Réacteur centrifuge à ultrasons pour la séparation

Hielscher Ultrasonics conçoit des réacteurs à ultrasons sur mesure pour des procédés spécifiques. Le réacteur centrifuge est utilisé pour des procédés de séparation assistée par ultrasons. Cela comprend la séparation des gaz ou des solides contenus dans les liquides.

Le milieu liquide entre tangentiellement à grande vitesse dans le réacteur par l’une de ses extrémités. Cela crée un mouvement circulaire rapide avec une force centrifuge. La pression augmente ainsi du centre vers la paroi extérieure.

Dégazage et désaération assistés par ultrasons

Une application majeure de ce réacteur centrifuge est le dégazage et la désaération des milieux liquides assistés par ultrasons. Dans ce cas, les vibrations ultrasonores sont généralement transmises à la paroi extérieure du réacteur. La sonication agit donc principalement sur les zones de haute pression. Les bulles de gaz créées par la sonication se déplacent vers le centre du réacteur. La concentration plus élevée de bulles de gaz à proximité du centre du réacteur, où la pression est faible, favorise la formation et la coalescence de bulles de gaz plus grosses.

Lavage et séparation des particules

La sonication peut séparer les agglomérats de particules, nettoyer la surface des particules et réduire la viscosité des liquides rhéofluidifiants ou thixotropes. Ces effets sont utilisés pour le lavage et la séparation des particules assistés par ultrasons. Pour ce procédé, les vibrations ultrasonores peuvent être transmises à la sonotrode située au centre du réacteur et/ou à la paroi extérieure du réacteur.
La force centrifuge concentre les particules les plus lourdes dans la région extérieure du réacteur. La pression étant plus élevée dans cette zone, l’intensité de la sonication y est également plus élevée. Les vibrations ultrasonores et la cavitation provoquent un cisaillement qui peut réduire la viscosité des suspensions rhéofluidifiantes ou thixotropes. Cet effet facilite la séparation des particules.

Des essais en laboratoire à l’échelle pilote et à la production

Le réacteur centrifuge est disponible pour tous les appareils Hielscher de la série UIP. Pour les essais d’application, nous recommandons l’utilisation du UIP2000hdT. Cet appareil peut être couplé à la sonotrode centrale ou à la paroi extérieure du réacteur, selon le cas. Les débits typiques de ce réacteur sont compris entre 1 et 80m3 par heure. Les équipements à ultrasons Hielscher sont conçus pour une mise à l’échelle linéaire vers des volumes de traitement plus importants à l’échelle pilote ou de production. Les installations Hielscher ont démontré leur fiabilité à des débits élevés. Le tableau ci-dessous présente les volumes de traitement et les tailles d’équipements recommandées.