Trộn cắt cao với Ultrasonics
Máy trộn cắt cao áp dụng lực cắt cao vào chất lỏng và slurries để cung cấp đồng phục phân tán, pha trộn, và nhũ tương của hai hoặc nhiều pha lỏng-rắn hoặc lỏng-lỏng giai đoạn. Ultrasonication tạo lực cắt cao qua cavitation âm thanh, xảy ra khi siêu âm công suất cao được kết hợp thành chất lỏng. Máy trộn siêu âm cắt cao là một công nghệ trộn cấp trên, dễ dàng vượt trội thường được sử dụng máy trộn lưỡi cắt cao, Máy trộn đa trục, homogenizers áp lực cao, Máy phay keo, và máy khuấy lưỡi.
Lợi ích của siêu âm máy trộn cắt cao
Siêu âm cao cắt máy trộn có sẵn từ 50W phòng thí nghiệm homogenizers lên đến 16, 000W hệ thống trộn công nghiệp. Danh mục đầu tư rộng từ phòng thí nghiệm, băng ghế dự bị và công nghiệp siêu âm máy trộn cao làm cho nó có thể chọn các máy trộn siêu âm lý tưởng cao cắt cho ứng dụng và khối lượng sản xuất của bạn.
Biên độ cao tại đầu dò siêu âm tạo ra cavitation dữ dội với các dòng chất lỏng của vận tốc cao và sự hỗn loạn phức tạp. Việc tạo ra ultrasonically thủy lực và cơ học mạnh mẽ cắt giảm các hạt và giọt để micron-và kích thước nano. Kể từ khi các thông số quá trình sonication được kiểm soát chính xác và điều chỉnh, tác động của trộn, phay, hoặc phân tán có thể được chính xác thích nghi với vật liệu và quá trình mục tiêu. Siêu âm máy trộn cao cắt giảm thời gian trộn/phay và sản xuất đáng tin cậy tốt và siêu mịn phân tán.
Máy trộn siêu âm có thể được sử dụng cho các quá trình dòng chảy và hàng loạt. Sự đa dạng của các tế bào dòng chảy siêu âm và lò phản ứng cho phép trộn suối với tỷ lệ lưu lượng rất khác nhau và độ nhớt. Máy trộn cắt siêu âm cao có thể xử lý nồng độ rắn rất cao và thậm chí cả hạt mài mòn là không có vấn đề.
Làm thế nào để trộn cắt cao bằng cách làm việc Sonication?
Siêu âm máy trộn cắt cao sử dụng nguyên tắc cơ học giống như các hệ thống trộn công nghiệp như máy trộn lưỡi cắt cao, Máy trộn đa trục, nhà máy keo, máy đồng hóa áp lực cao, và hệ thống khuấy động. Hệ thống trộn siêu âm được sử dụng để phân tán và nghiền hạt, nhũ hóa dầu và các giai đoạn nước, để làm tan chất rắn và để sản xuất hỗn hợp đồng nhất của bất kỳ loại vật liệu trong chất lỏng và slurries. Siêu âm cắt trộn tích hợp một thăm dò siêu âm vào một mạch trộn, chẳng hạn như vào một thùng hàng loạt hoặc vào một tế bào dòng chảy. Đầu dò phân rã siêu âm rung trong chất lỏng ở tần số rất cao và tạo ra cavitation siêu âm mạnh mẽ trong chất lỏng. Sự sụp đổ của bong bóng cavitation kết quả trong lực cắt mạnh mẽ, phá vỡ và phá vỡ các giọt, agglomerates, tập hợp, và thậm chí cả các hạt chính. Như siêu âm cavitation tạo ra tốc độ cao cavitational streaming với lên đến 1000km/h, các máy bay phản lực chất lỏng cavitational tăng tốc độ hạt. Khi các hạt tăng tốc va chạm với nhau, hành động như phương tiện phay. Sau đó, các hạt va chạm vỡ và được giảm xuống micron-hoặc kích thước nano. Trong lĩnh vực siêu âm cavitation, áp lực thay thế nhanh chóng và liên tục giữa chân không và lên đến 1000bar. Một máy trộn quay với 4 lưỡi trộn cần phải hoạt động tại một 300.000 RPM kinh ngạc để đạt được cùng một tần số của chu kỳ áp lực xen kẽ. Máy trộn quay và rotor thông thường tạo ra không có lượng cavitation đáng kể vì giới hạn của chúng trong tốc độ.
