Ультразвуковая чистка: как выбрать?

В последние годы наблюдается всплеск развития новых технологий экстракции, таких как ультразвуковая экстракция (UAE), микроволновая экстракция (MAE) и сверхкритическая флюидная экстракция (SFE). Эти передовые методы направлены на устранение ограничений традиционных методов, предлагая такие преимущества, как сокращенное время экстракции, более низкий расход растворителя, улучшенные скорости экстракции и улучшенное качество экстракции. Благодаря эффективному, экономичному и экологически безопасному извлечению биологически активных компонентов из сложной матрицы растений эти инновационные технологии экстракции произвели революцию в области экстракции, с ними можно познакомиться на https://www.protehnology.ru/.

Вид ультразвукового преобразователя для очистки

Преобразователи, закрепленные на внешней стенке резервуара, фиксированные пластины и ультразвуковые погружные боксы имеют одинаковый эффект очистки: ультразвуковое поле направленно распространяется от вибрирующей мембраны в жидкости.

Ультразвуковые преобразователи обычно используются для небольших резервуаров и могут быть легко размещены на разных стенках резервуара, обращенных к очищаемым областям. Погружные коробки рекомендуются для средних и больших резервуаров, так как они быстро устанавливаются и облегчают обслуживание. Пластинчатые преобразователи также могут быть заменены и не занимают места в резервуаре. Но они требуют предварительной резки резервуара.

Что касается радиальных стержневых преобразователей, они создают ультразвуковые колебания на 360° вдоль зонда. Этот тип передатчика, таким образом, актуален для очистки полых деталей или для интеграции в резервуар с вращающейся корзиной. Зонд изготовлен из массивного титана и может использоваться для очистки методом погружения с давлением в несколько бар.

Технология ультразвуковой экстракции

Звуковые волны возникают, когда в упругой среде происходят изменения в напряжении, смещении и скорости частиц. Когда частота этих волн достигает ультразвукового диапазона, их называют ультразвуковыми волнами. В отличие от электромагнитных волн, ультразвуковые волны имеют механическую природу и могут распространяться в твердых, жидких и газообразных средах. Ультразвуковая технология нашла применение в самых разных областях. Она доказала свою ценность в таких областях, как медицинское тестирование, неразрушающий контроль, измерение расстояний, сварка, очистка и пищевые технологии и т. д.. Области применения ультразвуковой технологии обычно делятся на две отдельные группы: низкоинтенсивный ультразвук и высокоинтенсивный ультразвук. Низкоинтенсивный ультразвук отличается высокой частотой в диапазоне от 5 до 10 МГц, а также относительно низким уровнем мощности менее 1 Вт/см2. Он неразрушающий и хорошо подходит для тестирования и характеристики различных материалов, поэтому низкоинтенсивный ультразвук также известен как диагностический ультразвук. Ультразвуковая технология высокой интенсивности, часто называемая мощным ультразвуком, работает на низких частотах в диапазоне от 20 до 100 кГц и значительных уровнях мощности в диапазоне от 10 до 1000 Вт/см2. В отличие от ультразвука низкой интенсивности, ультразвук высокой интенсивности характеризуется своими разрушительными возможностями. Это эффективный метод ускорения химической реакции посредством кавитации. Имплозия кавитационных пузырьков высвобождает энергию, которая может привести к различным эффектам, таким как экстракция, дробление и эмульгирование.

Частота ультразвуковой очистки

Более низкие частоты, между 20 и 30 кГц, создают довольно мощные кавитационные пузырьки размером около 150 микрон. Это наиболее распространенный диапазон частот, который используется для большинства промышленных применений.

При увеличении частоты ультразвука размер пузырьков уменьшается, а энергия микроструй снижается. Уровень шума снижается. Системы очистки с частотой не менее 40 кГц чаще используются для очистки деликатных деталей.

