Máy khuấy bồn siêu âm
Máy khuấy bồn siêu âm là máy khuấy cơ học. Quá trình khuấy siêu âm trộn chất lỏng với các chất lỏng khác hoặc chất rắn để cải thiện động học quá trình trong sản xuất hóa chất, thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Máy khuấy của Hielscher Ultrasonics có nhiều kích cỡ, từ máy khuấy phòng thí nghiệm đến máy khuấy bồn công nghiệp dùng để xử lý theo mẻ hoặc trên đường ống.
Máy khuấy bồn siêu âm
Mục đích của việc khuấy bồn là cải thiện động học quá trình. Máy khuấy bồn siêu âm hỗ trợ các quá trình sau:
- Làm ướt và Hòa tan chất rắn trong chất lỏng
- Phân tán và phối trộn vật liệu trong các công thức dạng lỏng, ví dụ: chất tẩy rửa dùng trong công nghiệp, thương mại hoặc gia dụng hay các chất làm sạch dạng lỏng khác
- Nhũ hóa, ví dụ: trộn hai chất lỏng không hòa tan hoặc gần như không hòa tan vào nhau
- Chiết xuất thực vật, ví dụ: dầu từ thảo mộc, lá hoặc gia vị
- Ly giải tế bào (ví dụ: phá vỡ và chiết xuất tế bào)
- Làm sạch bề mặt hạt, ví dụ: hạt thủy tinh hoặc vật liệu nghiền
- Tổng hợp hạt, ví dụ: tổng hợp từ dưới lên hoặc kết tủa
- Phản ứng hóa học và Xúc tác, ví dụ: trong các CSTR (thiết bị phản ứng bồn khuấy liên tục)
Đối với nhiều quá trình, máy khuấy bồn siêu âm có thể rút ngắn đáng kể thời gian xử lý. Ví dụ, thay vì ngâm nguyên liệu thực vật trong nhiều giờ khi chiết xuất bằng nước lạnh, khuấy bằng siêu âm có thể rút ngắn thời gian xử lý xuống còn vài phút hoặc thậm chí vài giây. Việc bổ sung đầu dò siêu âm vào các thiết bị phản ứng theo mẻ hiện có là một phương pháp đơn giản để rút ngắn thời gian xử lý và tăng năng lực sản xuất một cách hiệu quả. Nhờ đó, khuấy bồn bằng siêu âm giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí sản xuất.
Máy khuấy siêu âm phòng thí nghiệm
Máy khuấy siêu âm là công cụ thiết yếu trong nghiên cứu và phát triển quy trình. Trong khi các máy khuấy thông thường thường đòi hỏi thể tích tối thiểu đáng kể, khuấy siêu âm có thể được sử dụng với thể tích nhỏ chỉ từ 150µL. Hielscher Ultrasonics chế tạo máy trộn siêu âm cầm tay nhỏ gọn và máy đồng nhất hóa siêu âm gắn trên giá đỡ để khuấy trong nhiều quá trình khác nhau. Thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy có sẵn cho tất cả các thiết bị siêu âm Hielscher.
Máy khuấy siêu âm công nghiệp
Máy khuấy siêu âm Hielscher trộn nhiều loại chất trong quá trình sản xuất các sản phẩm dạng lỏng như sơn, mực, lớp phủ màu, chất kết dính hoặc mỡ bôi trơn. Máy khuấy công nghiệp Hielscher có công suất siêu âm từ 500 oát đến 16 kilôoát trên mỗi đầu dò siêu âm riêng lẻ. Bạn có thể sử dụng một hệ gồm nhiều đầu dò siêu âm để đạt tổng công suất siêu âm đầu ra cao hơn.
Mở rộng tuyến tính năng lực của máy khuấy
Một trong những ưu điểm chính của máy khuấy siêu âm Hielscher so với các máy khuấy bồn cơ học truyền thống, thông thường là khả năng mở rộng quy mô hoàn toàn tuyến tính. Mọi kết quả từ các hệ thống khuấy ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc quy mô thí điểm đều có thể được mở rộng tuyến tính lên bất kỳ quy mô lớn hơn nào.
Lắp đặt máy khuấy siêu âm
Bạn có thể lắp bổ sung máy khuấy siêu âm công nghiệp vào các thiết bị phản ứng bồn khuấy hiện có và kết hợp chúng với các loại máy trộn khác trong bồn. Ngoài ra, bạn có thể lắp các đầu dò khuấy siêu âm trên đường ống cùng với một máy bơm để tuần hoàn sản phẩm qua thiết bị phản ứng siêu âm. Quá trình xử lý siêu âm không truyền nhiệt vào sản phẩm. Đầu dò siêu âm chỉ truyền năng lượng cơ học dưới dạng dao động cơ học. Hỗn hợp chất lỏng có thể nóng lên do ma sát trong chất lỏng khi chuyển động.
