Reattore centrifugo a ultrasuoni per la separazione

Hielscher Ultrasonics progetta reattori a ultrasuoni personalizzati per processi speciali. Il reattore centrifugo viene utilizzato per i processi di separazione assistiti dagli ultrasuoni. Ciò include la separazione di gas o solidi da liquidi.

Il fluido liquido entra nel reattore tangenzialmente ad alta velocità da un'estremità. Questo crea un movimento circolare ad alta velocità con forza centrifuga. Di conseguenza, la pressione aumenta dal centro verso la parete esterna.

Degassificazione e disaerazione assistite da ultrasuoni

Un'applicazione importante di questo reattore centrifugo è la degassificazione e la disaerazione assistita da ultrasuoni di fluidi liquidi. In questo caso, le vibrazioni ultrasoniche sono solitamente accoppiate alla parete esterna del reattore. Pertanto, la sonicazione colpisce maggiormente le aree ad alta pressione. Le bolle di gas create dagli ultrasuoni si spostano verso il centro del reattore. La maggiore concentrazione di bolle di gas in prossimità del centro a bassa pressione del reattore favorisce la formazione e la coalescenza di bolle di gas più grandi.

Lavaggio e separazione delle particelle

Gli ultrasuoni possono separare gli agglomerati di particelle, pulire le superfici delle particelle e ridurre la viscosità dei liquidi diluenti al taglio o tixotropici. Questi effetti vengono sfruttati per il lavaggio e la separazione delle particelle assistiti dagli ultrasuoni. Per questo processo, le vibrazioni ultrasoniche possono essere accoppiate al sonotrodo al centro del reattore e/o alla parete esterna del reattore.
La forza centrifuga accumula le particelle più pesanti nella regione esterna del reattore. Poiché la pressione è più elevata in quest'area, aumenta anche l'intensità della sonicazione. La vibrazione e la cavitazione ultrasonica provocano un taglio che può ridurre la viscosità degli impasti tixotropici o shear thinning. Questo effetto facilita la separazione delle particelle.

Dai test di laboratorio alla scala pilota e alla produzione

Il reattore centrifugo è disponibile per tutti i dispositivi Hielscher della serie UIP. Per i test applicativi, si consiglia di utilizzare il modello UIP2000hdT. Questa unità può essere accoppiata rispettivamente al sonotrodo centrale o alla parete esterna del reattore. Le portate tipiche di questo reattore sono comprese tra 1 e 80 m3 all'ora. Le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher sono progettate per una scalabilità lineare verso volumi di lavorazione maggiori su scala pilota o di produzione. È dimostrato che le installazioni Hielscher funzionano in modo affidabile per portate elevate. La tabella seguente elenca i volumi di lavorazione e le dimensioni consigliate delle apparecchiature.