Le traitement ultrasonique liquide peut être effectué en deux modes différents : soit par lots, soit en ligne. Alors que pour le traitement par lots, la sonotrode, également appelée sonde ultrasonore, est insérée dans une cuve ouverte ou fermée (p. ex. bécher, lot, fût), pour la sonication en ligne, le milieu est alimenté en continu par un réacteur à cellule à écoulement ultrasonore, où le liquide ou la suspension est mélangé par les fortes contraintes hydrauliques de cisaillement qui sont produites par cavitation acoustique. Dans un réacteur à ultrasons en ligne, le milieu est alimenté directement par le point chaud cavitationnel, où le liquide est traité intensément et concentré par ultrasons de puissance. Le traitement en ligne par ultrasons est ainsi très uniforme et garantit une qualité constante du processus.
La sonication en ligne peut se faire en un seul passage ou en recirculation, où le liquide passe plusieurs fois dans le champ de cavitation ultrasonique.
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