Công nghệ siêu âm Hielscher

Ultrasonics: ứng dụng và quy trình

Ultrasonication được sử dụng trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như homogenizing, tan rã, sonochemistry, degassing hoặc làm sạch. Dưới đây, bạn tìm thấy một hệ thống tổng quan về các ứng dụng siêu âm khác nhau và các quy trình.

Vui lòng nhấp vào các mục trong danh sách sau để biết thêm thông tin về từng ứng dụng.

Siêu âm Homogenizing

Siêu âm homogenizerBộ vi xử lý siêu âm được sử dụng như homogenizers, để giảm các hạt nhỏ trong một chất lỏng để cải thiện tính thống nhất và ổn định. Những hạt này (pha phân tán) có thể là rắn hoặc chất lỏng. Siêu âm đồng nhất là rất hiệu quả cho việc giảm các hạt mềm và cứng. Hielscher sản xuất các thiết bị siêu âm cho sự đồng nhất của bất kỳ khối lượng chất lỏng cho hàng loạt hoặc xử lý nội tuyến. Thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm có thể được sử dụng cho các khối lượng từ 1.5 mL đến xấp xỉ 2L. thiết bị công nghiệp siêu âm được sử dụng cho quá trình phát triển và sản xuất các lô từ 0,5 đến xấp xỉ 2000L hoặc lưu lượng từ 0,1 L đến 20m ³ mỗi giờ.

Nhấn vào đây để đọc thêm về siêu âm homogenizing!

Siêu âm phân tán và tách rời

Siêu âm phân tán và deagglomeration của hạt bột tạo ra các hạt phân tán đơn.Việc phân tán và deagglomeration của chất rắn vào lỏng là một ứng dụng quan trọng của các thiết bị siêu âm. Siêu âm cavitation tạo ra lực cắt cao mà phá vỡ hạt agglomerates thành các hạt phân tán duy nhất. Việc pha trộn bột thành chất lỏng là một bước phổ biến trong việc xây dựng các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như sơn, Mực, dầu gội đầu, đồ uống hoặc phương tiện đánh bóng. Các hạt riêng lẻ được tổ chức với nhau bởi lực hấp dẫn của thiên nhiên vật lý và hóa học khác nhau, bao gồm lực Van der Waals và căng thẳng bề mặt chất lỏng. Lực hấp dẫn phải được khắc phục để deagglomerate và phân tán các hạt thành phương tiện truyền thông chất lỏng. Đối với sự phân tán và deagglomeration của bột trong chất lỏng, ultrasonication cường độ cao là một lựa chọn thú vị cho homogenizers áp lực cao và rotor-stator-máy trộn.

Nhấn vào đây để đọc thêm về siêu âm phân tán và deagglomeration!

Siêu âm Emulsifying

Ultrasonication là một phương tiện hiệu quả cho emulsification.Một loạt các sản phẩm Trung gian và tiêu dùng, chẳng hạn như Mỹ phẩm và kem dưỡng da, thuốc mỡ dược phẩm, vecni, sơn và dầu nhờn và nhiên liệu được dựa hoàn toàn hoặc một phần của nhũ tương. Nhũ tương là sự phân tán của hai hoặc nhiều chất lỏng không thể trộn lẫn. Siêu âm chuyên sâu cao cung cấp năng lượng cần thiết để phân tán một pha lỏng (pha phân tán) trong các giọt nhỏ trong giai đoạn thứ hai (pha liên tục). Trong khu vực phân tán, bong bóng cavitation imploding gây ra sóng sốc chuyên sâu trong chất lỏng xung quanh và kết quả trong sự hình thành của các máy bay phản lực chất lỏng của vận tốc chất lỏng cao. Ở mức mật độ năng lượng thích hợp, siêu âm cũng có thể đạt được một kích thước giọt Trung nghĩa dưới 1 micron (vi nhũ tương).