Siêu âm cao cắt Mixer UIP2000hdT, một đơn vị trộn 2kW mạnh mẽ
Chế biến Mẹo: siêu âm trộn dưới áp lực
Áp dụng áp lực vào lò phản ứng siêu âm hoặc tế bào dòng chảy tăng cường cavitation âm thanh. Hielscher Ultrasonics cung cấp các loại tế bào dòng chảy và lò phản ứng khác nhau, có thể dễ dàng áp lực lên đến 5 barg. Lò phản ứng siêu âm tùy chỉnh có thể xử lý áp suất cao hơn lên đến 300barg.
Máy trộn cắt siêu âm cao và ứng dụng của họ
Siêu âm máy trộn cắt cao tạo lực cắt mạnh mẽ, có tác động cần thiết trên các hạt như chất rắn, giọt, tinh thể, và sợi để phá vỡ và phá vỡ chúng xuống một kích thước được nhắm mục tiêu, trong phạm vi micron hoặc Nano. Tùy thuộc vào vật liệu độ cứng và giòn, các thông số quá trình siêu âm có thể được điều chỉnh chính xác để đạt được kết quả trộn mong muốn. Khi so sánh với các phương pháp trộn khác như máy khuấy lưỡi cắt cao, chất đồng hóa áp suất cao, các nhà máy keo/hạt, Máy trộn trục, vv. siêu âm tan rã cung cấp một số lợi thế lớn.
Ưu điểm của siêu âm cắt cao máy trộn
- Cavitation cường độ cao và cắt
- Chế biến hạt đồng phục
- nồng độ rắn cao
- Không có vòi phun/không tắc nghẽn
- Không có phương tiện phay (tức là hạt) cần thiết
- Khả năng mở rộng tuyến tính
- Dễ dàng & hoạt động an toàn
- Dễ dàng để làm sạch
- Quý khách & năng lượng hiệu quả
Máy trộn cắt siêu âm cao để giảm kích thước hạt
Siêu âm tan rã được sử dụng cho các hạt giảm kích thước và phân phối hạt, thời tiết này có nghĩa là comminution thực sự của các hạt chính (gọi là phay) hoặc vỡ của agglomerates (gọi là deagglomeration/phân tán).
Đọc thêm về siêu âm phay và phân tán các hạt!
Máy trộn cắt cao siêu âm cho nhũ tương
Khi hai chất lỏng không thể trộn lẫn (ví dụ, nước và dầu) được sonified bằng cách sử dụng một máy trộn siêu âm loại thăm dò, siêu âm cavitation phá vỡ các giọt – sản xuất các giọt rất nhỏ của hai giai đoạn không thể trộn lẫn, sau đó được trộn với nhau. Khi máy trộn cắt cao siêu âm dễ dàng tạo ra các giọt có kích thước nano, nhũ tương siêu âm ổn định triển lãm sự ổn địchlâu dài và xuất hiện trong suốt rõ ràng.
Vì bất kỳ loại nhũ tương nào có ngưỡng nhũ tương/cắt cụ thể, nơi thu được kích thước và đặc điểm giọt tối ưu, việc điều chỉnh các thông số trộn chính xác là rất quan trọng. Trong khi cắt kết quả quá thấp trong các giọt quá lớn, kết hợp nhanh chóng và dẫn đến tách pha, cắt quá cao có thể phá hủy sản phẩm. Siêu âm máy trộn cắt cao có thể được kiểm soát chính xác và điều chỉnh để xử lý nhu cầu.
Nhấn vào đây để đọc thêm về siêu âm Nano-emulsification!
Siêu âm cao cắt Mixer UP200Ht cho emulsification
Máy trộn cắt cao siêu âm để pha trộn và hòa tan
Máy trộn cắt cao siêu âm được sử dụng để pha trộn, nghiền, phân tán, và hòa tan các hạt như bột, sắc tố và sợi trong một quá trình nhanh chóng, đáng tin cậy và dễ dàng. Ultrasonically tạo cavitation làm tăng sự chuyển khối lượng giữa các chất rắn và lỏng. Siêu âm cavitation có tác động mạnh đến các hạt rắn: các dòng lỏng cavitational xói mòn bề mặt của chất rắn và vận chuyển các mảnh bị xói mòn vào chất lỏng sản xuất do đó một hệ thống treo đồng nhất.
Click vào đây để đọc thêm về siêu âm hòa tan!
Ứng dụng của siêu âm cao cắt máy trộn
- phay & mài
- sự phóng đại & Phân tán
- nhũ tương
- Hòa tan bột
- Cải thiện chuyển khối lượng
- Phản ứng Sonochemical
Các Trạm SonoStation – một hệ thống siêu âm với 2x ultrasonicators 2kW, khuấy xe tăng và bơm – là một hệ thống thân thiện để pha trộn, phay và phân tán các ứng dụng.
Máy trộn cắt cao ở bất kỳ kích thước nào
Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và phân phối máy trộn cao hiệu suất cao cắt từ thiết bị phòng thí nghiệm nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ để thí điểm và công nghiệp cao cắt trộn cho việc xử lý các dòng khối lượng lớn trên mức sản xuất thương mại.
Máy trộn cắt cao cho phòng thí nghiệm
Máy trộn siêu âm loại đầu dò được thiết lập công cụ trong mỗi phòng thí nghiệm. Kể từ khi quá trình siêu âm có thể được thu nhỏ đến khối lượng lớn, Hielscher siêu âm máy trộn cao cắt là lý tưởng để phát triển và tối ưu hóa quá trình của bạn trên quy mô nhỏ. Sau đó, sau khi thiết lập các thông số quá trình tối ưu, các ứng dụng trộn của bạn có thể được tăng lên tuyến tính để thí điểm và sản xuất hàng loạt.
Hielscher cung cấp siêu âm máy trộn cắt cao cho phòng thí nghiệm quy mô làm việc với một phạm vi công suất từ 50 để 400 watt siêu âm trộn điện.
Máy trộn cắt cao cho ngành công nghiệp
Hielscher máy trộn cắt cao công nghiệp là bộ vi xử lý siêu âm công suất cao được thiết kế để phay, phân tán, nhũ hóa và pha trộn các dòng bùn lớn dưới nhiệm vụ nặng nề. Những máy trộn công nghiệp dễ dàng xử lý nồng độ rắn cao và các hạt mài mòn. Các đầu dò (sonotrodes) của siêu âm công nghiệp máy trộn cao cắt được trang bị một mặt bích để các máy trộn có thể được tích hợp vào thùng thép, tàu thủy tinh hoặc thùng nhựa trong bất kỳ định hướng. Điều này cho phép áp lực tàu sonication. Áp dụng áp lực cho các tàu siêu âm hoặc tế bào dòng chảy tăng cường cavitation âm thanh và do đó quá trình trộn siêu âm. Hielscher Ultrasonics cung cấp máy trộn công nghiệp cao cắt từ 500 đến 16.000 watt. Với UIP16000, Hielscher cung cấp mạnh mẽ nhất siêu âm cao cắt máy trộn trên toàn thế giới.
Vật liệu có độ nhớt cao? – Không vấn đề gì! Tất cả các bộ vi xử lý siêu âm Hielscher trong các loại băng ghế dự bị và công nghiệp có thể dễ dàng xử lý slurries nhớt lên đến 250.000 centipoise. Đối với độ nhớt cao hơn 2.000 cPs, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng các tế bào dòng chảy kết hợp với các máy bơm khoang tiến bộ để cải thiện khớp nối của sóng siêu âm vào chất lỏng.
Làm thế nào để tìm đúng siêu âm cao cắt Mixer?
Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất giàu kinh nghiệm lâu năm của các hệ thống trộn siêu âm mạnh mẽ và đáng tin cậy, được sử dụng để phân tán và phá vỡ các hạt, để chuẩn bị nanonhũ tương, hoặc để hòa tan bột trong chất lỏng. Là nhà lãnh đạo thị trường cho máy trộn siêu âm, thiết kế Hielscher, sản xuất và phân phối máy trộn cắt siêu âm cao và homogenizers từ phòng thí nghiệm và băng ghế dự bị lên đến phi công và quy mô đầy đủ ngành.
Trả lời các câu hỏi sau đây sẽ giúp tìm máy trộn cắt cao phù hợp nhất cho quá trình của bạn:
- Ứng dụng mục tiêu của bạn là gì?
- Khối lượng điển hình phải được xử lý là gì?
- Các yếu tố quan trọng của quá trình là gì?
- Các tiêu chuẩn chất lượng là gì, mà phải đạt được?
Đội ngũ nhân viên được đào tạo và giàu kinh nghiệm của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn với bất kỳ câu hỏi và quan niệm về quá trình trộn của bạn. Hielscher Ultrasonics cung cấp một tư vấn chuyên sâu về xử lý siêu âm để giúp khách hàng của chúng tôi tìm kiếm các máy trộn siêu âm cao cấp lý tưởng nhất. Nhưng dịch vụ của Hielscher không kết thúc ở đây, chúng tôi đào tạo khách hàng hoặc tại các tiện nghi của họ hoặc trong phòng thí nghiệm siêu âm và Trung tâm kỹ thuật của chúng tôi để hỗ trợ họ trong quá trình phát triển, tối ưu hóa và tăng quy mô.
Hielscher Ultrasonics’ bộ xử lý siêu âm công nghiệp dễ dàng cung cấp biên độ rất cao, được yêu cầu để phá vỡ các hạt cứng và agglomerates hoặc để xử lý slurries với nồng độ rắn cao. Máy trộn công nghiệp Hielscher dễ dàng chạy ở biên độ lên đến 200 μm liên tục trong hoạt động 24/7. Nếu quy trình cụ thể yêu cầu biên độ thậm chí cao hơn, đầu dò siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Các phụ kiện như sừng tăng cường, các tế bào dòng chảy, lò phản ứng sonication và thiết lập tuần hoàn đầy đủ có sẵn và cho phép cấu hình hệ thống trộn siêu âm của bạn được điều chỉnh tối ưu để yêu cầu quy trình của bạn. Tất cả các sonotrodes và lò phản ứng, đó là những phần chỉ có liên lạc với các phương tiện, là CIP/SIP (làm sạch và tiệt trùng tại chỗ).
Tinh vi siêu âm máy trộn cao cắt
Hielscher Siêu âm tập trung vào các chất phân rã tế bào hiệu suất cao với sự thân thiện với người dùng cao nhất và tiến bộ kỹ thuật hiện đại. Điều này có nghĩa là các tiêu chuẩn của các nhà phân rã phòng thí nghiệm Hielscher ngày càng thích nghi với trí thông minh của máy móc công nghiệp. Người dùng có thể điều khiển các máy siêu âm kỹ thuật số của Hielscher thông qua điều khiển từ xa của trình duyệt. Phần mềm ghi dữ liệu tự động ghi tất cả các thông số siêu âm quan trọng như công suất ròng, tổng công suất, biên độ, nhiệt độ, áp suất, thời gian và ngày dưới dạng tệp CSV trên thẻ SD tích hợp. Hơn nữa, máy phân rã siêu âm có thể được lập trình để tự động tắt sau một thời gian xác định hoặc một đầu vào năng lượng cụ thể hoặc các chế độ âm thanh rung động. Cảm biến nhiệt độ và áp suất có thể cắm cho phép theo dõi các điều kiện mẫu một cách cẩn thận. Vì kiểm soát nhiệt độ của các vật liệu nhạy cảm với nhiệt là một yếu tố quan trọng đối với chất lượng của kết quả quá trình, Hielscher cung cấp các giải pháp khác nhau để giữ nhiệt độ quá trình trong phạm vi nhiệt độ mục tiêu.