Мощность ультразвука и распределение ультразвуковых преобразователей для очистки

Мощность связана с количеством используемых ультразвуковых излучателей. Чем больше емкость и очищаемые детали, тем больше необходимо приложить мощности. Плотность мощности ультразвуковой ванны составляет от 10 до 20 Вт/л для меньших емкостей и от 5 до 10 Вт/л для больших.

Расположение деталей в корзине и ориентация ультразвуковых преобразователей очистки должны быть выполнены таким образом, чтобы ультразвуковое поле не блокировалось экраном деталей на переднем плане относительно других деталей, расположенных сзади. Для очистки мелких деталей в беспорядке лучше не класть слишком много деталей или можно использовать вращающуюся корзину для перемешивания деталей.

Параметры, влияющие на эффективность ультразвуковой очистки

• Мощность и распределение ультразвукового поля по частям,
• Частота преобразователя ультразвуковой очистки,
• Температура ванны: обычно от 40 до 60 °C,
• Моющее средство для облегчения чистки,
• Продолжительность ультразвуковой очистки варьируется от нескольких секунд до нескольких часов.

Вид ультразвукового преобразователя для очистки

Преобразователи, закрепленные на внешней стенке резервуара, фиксированные пластины и ультразвуковые погружные боксы имеют одинаковый эффект очистки: ультразвуковое поле направленно распространяется от вибрирующей мембраны в жидкости.

Ультразвуковые преобразователи обычно используются для небольших резервуаров и могут быть легко размещены на разных стенках резервуара, обращенных к очищаемым областям.

Погружные коробки рекомендуются для средних и больших резервуаров, так как они быстро устанавливаются и облегчают обслуживание.

Пластинчатые преобразователи также могут быть заменены и не занимают места в резервуаре. Но они требуют предварительной резки резервуара.

Что касается радиальных стержневых преобразователей, они создают ультразвуковые колебания на 360° вдоль зонда. Этот тип передатчика, таким образом, актуален для очистки полых деталей или для интеграции в резервуар с вращающейся корзиной. Зонд изготовлен из массивного титана и может использоваться для очистки методом погружения с давлением в несколько бар.

Частота ультразвуковой очистки

Более низкие частоты, между 20 и 30 кГц, создают довольно мощные кавитационные пузырьки размером около 150 микрон. Это наиболее распространенный диапазон частот, который используется для большинства промышленных применений.

При увеличении частоты ультразвука размер пузырьков уменьшается, а энергия микроструй снижается. Уровень шума снижается. Системы очистки с частотой не менее 40 кГц чаще используются для очистки деликатных деталей.

Мощность ультразвука и распределение ультразвуковых преобразователей для очистки

Мощность связана с количеством используемых ультразвуковых излучателей. Чем больше емкость и очищаемые детали, тем больше необходимо приложить мощности. Плотность мощности ультразвуковой ванны составляет от 10 до 20 Вт/л для меньших емкостей и от 5 до 10 Вт/л для больших.

Расположение деталей в корзине и ориентация ультразвуковых преобразователей очистки должны быть выполнены таким образом, чтобы ультразвуковое поле не блокировалось экраном деталей на переднем плане относительно других деталей, расположенных сзади. Для очистки мелких деталей в беспорядке лучше не класть слишком много деталей или можно использовать вращающуюся корзину для перемешивания деталей.

UAE обеспечивает эффективную экстракцию целевых биоактивных компонентов за счет использования ее особого эффекта кавитации. Эта инновационная технология не только сокращает время экстракции, но и повышает качество и выход экстракта. UAE демонстрирует исключительные преимущества при экстракции биоактивных компонентов из растений. Полная экстракция с более высокой чистотой конечного продукта может быть достигнута с помощью ультразвуковой обработки за несколько минут с высокой воспроизводимостью, что позволяет сократить использование органических растворителей. Используя UAE, исследователи могут достичь двойной цели эффективной экстракции и устойчивых методов более экологически безопасным способом