صنعتی سازی فرآیندهای شیمیایی با التراسونیک هموژنایزر
در این بخش می خواهیم مزایا، معایب، مشکلات پیش رو و راه حل های پیشنهادی برای صنعتی سازی فرآیندهای شیمیایی با کمک دستگاه التراسونیک هموژنایزر را بررسی نماییم.
استفاده از دستگاه های التراسونیک هموژنایزر به خصوص به صورت صنعتی در جهان قدمت خیلی طولانی ندارد، از این رو دانش و تجربه در مورد آن نیز در کشور ما در مورد آن بسیار محدود است. در این بخش با ارائه مطالبی سعی می کنیم دید صنعتی مناسب تری نسبت به این دستگاه به شما صنعتگران و پژوهشگران ارائه نماییم.
التراسونیک هموژنایزر چه مزایایی دارد؟
با توجه به مطالبی که در التراسونیک هموژنایزر یا سونیکاتور ارائه شد آشنایی نسبی در مورد نحوه کار دستگاه ایجاد شده است و در این بخش به مزایای دستگاه اشاره می کنیم.
- افزایش سرعت واکنش (تا15 برابر)
- استفاده به صورت batch یا پیوسته
- مصرف انرژی بسیار پایین
- کاربری بسیار ساده
- نگه داری بسیار ساده
- گسترش پذیری(scalability)
- انعطاف پذیری بالا
- حجم کم
- وزن پایین
- نیروی کار کمتر
- نیرو کار با تخصص کمتر
در مورد مزایای بالا این نکته را باید متذکر شد که شرایط فرآیند قبل از استفاده از دستگاه التراسونیک هموژنایزر به گونه ایست یک نفر مهندس متخصص به کمک چند نیروی کمکی با استفاده از یک یا چند عدد ماشین آلات با صرف چندین کیلووات توان، در فضایی به وسعت چندین متر مربع و با چندین تن وزن یک فرآیند شیمیایی را طی چند ساعت انجام می دهند که کیفیت محصول نهایی مطلوب نیست، تغییرات در فرآیند چندین روز طول خواهد کشید و در صورت نیاز به افزایش ظرفیت تولید نیاز به چندین مترمربع فضا، چند نیروی کار متخصص و عادی و صرف هزینه هایی شامل برق و … می گردد.
حال فرض کنید این فرآیند با انجام مطالعات پیش نیاز با استفاده از یک دستگاه التراسونیک هموژنایزر طراحی گردد. این فرآیند می تواند توسط یک نفر نیروی کار عادی، در فضایی کمتر از یک متر مربع با حداکثر 1کیلووات توان با کیفیت محصول بالاتر و در طی چند دقیقه تولید گردد. افزایش ظرفیت تولید نیز به راحتی با خرید یک دستگاه مشابه دیگر امکان پذیر خواهد بود.
این واقعیتی است که استفاده از تکنولوژی جدید و به روز در اختیار ما قرار می دهد. همان گونه که موبایل ها جایگزین دوربین، تلفن، رادیو، پخش موسیقی، کامپیوتر و .. شده اند.
معایب، مشکلات و راه حل ها در استفاده از التراسونیک هموژنایزر چیست؟
عمده مواردی که به عنوان معایب دستگاه التراسونیک هموژنایزر می توان نام برد شامل موارد زیر است:
- صدا خروجی دستگاه: این صدا که عمدتا صدایی تیز(فرکانس بالا) است به علت فرآیند کویتاسیون و برخورد امواج با ظرف فرآیند است. البته صدای شنیده شده در فضاهای صنعتی طبیعی است و کاربر را اذیت نخواهد کرد.
- تعمیرات و نگه داری: از آنجایی که دستگاه یک تکنولوژی جدید به حساب می آید، هزینه تعیمر و نگه داری بالایی خواهد داشت و این در صورتی است که دستگاه از شرکتهای خارجی تهیه گردد که در ایران هیچ گونه خدمات و گارانتی ارائه نمی کنند. شرکت فاپن تمامی محصولات خود را 1 سال ضمانت بدون قید و شرط می نماید و خدمات پس از فروش را نیز با کمترین هزینه ممکن به مشتریان خود ارائه می نماید.
- عدم ارائه در توان های بالا: بیشترین توان ارائه شده در دستگاه های التراسونیک هموژنایزر توسط شرکت هلشر آلمان است که دستگاهی با توان 16kw ارائه نموده است. دیگر شرکت های مطرح دنیا دستگاهی با توان بیش از 3kw ارائه نکرده اند. در مورد این موضوع دو نکته را باید در نظر گرفت.اول آنکه فرآیندی که با تکنولوژی های دیگر چند ساعت طول بکشد، با کمک التراسونیک ممکن است در طی چند دقیقه انجام شود ونیاز به دستگاه های عزیم با توان های بسیار بالا وجود نداشته باشد. دوم آنکه امکان قرار گرفتن دستگاه ها به صورت موازی و سری در فرآیندهای شیمیایی وجود دارد. مزیتی که استفاده از چندین دستگاه با توان پایین تر نسبت به یک دستگاه با توان بالاتر ایجاد می کند آن است که در صورت خرابی دستگاه کل خط متوقف نشده و تا زمان تعمیر دستگاه خراب شده خط می تواند با ظرفیتی کمتر روند خود را ادامه دهد.
- عدم وجود دانش و تجربه در بکارگیری دستگاه: دستگاه التراسونیک هموژنایزر یک ابزار بسیار قدرتمند است که به کارگیری از آن در طی واکنش های شیمیایی نیازمند دانش و تجربه در زمینه فرآیند مورد نظر و همچنین سونوشیمی(sonochemistry) است. راه حل ما برای این بخش ارائه دانش و تجربه کاربردی موجود در شرکت فناوری ایرانیان پژوهش نصیر در وهله اول و در وهله دوم معرفی مشتریان دیگری که در زمینه های مشابه کار می کنند به مشتریان جدید است. اما توصیه اکید ما این است که در صورتی که می خواهید یک فرآیند صنعتی را راه اندازی کنید در مرحله اول فرآیند را در ابعاد آزمایشگاهی با دستگاه های آزمایشگاهی ما و سپس با دستگاه نیمه صنعتی تست نموده و پس از نتیجه گیری مطلوب فرآیند را بازطراحی و اصلاح نموده و نسبت به طراحی و ساخت فرآیند صنعتی اقدام نمایید.
همچنین لینک های زیر را ببینید:
فراصوت برای آسیاب (خردایش) و پخش رنگدانه (پیگمنت) و رنگ