Keskipakoisvoimaa hyödyntävä ultraäänireaktori erotukseen

Hielscher Ultrasonics suunnittelee räätälöityjä ultraäänireaktoreita erikoisprosesseihin. Keskipakoisvoimaa hyödyntävää reaktoria käytetään ultraääniavusteisissa erotusprosesseissa. Näihin kuuluu kaasun tai kiintoaineiden erottaminen nesteistä.

Nestemäinen väliaine tulee reaktoriin tangentiaalisesti suurella nopeudella sen toisesta päästä. Tämä synnyttää nopean ympyräliikkeen ja keskipakoisvoiman. Tämän seurauksena paine kasvaa keskustasta ulkoseinää kohti.

Ultraääniavusteinen kaasun- ja ilmanpoisto

Yksi tämän keskipakoisvoimaa hyödyntävän reaktorin merkittävistä käyttökohteista on nestemäisten väliaineiden ultraääniavusteinen kaasun- ja ilmanpoisto. Tässä tapauksessa ultraäänivärähtelyt kytketään yleensä reaktorin ulkoseinään. Siksi ultraäänikäsittely vaikuttaa eniten korkean paineen alueisiin. Ultraäänikäsittelyssä syntyvät kaasukuplat siirtyvät reaktorin keskustaan. Kaasukuplien suurempi pitoisuus reaktorin matalapaineisen keskustan lähellä edistää suurempien kaasukuplien muodostumista ja kuplien yhdistymistä.

Hiukkasten pesu ja erotus

Ultraäänikäsittely voi hajottaa hiukkasagglomeraatteja, puhdistaa hiukkasten pintoja ja pienentää leikkausohenevien tai tiksotrooppisten nesteiden viskositeettia. Näitä vaikutuksia hyödynnetään ultraääniavusteisessa hiukkasten pesussa ja erotuksessa. Tässä prosessissa ultraäänivärähtelyt voidaan kytkeä reaktorin keskellä olevaan sonotrodiin ja/tai reaktorin ulkoseinään.
Keskipakoisvoima kerää raskaammat hiukkaset reaktorin ulkoalueelle. Koska paine on tällä alueella korkeampi, myös ultraäänikäsittelyn intensiteetti on suurempi. Ultraäänivärähtely ja kavitaatio aiheuttavat leikkausvoimia, jotka voivat pienentää leikkausohenevien tai tiksotrooppisten lietteiden viskositeettia. Tämä vaikutus helpottaa hiukkasten erotusta.

Laboratoriotestauksesta pilot-mittakaavaan ja tuotantoon

Keskipakoisvoimaa hyödyntävä reaktori on saatavilla kaikkiin Hielscher UIP -sarjan laitteisiin. Sovelluksen testaamiseen suosittelemme käyttämään laitetta UIP2000hdT. Tämä laite voidaan kytkeä joko keskellä olevaan sonotrodiin tai reaktorin ulkoseinään. Tämän reaktorin tyypilliset tilavuusvirrat ovat 1–80 m3 tunnissa. Hielscher-ultraäänilaitteet on suunniteltu skaalattaviksi lineaarisesti suurempiin käsittelytilavuuksiin pilot- tai tuotantomittakaavassa. Hielscher-laitteistojen on osoitettu toimivan luotettavasti suurilla tilavuusvirroilla. Alla olevassa taulukossa luetellaan käsittelytilavuudet ja suositellut laitekoot.