Nhấn vào đây để đọc thêm về siêu âm emulsifying!

Siêu âm ướt-phay và mài

siêu âm phay của vật liệu rắnUltrasonication là một phương tiện hiệu quả cho các phay ướt và vi mài của các hạt. Đặc biệt để sản xuất các siêu mịn kích thước slurries, siêu âm có nhiều lợi thế, khi so sánh với các thiết bị giảm kích thước phổ biến, chẳng hạn như: Máy phay keo (ví dụ như các nhà máy bóng, nhà máy hạt), Máy xay đĩa hoặc máy bay phản lực. Ultrasonication cho phép xử lý tập trung cao và độ nhớt cao slurries-do đó làm giảm khối lượng được xử lý. Máy phay siêu âm phù hợp để xử lý kích thước micron và Kích thước nano vật liệu, chẳng hạn như gốm sứ, alumina trihydrat, Bari sulphate, cacbonat canxi và oxit kim loại.

Click vào đây để đọc thêm về siêu âm ướt phay và vi mài!

Siêu âm di động tan rã

siêu âm hỗ trợ khai thác các hợp chất từ ​​thảo mộc sử dụng một bộ xử lý siêu âm UP200SĐiều trị bằng siêu âm có thể phân rã xơ, vật liệu xenlosic thành các hạt mịn và phá vỡ các bức tường của cấu trúc tế bào. Điều này phát hành thêm các vật liệu bên trong tế bào, chẳng hạn như tinh bột hoặc đường vào chất lỏng. Ngoài ra, vật liệu tường tế bào đang được chia thành các mảnh vụn nhỏ.

Hiệu ứng này có thể được sử dụng để lên men, tiêu hóa và các quá trình chuyển đổi khác của chất hữu cơ. Sau khi xay xát và nghiền, ultrasonication làm cho nhiều vật liệu bên trong tế bào ví dụ như tinh bột cũng như các mảnh vỡ tường tế bào có sẵn cho các enzym chuyển đổi tinh bột thành đường. Nó cũng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với các enzym trong quá trình hóa lỏng hoặc saccharification. Điều này thường làm tăng tốc độ và năng suất của lên men nấm men và các quá trình chuyển đổi khác, ví dụ như để tăng sản xuất ethanol từ sinh khối.

Nhấn vào đây để đọc thêm về sự tan rã siêu âm của cấu trúc tế bào!

Khai thác tế bào siêu âm

Việc chiết xuất các enzym và protein được lưu trữ trong các tế bào và các hạt subcellular là một ứng dụng hiệu quả siêu âm cường độ cao, vì việc chiết xuất các hợp chất hữu cơ chứa trong cơ thể của thực vật và hạt bằng dung môi có thể đáng kể Cải thiện. Siêu âm có một lợi ích tiềm năng trong việc chiết xuất và cô lập của tiểu thuyết có khả năng hoạt tính sinh học thành phần, ví dụ như từ không sử dụng các dòng sản phẩm phụ được hình thành trong quá trình hiện tại.

Bấm vào đây để biết thêm thông tin về khai thác tế bào siêu âm!

Ứng dụng sonochemical của Ultrasonics

cavitation_2_p0200Sonochemistry là ứng dụng siêu âm để phản ứng hóa học và các quá trình. Cơ chế gây ra các hiệu ứng sonochemical trong chất lỏng là hiện tượng cavitation âm thanh. Các hiệu ứng sonochemical để phản ứng hóa học và các quá trình bao gồm tăng tốc độ phản ứng và/hoặc đầu ra, sử dụng năng lượng hiệu quả hơn, cải thiện hiệu suất của các chất xúc tác chuyển pha, kích hoạt kim loại và chất rắn hoặc tăng phản ứng của thuốc thử hoặc chất xúc tác.

Nhấn vào đây để đọc thêm về các hiệu ứng sonochemical của siêu âm!

Siêu âm transesterification dầu diesel sinh học

Ultrasonication làm tăng tốc độ phản ứng hóa học và năng suất của transesterification dầu thực vật và mỡ động vật vào dầu diesel sinh học. Điều này cho phép thay đổi sản xuất từ xử lý hàng loạt để xử lý dòng chảy liên tục và nó làm giảm chi phí đầu tư và hoạt động. Việc sản xuất dầu diesel sinh học từ dầu thực vật hoặc chất béo động vật, liên quan đến các cơ sở-transesterification xúc tác của các axit béo với methanol hoặc ethanol để cung cấp cho các este methyl tương ứng hoặc Este ethyl. Ultrasonication có thể đạt được một năng suất diesel sinh học vượt quá 99%. Siêu âm giảm thời gian xử lý và thời gian tách đáng kể.

Click vào đây để đọc thêm về transesterification ultrasonically hỗ trợ của dầu vào dầu diesel sinh học!

Siêu âm degassing của chất lỏng

Siêu âm degassing của dầu bằng cách sử dụng một bộ xử lý siêu âm UP200S (200 Watts)Degassing của chất lỏng là một ứng dụng thú vị của các thiết bị siêu âm. Trong trường hợp này, siêu âm loại bỏ các bong bóng khí lơ lửng nhỏ từ chất lỏng và làm giảm mức độ khí hòa tan dưới mức cân bằng tự nhiên.

Nhấn vào đây để đọc thêm về siêu âm degassing của chất lỏng!

Sonication của chai và lon để phát hiện rò rỉ

kiểm tra chaiSiêu âm đang được sử dụng trong các máy đóng chai và làm đầy để kiểm tra lon và chai cho rò rỉ. Việc phát hành tức thời của điôxít cacbon là hiệu quả quyết định của các xét nghiệm rò rỉ siêu âm của các thùng chứa chứa đầy đồ uống có ga.

Bấm vào đây để biết thêm thông tin về phát hiện rò rỉ siêu âm!

Khử trùng liên tục hệ thống nước nóng

The Gruenbeck GENO-break sử dụng công nghệ siêu âm Hielscher kết hợp với ánh sáng UV-C để khử trùng liên tục" name="gruenbeck_genobreakĐể chống lại vi khuẩn Legionella nguy hiểm trong hệ thống nước nóng và đảm bảo môi trường tắm an toàn hơn, Công ty Gruenbeck đã phát triển hệ thống GENO-break®. Hệ thống này sử dụng công nghệ siêu âm Hielscher kết hợp với ánh sáng UV-C.

Bấm vào đây để biết thêm thông tin về khử trùng hỗ trợ ultrasonically!

Siêu âm dây, cáp và Dải làm sạch

cuộn dây cápLàm sạch siêu âm là một lựa chọn thân thiện với môi trường để làm sạch các vật liệu liên tục, chẳng hạn như dây và cáp, băng hoặc ống. Hiệu quả của cavitation được tạo ra bởi sức mạnh siêu âm loại bỏ dư lượng bôi trơn như dầu hoặc mỡ, xà giường, stearates hoặc bụi.

Click vào đây để biết thêm thông tin về việc làm sạch siêu âm!

Yêu cầu thêm thông tin về các ứng dụng siêu âm!

Nếu quá trình dự định của bạn không được liệt kê ở trên, xin vui lòng cho chúng tôi biết. Chúng tôi có một số thiết bị siêu âm tùy chỉnh và các giải pháp có thể đáp ứng yêu cầu của bạn.










Thông tin chung về xử lý siêu âm

Siêu âm đã tiến hóa từ một công nghệ mới nổi, trong vòng mười năm gần đây và đã phát triển thành một công nghệ chế biến hoàn toàn thương mại. Độ tin cậy cao và scaleablility cũng như chi phí bảo trì thấp và hiệu suất năng lượng cao làm cho siêu âm một contender hứa hẹn cho thiết bị xử lý chất lỏng được thành lập. Siêu âm cung cấp thêm cơ hội thú vị: cavitation – hiệu ứng siêu âm cơ bản – cho phép kết quả mới trong các quá trình sinh học, hóa học và vật lý.

