ứng nội tuyến đã được thực hiện cho các ứng dụng khác nhau trong các quá trình sinh học, dược phẩm và hóa học – ở quy mô phòng thí nghiệm, thí điểm và công nghiệp.
Hielscher Ultrasonics homogenizers, sonotrodes và tế bào dòng chảy có sẵn trong các thiết kế khác nhau để lắp ráp các thiết lập xử lý siêu âm lý tưởng. Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm của chúng tôi sẽ tư vấn liên quan đến cấu hình thiết bị tối ưu cho mục tiêu quy trình của bạn!

Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: