مفاعل طرد مركزي بالموجات فوق الصوتية للفصل

تصمم Hielscher Ultrasonics مفاعلات مخصصة بالموجات فوق الصوتية لعمليات خاصة. يُستخدم مفاعل الطرد المركزي في عمليات الفصل بمساعدة الموجات فوق الصوتية. ويشمل ذلك فصل الغاز أو المواد الصلبة عن السوائل.

تدخل الأوساط السائلة إلى المفاعل مماسيًا بسرعة عالية من أحد طرفيه. وينشأ عن ذلك حركة دائرية عالية السرعة وقوة طرد مركزي. ونتيجة لذلك، يرتفع الضغط من المركز باتجاه الجدار الخارجي.

إزالة الغازات والهواء بمساعدة الموجات فوق الصوتية

من التطبيقات البارزة لمفاعل الطرد المركزي هذا إزالة الغازات والهواء من الأوساط السائلة بمساعدة الموجات فوق الصوتية. وفي هذه الحالة، تُقرن الاهتزازات فوق الصوتية عادةً بالجدار الخارجي للمفاعل. ولذلك، تؤثر المعالجة بالموجات فوق الصوتية بدرجة أكبر في المناطق ذات الضغط المرتفع. وتتحرك فقاعات الغاز الناتجة عن المعالجة بالموجات فوق الصوتية نحو مركز المفاعل. ويعزز التركيز الأعلى لفقاعات الغاز بالقرب من مركز المفاعل ذي الضغط المنخفض تكوّن فقاعات غاز أكبر واندماجها.

غسل الجسيمات وفصلها

يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تفكيك تكتلات الجسيمات وتنظيف أسطحها وتقليل لزوجة السوائل التي تنخفض لزوجتها بفعل القص أو السوائل الثيكسوتروبية. وتُستخدم هذه التأثيرات في غسل الجسيمات وفصلها بمساعدة الموجات فوق الصوتية. ولهذه العملية، يمكن إقران الاهتزازات فوق الصوتية بالسونوترود الموجود في مركز المفاعل و/أو بالجدار الخارجي للمفاعل.
تُراكم قوة الطرد المركزي الجسيمات الأثقل في المنطقة الخارجية للمفاعل. ونظرًا إلى ارتفاع الضغط في هذه المنطقة، تكون شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية أعلى أيضًا. وتُحدث الاهتزازات فوق الصوتية والتجويف قصًا يمكن أن يقلل لزوجة المعلقات التي تنخفض لزوجتها بفعل القص أو المعلقات الثيكسوتروبية. ويسهّل هذا التأثير فصل الجسيمات.

من الاختبارات المختبرية إلى النطاق التجريبي والإنتاج

يتوفر مفاعل الطرد المركزي لجميع أجهزة سلسلة UIP من Hielscher. ولاختبار التطبيقات، نوصي باستخدام UIP2000hdT. ويمكن إقران هذه الوحدة بالسونوترود المركزي أو بالجدار الخارجي للمفاعل. وتتراوح معدلات التدفق المعتادة لهذا المفاعل بين 1 و80m3 في الساعة. صُممت معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية للتوسّع الخطي إلى أحجام معالجة أكبر على النطاق التجريبي أو نطاق الإنتاج. وقد ثبت أن منظومات Hielscher تعمل بموثوقية عند معدلات التدفق المرتفعة. ويعرض الجدول أدناه أحجام المعالجة وأحجام المعدات الموصى بها.