Máy đồng nhất áp suất cực cao cho thử nghiệm quy mô thí nghiệm

Tổng quan về máy đồng nhất áp suất cực cao

Thiết kế của máy đồng nhất áp suất cực cao được phát triển dựa trên sự linh hoạt của thiết bị phòng thí nghiệm và tính ổn định của thiết bị công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối giữa phòng thí nghiệm và sản xuất công nghiệp.

Tính năng

• Thiết kế hệ thống áp suất cao: Sử dụng ba đến bốn piston gốm chịu lực cao hoạt động luân phiên, cung cấp đầu ra xung ổn định và giảm đáng kể dao động áp suất vật liệu. Hệ thống được trang bị tiêu chuẩn hệ thống bôi trơn và làm mát, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của piston và các bộ phận làm kín.
• Nền tảng điều khiển thông minh: trang bị hệ thống điều khiển màn hình cảm ứng độ nhạy cao, các thành phần điều khiển chính sử dụng thương hiệu Siemens của Đức, giao diện trực quan, hỗ trợ lưu trữ công thức, điều chỉnh áp suất tự động, giám sát nhiệt độ, truy vết dữ liệu vận hành và các chức năng khác. Hệ thống được trang bị quản lý quyền truy cập ba cấp, phù hợp với nhu cầu quản lý nghiên cứu và phát triển cấp doanh nghiệp.
• Hệ thống an toàn và giám sát: trang bị cảm biến áp suất và nhiệt độ kỹ thuật số, giám sát thời gian thực các thông số vận hành quan trọng. Có cơ chế báo động bảo vệ đa cấp như quá áp, quá nhiệt, khởi động không tải, mất điện bất thường, đảm bảo an toàn vận hành thiết bị và an toàn cho nhân viên.
• Khả năng thích ứng quy trình mạnh mẽ: Dải thể tích xử lý linh hoạt, thể tích xử lý 15 lít, phù hợp cho thử nghiệm liên tục quy mô nhỏ từ 100 lít đến 500 lít. Áp suất làm việc lên đến 1800 bar, phù hợp với các yêu cầu cắt cao của vật liệu.
• Thiết kế quy trình sạch: Các bộ phận tiếp xúc với vật liệu được chế tạo từ thép không gỉ 316L, gốm sứ, zirconia, kim cương và các vật liệu chống ăn mòn khác, đáp ứng yêu cầu chứng nhận FDA và GMP. Hệ thống hỗ trợ chức năng vệ sinh CIP trực tuyến để đáp ứng yêu cầu quy trình vô trùng và sạch sẽ.
• Công nghệ làm mát và kiểm soát nhiệt độ: mô-đun làm mát trực tuyến kết hợp với bộ trao đổi nhiệt ống vệ sinh hiệu suất cao, thực hiện kiểm soát nhiệt độ thấp trong quá trình đồng nhất hóa áp suất cao, phù hợp để xử lý các chất nhạy nhiệt như chế phẩm enzyme, vắc-xin, sản phẩm sinh học, v.v.
• Tiết kiệm năng lượng và bảo trì thấp: Sử dụng động cơ biến tần, kết hợp với cơ chế điều chỉnh tốc độ tiết kiệm năng lượng tự động, hoạt động ổn định hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn và chi phí bảo trì nhỏ. Thiết kế mô-đun của các bộ phận, dễ tháo lắp và thay thế.

Nguyên lý hoạt động

1. Hiệu ứng cắt: Khi chất lỏng áp suất cao đi qua kênh hẹp, tốc độ dòng chảy tăng đột ngột, tạo ra lực cắt mạnh giữa các lớp chất lỏng, dẫn đến vỡ và tinh chế hạt.
2. Hiệu ứng cavitation: Trong khu vực kênh tốc độ cao của van đồng nhất, sự chênh lệch áp suất tức thời do cavitation cục bộ gây ra, bong bóng vỡ tạo thành sóng xung kích, phá hủy cấu trúc hạt.
3. Va chạm và tác động: vật liệu va chạm với bề mặt van đồng nhất ở tốc độ cao hoặc va chạm với nhau, cấu trúc hạt tiếp tục phân hủy, đạt được phân bố kích thước hạt từ micromet đến nanomet.
4. Qua chuỗi quá trình vật lý này, các hạt rắn trong vật liệu, giọt lỏng hoặc thành tế bào được phá vỡ hoặc nhũ hóa nhanh chóng, từ đó đạt được sự phân tán ổn định và đồng đều về kích thước hạt.

Ứng dụng

• Ngành dược phẩm: vaccine, liposome, thuốc nano, dung dịch protein, phá vỡ tế bào, tiêm, nhũ tương, v.v.
• Công nghệ sinh học: chuẩn bị enzyme, nghiền tế bào vi sinh vật, đồng nhất hóa dung dịch lên men sinh học.
• Thực phẩm và đồ uống: nước ép trái cây, sản phẩm sữa, đồ uống protein thực vật, gia vị, sốt và các sản phẩm được xử lý bằng emulsification vi mô.
• Mỹ phẩm và hóa chất gia dụng: nhũ tương nano, kem, serum, nhũ hóa hương liệu, v.v.
• Hóa chất và năng lượng mới: bột nano, phân tán graphene, vật liệu pin lithium, bột pin, mực phủ, v.v.