Các chức năng tinh vi của ultrasonicators Hielscher đảm bảo điều khiển quá trình cao nhất, kết quả sonication đáng tin cậy và tái sản xuất, thân thiện với người dùng và làm việc thoải mái.
Chất lượng – Sản xuất tại Đức
Là một doanh nghiệp do gia đình sở hữu và gia đình chạy, Hielscher ưu tiên các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất cho bộ xử lý siêu âm của nó. Tất cả các ultrasonicators được thiết kế, sản xuất và kiểm tra kỹ lưỡng tại trụ sở chính của chúng tôi tại Teltow gần Berlin, Đức. Mạnh mẽ và độ tin cậy của thiết bị siêu âm của Hielscher làm cho nó một con ngựa làm việc trong sản xuất của bạn. 24/7 hoạt động dưới tải đầy đủ và trong môi trường đòi hỏi là một đặc tính tự nhiên của máy trộn hiệu suất cao của Hielscher.
Bạn có thể mua Hielscher siêu âm máy trộn cao cắt trong bất kỳ kích thước khác nhau và cấu hình cho quá trình của bạn. Từ điều trị chất lỏng trong một cốc phòng thí nghiệm nhỏ để liên tục dòng chảy qua pha trộn của slurries trên cấp công nghiệp, Hielscher Ultrasonics cung cấp một máy trộn cao cắt phù hợp cho bạn! Vui lòng liên hệ với chúng tôi – chúng tôi rất vui để giới thiệu cho bạn thiết lập máy trộn siêu âm lý tưởng!
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:
| batch Khối lượng | Tốc độ dòng | Thiết bị khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500ml | 10 đến 200mL / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL / phút | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 đến 20L | 00,2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | lớn hơn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!
Công suất cao siêu âm homogenizers từ Phòng thí nghiệm đến Pilot và Công nghiệp Quy mô.
Văn học/tài liệu tham khảo
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.
Sự kiện đáng biết
Ultrasonicators và sử dụng của họ như máy trộn cắt cao
Ultrasonicators là thiết bị siêu âm loại đầu dò, được xác định bằng cách truyền các rung động siêu âm qua đầu dò siêu âm vào môi trường chế biến. Các thăm dò, còn được gọi là sonotrode, là một thanh Titan là rung trong tần số siêu âm, ví dụ 20kHz. Rung tại 20 kHz có nghĩa là bề mặt ngang của đầu dò đang mở rộng và hợp đồng 20.000 lần mỗi giây. Những chuyển động nhanh trong dải tần số siêu âm ở đầu dò được kết hợp vào chất lỏng. Trong chất lỏng, sóng siêu âm đi qua phương tiện và tạo ra các chu kỳ áp suất cao/áp suất thấp xen kẽ. Trong chu kỳ áp suất thấp, bong bóng chân không nhỏ nảy sinh và phát triển qua nhiều chu kỳ áp suất cho đến khi chúng đạt đến một điểm, nơi chúng không thể hấp thụ thêm bất kỳ năng lượng nào. Tại điểm tăng trưởng tối đa, bong bóng cavitation bùng nổ dữ dội. Các kết quả nổ trong một lĩnh vực năng lượng dày đặc với nhiệt độ rất cao và áp lực, nhiệt độ tương ứng và chênh lệch áp suất, suối lỏng với vận tốc lên đến 180m/giây và sự hỗn loạn. Năng lượng cavitational này có tác động mạnh đến chất lỏng và slurries dẫn đến sự pha trộn phi thường, pha trộn, phay, phân tán và kết quả nhũ hóa. Siêu âm máy trộn cắt cao dễ dàng tạo ra các hạt và các giọt có kích thước nano với phân bố cỡ hạt/giọt rất hẹp.
Công nghiệp phổ biến cho máy trộn siêu âm cao cắt
- Phân tán, hòa tan, pha trộn các công thức rắn/lỏng
- nhũ tương
- Khoa học vật liệu
- Chuẩn bị mẫu trước khi phân tích
- Các ứng dụng hạt nano
- Functionalization hạt
- Phản ứng chuyển pha