Khuấy bồn dễ sử dụng
Máy khuấy siêu âm dạng đầu dò không có phớt quay. Bạn có thể lắp mặt bích của đầu dò theo bất kỳ hướng, góc hoặc vị trí nào vào bồn phản ứng hay bất kỳ bình chứa nào khác. Vì vậy, cùng một đầu dò siêu âm có thể được sử dụng làm máy khuấy lắp từ trên, máy khuấy lắp bên hông hoặc máy khuấy lắp từ đáy. Bạn có thể lắp đầu dò siêu âm để khuấy vào thiết bị phản ứng bằng thủy tinh, bồn thép, bồn thép không gỉ hoặc thùng chứa bằng nhựa như IBC.
Cường độ khuấy và tổng công suất siêu âm truyền vào chất lỏng có thể được thay đổi thông qua số lượng và kích thước đầu dò siêu âm cũng như biên độ dao động siêu âm. Khi sử dụng nhiều đầu dò siêu âm trong một bồn, mỗi đầu dò có thể được điều chỉnh độc lập.
Khi sử dụng khuấy bồn siêu âm để trộn các sản phẩm có độ nhớt cao như mỡ bôi trơn, chất kết dính, polyme, nhựa hoặc sơn, việc kết hợp siêu âm với máy khuấy cánh chân vịt giúp tạo ra kết quả xử lý đồng đều hơn.
Dễ dàng vệ sinh tại chỗ các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng của máy khuấy
Đầu dò của máy khuấy siêu âm được làm bằng titan cấp 5. Loại titan này là một hợp kim rất bền, nhẹ và chống ăn mòn. Đường kính đầu dò thông thường dao động từ 1mm đến 40mm cho ứng dụng phòng thí nghiệm và từ 40mm đến 90mm cho máy khuấy bồn công nghiệp. Vì vậy, máy khuấy siêu âm chỉ cần các cổng lắp nhỏ trên bồn.
Máy khuấy bồn siêu âm có thể được làm sạch dễ dàng vì chúng có hình dạng đối xứng tròn xoay rất đơn giản và không có phớt quay có thể bị rò rỉ hoặc mài mòn.
Trong các quy trình vệ sinh tại chỗ (CIP), đầu dò siêu âm có thể hỗ trợ bằng tác động làm sạch siêu âm cường độ cao.
Những điều cần biết về máy khuấy bồn
Có nhiều cơ chế khuấy và một số loại máy khuấy khác nhau. Bao gồm:
- Máy khuấy (máy khuấy kiểu mỏ neo và kiểu khung, máy khuấy cánh chân vịt hướng tâm)
- Máy khuấy tuabin, tuabin cánh nghiêng
- Máy khuấy cánh mái chèo
- Máy lắc
- Thanh khuấy từ
Nhiều máy khuấy bồn cơ học tạo ra cường độ khuấy rất thấp do tốc độ chuyển động hạn chế và không có hiện tượng xâm thực. Khuấy siêu âm là một phương pháp khuấy cơ học có cường độ rất cao trong quá trình xử lý. Mỗi giây, siêu âm tạo ra hơn 20.000 dao động cơ học trong chất lỏng. Điều này tạo ra sự trộn mạnh và lực cắt lớn, hữu ích cho việc tạo ra nhiều công thức sản phẩm. Một cánh chân vịt hai lá cần chạy ở tốc độ 600.000 RPM để đạt tần số đó.
Ứng dụng của máy khuấy bồn siêu âm
Máy khuấy bồn siêu âm được sử dụng trong nhiều quá trình trên toàn thế giới, chẳng hạn như:
- Hòa tách khoáng sản
- Công nghệ môi trường
- Sản xuất ethanol sinh học
- Sản xuất diesel sinh học
- Lên men kỵ khí
- Thực phẩm dạng lỏng và nước xốt
- Sơn, Lớp phủ, véc ni, Mực và chất tạo màu
- Công nghệ lọc dầu và hóa dầu (ví dụ: khử lưu huỳnh)
- Ngành công nghiệp giấy
- Ngành công nghiệp mỹ phẩm (sản xuất kem và sữa dưỡng da)
- Nông nghiệp (ví dụ: xử lý kích hoạt hạt giống)
- Ngành công nghiệp dược phẩm (ví dụ: vắc xin, thuốc bôi dạng lỏng và thuốc mỡ)
- Chiết xuất thực vật (ví dụ: bằng phương pháp ly giải tế bào siêu âm)