Mặc dù siêu âm cường độ thấp hoặc tần số cao được sử dụng chủ yếu để phân tích, thử nghiệm và hình ảnh không phá hủy, siêu âm cường độ cao được sử dụng để xử lý các chất lỏng như Trộn, Nhũ hóa, Phân tánsự phóng đại, Sự tan rã tế bào của enzyme chấm dứt hoạt. Khi sonicating chất lỏng ở cường độ cao, các sóng âm thanh Lan truyền vào các phương tiện thông khí chất lỏng dẫn đến xen kẽ áp lực cao (nén) và áp suất thấp (rarefaction) chu kỳ, với mức giá tùy thuộc vào tần số. Trong chu kỳ áp suất thấp, sóng siêu âm cường độ cao tạo ra bong bóng chân không nhỏ hoặc khoảng trống trong chất lỏng. Khi các bong bóng đạt được một khối lượng mà tại đó họ không còn có thể hấp thụ năng lượng, chúng sụp đổ dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao. Hiện tượng này được gọi là cavitation. Trong quá trình nổ nhiệt độ rất cao (xấp xỉ. 5.000 k) và áp suất (xấp xỉ 2.000 ATM) đạt được tại địa phương. Sự nổ của bong bóng cavitation cũng kết quả trong máy bay phản lực chất lỏng lên đến 280m/s vận tốc.

Nói chung, cavitation trong chất lỏng có thể gây ra nhanh chóng và hoàn toàn degassing: bắt đầu các phản ứng hóa học khác nhau bằng tạo ra các ion hóa học tự do (gốc); Đẩy nhanh phản ứng hóa học bằng việc tạo điều kiện pha trộn các chất phản ứng; tăng cường phản ứng trùng hợp và depolymerization bằng cách tạm thời phân tán cốt hoặc bằng việc phá vỡ vĩnh viễn các liên kết hóa học trong chuỗi polymer; tăng nhũ tương giá cải thiện tỷ lệ khuếch tán; tạo ra nhũ tương tập trung cao hoặc phân tán thống nhất Kích thước micron hoặc vật liệu kích thước nano; hỗ trợ các khai thác các chất như enzyme từ động vật, thực vật, nấm men, hoặc các tế bào vi khuẩn; loại bỏ virus khỏi mô bị nhiễm; và cuối cùng, xói mòn và phá vỡ các hạt nhạy cảm, bao gồm cả vi sinh vật. (Kuldiloke 2002)

Siêu âm cường độ cao tạo ra kích động bạo lực trong các chất lỏng có tính nhớt thấp, có thể được sử dụng để Phân tán. (Ensminger, 1988) Tại các giao diện chất lỏng/rắn hoặc khí/rắn, sự nổ bất đối xứng của bong bóng cavitation có thể gây ra sự nhiễu loạn cực đoan làm giảm lớp ranh giới khuếch tán, tăng chuyển khối lượng đối lưu, và tăng tốc đáng kể khuếch tán trong các hệ thống mà trộn bình thường là không thể. (Nyborg, 1965)

Văn chương

Ensminger, D. E. (1988): Các phương pháp ép và sấy khô bằng âm thanh và electroacoustic, trong: công nghệ sấy khô. 6, 473 (1988).

Kuldiloke, J. (2002): Hiệu quả của siêu âm, nhiệt độ và áp suất điều trị trên hoạt động enzyme một chỉ số chất lượng của trái cây và rau quả; Tiến sĩ luận án tại Technische Universität Berlin (2002).

Nyborg, W.L. (1965): Acoustic streaming, Vol. 2B, Academic Press, New York (1965).