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HIELSCHER: applications de la sonification    

Les applications de la sonification: HIELSCHER
Les systèmes ultrason Hielscher sont utilisés dans beaucoup d’industries et procédés. Ci-dessous vous trouverez une présentation des applications les plus typiques impliquant des systèmes ultrason Hielscher.

 

Homogénéisation Ultrasonique

L’homogénéisation par ultrason est un procédé mécanique pour réduire les petites particules dans un liquide pour qu’elles deviennent uniformément petites et correctement distribuées. Lorsque les procédés ultrason sont utilisés comme homogénéisateurs, l’objectif est de réduire les petites particules dans un liquide pour améliorer l’uniformité et la stabilité. Ces particules (phase dispersée) peuvent être solides ou liquides. Une réduction du diamètre moyen des particules augmentent le nombre de particules individuels. Cela conduit à la réduction de la distance moyenne des particules et accroît la surface des particules. L’homogénéisateur ultrason est très efficace pour la réduction de particules dures ou non dures. Hielscher fabrique des systèmes ultrason pour l’homogénéisation du volume du batch complet au procédé en ligne. Les systèmes ultrason laboratoire peuvent être utilisés pour des volumes de 1,5ml à 2L. Les systèmes ultrason industriels sont utilisés pour le développement de procédé et la production de batchs de 0,5 à 2000 l et également pour le traitement en ligne à des débits de 0,1L à 20m³/heure

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Voir ici Vue d'ensemble de tous les modèles Hielscher

Dispersion et Désagglomération par Ultrason

La dispersion et la désagglomération de solides dans les liquides est une application importante des systèmes ultrasons. La cavitation par ultrason génère des forces de cisaillement élevés qui cassent les agglomérats de particules en particules dispersées seules. Le mélange de poudre dans les liquides est une étape commune dans la formulation de produits variés, comme en peinture, encre, cosmétique ou boisson.

Les particules individuelles sont maintenues ensemble par des forces d’attraction de diverses natures physiques et chimiques, y compris les forces de Van der Waals et les tensions de surface liquide. Les forces d’attraction doivent être dépassées afin de désagglomérer ou disperser les particules dans le milieu liquide. Pour la dispersion et la désagglomération de poudres dans un liquide, une haute intensité d’ultrason est une alternative intéressante aux homogénéisateurs haute pression, broyeurs et mélangeurs rotor stator.

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Emulsification Ultrasonique

Une grande gamme d’intermédiaires et de produits de consommation, comme les cosmétiques et lotions pour la peau, onguents pharmaceutiques, vernis, peintures, lubrifiants et carburants sont basés tout ou en partie d’émulsions. Emulsions sont les dispersions de deux ou plus liquides non miscibles. Une haute intensité d’ultrason fournit la puissance nécessaire pour disperser une phase liquide (phase dispersé) en petites gouttelettes dans une seconde phase (phase continue). Dans la zone de dispersion, l’implosion des bulles de cavitation provoque des ondes de choc très intense dans le milieu liquide et entraîne la formation de jets liquide à haute vitesse. A niveau de densité d’énergie approprié, l’ultrason permet d’atteindre des tailles de gouttelettes inférieures au micron (micro-emulsion).

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Désintégration par Ultrason des Structures de Cellules

Un traitement ultrasonique peut désintégrer les fibres, matériaux cellulosiques en fines particules et casser les parois des structures des cellules. Ceci permet de libérer plus les substances intracellulaires comme l’amidon ou le sucre dans le liquide. En addition, la paroi de la cellule est cassée en petit débris.

Cet effet peut être utilisé pour la fermentation, digestion ou autre procédé de conversion de la matière organique. Après broyage, l’ultrason permet plus aux matériaux intracellulaires, comme l’amidon, ainsi que les débris des parois, d’être disponible aux enzymes qui convertissent par exemple l’amidon en sucre. Cela augmente également la surface d’exposition aux enzymes pendant la liquéfaction ou la saccharification. Cela augmente typiquement la vitesse et le rendement de la fermentation de levure et autres procédés de conversion, comme la stimulation de la production d’éthanol à partir de la biomasse.

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Solvants pour l'extraction au départ de plantes par ultrasons

L'extraction par ultrasons présente de nombreux avantages tels que des rendements élevés, les taux d'extraction rapide, 
respect de l'environnement et faible consommation d'énergie.

L'un des principaux avantages est l'utilisation de l'eau comme moyen d'extraction. Cependant, la sonication peut être utilisée avec 
des systèmes de solvants multiples pour obtenir des résultats supérieurs pour l'extrait ciblé. 

Le solvant optimal pour l'extraction de substances bioactives par ultrasons végétales est choisi en fonction de la matière première.

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Effets Sono-Chimique des Ultrasons

Sono-chimie est l’application d’ultrasons sur des procédés et réactions chimiques. Le mécanisme causant des effets sono-chimique dans les liquides est le phénomène de cavitation acoustique. Les effets sono-chimiques sur les procédés et réactions chimiques incluent une augmentation sur la vitesse de réaction, plus d’efficacité d’utilisation d’énergie, amélioration des performances des transferts de phase des catalyseurs, activation des métaux et des solides et augmentation de la réactivité des agents ou catalyseurs.

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Transestérification de l’Huile en Biodiesel Assisté par Ultrason

La sonification augmente la vitesse de la réaction chimique et le rendement de la transesterification des huiles végétales et des graisses animales en biodiesel. Ceci permet de changer la production de batch à débit continu et de réduire coût d’investissement et d’opération. La fabrication de biodiesel à partir d’huiles végétales ou de graisses animales, implique l’utilisation de catalyseur d’acides gras avec du méthanol ou de l’éthanol pour donner le méthyle esters ou l’éthyle esters correspondant. La sonification permet d’obtenir un rendement de fabrication de biodiesel en excès de 99%. Les ultrasons réduisent le temps de procédé et le temps de décantation significativement.

 

 
 

 

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