Процессы
Обработка ультразвуком имеет широкую область применения, включая гомогенизацию, дезинтеграцию, сонохимию, дегазацию или очистку. По ссылкам ниже вы можете перейти на описания различных областей применения и процессов, где используется ультразвук.
Ультразвуковая гомогенизация
Ультразвуковые процессоры используются в качестве гомогенизаторов, сокращая мелкие частицы в жидкости, улучшая тем самым однородность и стабильность. Эти частицы (дисперсная фаза) могут быть как твердыми, так и жидкими. Ультразвуковая гомогенизация очень эффективна для уменьшения размеров твердых и мягких частиц. Мы производим ультразвуковые устройства для гомогенизации любого объема жидкости от пробирок до поточной обработки. Лабораторные ультразвуковые устройства могут быть использованы для объемов от 1.5 мл до ~2 л. Промышленные ультразвуковые установки используются для разработки процесса и обработки партий продукции от 0.5 до ~2000 л или для обработки потока с расходом от 0.1 л до 20 м³/ч.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой гомогенизации
Ультразвуковое диспергирование и деагломерация
Диспергирование и деагломерация твердых веществ в жидкости – важная область применения ультразвуковых устройств. Ультразвуковая кавитация генерирует деформирующие силы, которые разрушают агломераты частиц и преобразует их в отдельные дисперсные частицы. Перемешивание порошков в жидкости – характерная стадия в производстве различных продуктов, таких, как краски, чернила, шампунь, напитки или полирующие вещества. Отдельные частицы поддерживаются вместе силами притяжения различной физической и химической природы, включая силы Ван Дер Вальса и поверхностного натяжения жидкости. Силы притяжения должны быть преодолены для того, чтобы деагломерировать и диспергировать частицы в жидкой среде. Для диспергирования и деагломерирования порошков в жидкости ультразвук высокой интенсивности – интересная альтернатива гомогенизаторам высокого давления и роторно-статорным миксерам.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом дисергировании и деагломерации
Ультразвуковое эмульгирование
Широкий диапазон промежуточных и потребительских продуктов, таких, как косметика и лосьоны для кожи, лекарственные мази, лаки, краски и смазки, топлива основываются полностью или частично на эмульсии. Эмульсии представляют собой дисперсии двух или более несмешивающихся жидкостей. Ультразвук высокой интенсивности обеспечивает силы, необходимые для дисперсии жидкой фазы (дисперсная фаза) в мелкие капли на второй фазе (дисперсионной среды). В зоне диспергирования пузырьки кавитации вызывают интенсивные ударные волны в окружающей жидкости и приводят к образованию струй с высокой скоростью жидкости внутри них. При соответствующих уровнях плотности энергии ультразвука размер капель может достичь среднего размера менее 1 микрона (микроэмульсии).
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом эмульгировании
Ультразвуковое влажное измельчение и размол
Ультразвуковая обработка – эффективное средство для влажного измельчения и размола частиц. В частности, для изготовления сверхтонких размеров шламов, ультразвук имеет много преимуществ по сравнению с обычным оборудованием для уменьшения размера частиц, таких, как коллоидные мельницы (например, шаровые мельницы, валковые мельницы), дисковые мельницы или струйные мельницы. Ультразвук позволяет обрабатывать высококонцентрированные и высоковязкие шламы, тем самым уменьшая обрабатываемый объем. Ультразвуковой размол удобен для обработки микроразмерных и наноразмерных материалов, таких, как керамика, тригидрат алюминия, сульфат бария, карбонат кальция и оксиды металлов.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом влажном измельчении и размоле
Ультразвуковая дезинтеграция клетки
Обработка ультразвуком позволяет дезинтегрировать волокна, целлюлозные материалы, на мелкие частицы и разрушать клеточную структуру. При этом высвобождается большое количество внутриклеточного материала, такого, как крахмал или сахар, в жидкость. В довершение к этому материал стенок клетки размалывается на мелкие обломки.
Этот эффект может быть использован для ферментации, компостирования и других процессов преобразования органической массы. После измельчения и размола ультразвук производит больше внутриклеточного материала, например, крахмала, также, как и остатков стенок клетки, которые становятся доступны для ферментов, преобразующих крахмал в сахар. Также увеличивается площадь поверхности, которая взаимодействует с ферментами во время сжижения или засахаривания. Это обычно увеличивает скорость и выход реакции дрожжевого брожения и других процессов преобразования, например, увеличение производства этанола из биомассы.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой дезинтеграции клеточных структур
Ультразвуковая экстракция клетки
Экстракция ферментов и протеинов, хранящихся в клетке и межклеточных частицах – эффективное применение для высокоинтенсивного ультразвука, поскольку экстракция органических соединений, находящихся в растениях и семенах растворителем с его помощью может быть значительно улучшена. Ультразвук имеет потенциальные преимущества для экстракции и изоляции новых потенциально биоактивных компонентов, например, из неиспользуемых потоков побочного продукта, образованных в текущих процессах.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой экстракции клетки
Применение ультразвука в сонохимии
Сонохимия – применение ультразвука в химических реакциях и процессах. Механизм, вызывающий звукохимические эффекты в жидкости - явление акустической кавитации. Звукохимические эффекты в химических реакциях и процессах включают в себя увеличение скорости реакций и/или их выхода, более эффективное использование энергии, повышение производительности катализаторов перехода фаз, активация металлов и твердых веществ или повышение реакционной способности реагентов или катализаторов.
Кликните здесь, чтобы узнать больше о звукохимических эффектах ультразвука
Ультразвуковая переэтерификация масла в биодизель
Ультразвук увеличивает скорость химических реакций и выход переэтерификации масла овощей и жира животных в биодизель. Это позволяет изменить масштаб процесса от обработки порций до непрерывного потока, уменьшает капитальные и эксплуатационные затраты. Производство биодизеля из масла овощей или жира животных использует каталитическую переэтерификацию жирных кислот метанолом или этанолом для образования соответствующих метиловых или этиловых эфиров. Ультразвуковая обработка может обеспечить выход биодизеля более 99%. Ульразвук уменьшает время обработки и разделения значительно.
Кликните здесь, чтобы узнать больше о переэтерификации масла в биодизель с помощью ультразвука
Ультразвуковое дегазирование жидкостей
Дегазирование жидкостей – это интересное применения ультразвука. В этом случае ультразвук удаляет маленькие взвешенные пузырьки газа из жидкости и уменьшает количество растворенного газа ниже уровня естественного равновесия.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом дегазировании жидкостей
Обработка ультразвуком бутылей и канистр для поиска утечек
Ультразвук используется в машинах для заполнения бутылок для проверки емкостей на утечку. Мгновенное выделение диоксида углерода – определяющий эффект ультразвуковой проверки утечек контейнеров, заполненных напитками, насыщенными диоксидом углерода.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом тестировании на утечки
Непрерывная дезинфекция систем с горячей водой
Для уничтожения опасной бактерии легионеллы в системах с горячей водой и обеспечения безопасных условий компания Gruenbeck разработала систему GENO-break®. Эта система использует ультразвуковую технологию фирмы Hielscher в сочетании с ультрафиолетом.
Кликните здесь, чтобы узнать больше о дезинфекции с помощью ультразвука
Ультразвуковая очистка проводов, кабелей и лент
Ультразвуковая очистка – безопасная для окружающей среды альтернатива традиционным способам очистки непрерывных материалов, таких, как провода и кабели, пластины или трубки. Эффект кавитации, сгенерированной силой ультразвука, удаляет остатки смазки типа масла или жира, мыла, стеаратов или пыли.
Кликните здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой чистке