Reattore centrifugo a ultrasuoni per la separazione

Hielscher Ultrasonics progetta reattori a ultrasuoni personalizzati per processi speciali. Il reattore centrifugo viene utilizzato per processi di separazione assistiti da ultrasuoni. Questi comprendono la separazione di gas o solidi dai liquidi.

Il mezzo liquido entra tangenzialmente nel reattore ad alta velocità da un’estremità. Questo genera un moto circolare ad alta velocità con forza centrifuga. Di conseguenza, la pressione aumenta dal centro verso la parete esterna.

Degassamento e deaerazione assistiti da ultrasuoni

Un’importante applicazione di questo reattore centrifugo è il degassamento e la deaerazione dei mezzi liquidi assistiti da ultrasuoni. In questo caso, le vibrazioni ultrasoniche vengono solitamente accoppiate alla parete esterna del reattore. Pertanto, la sonicazione agisce maggiormente sulle zone ad alta pressione. Le bolle di gas generate dal trattamento a ultrasuoni si spostano verso il centro del reattore. La maggiore concentrazione di bolle di gas vicino al centro del reattore, dove la pressione è bassa, favorisce la formazione e la coalescenza di bolle di gas più grandi.

Lavaggio e separazione delle particelle

Il trattamento a ultrasuoni può separare gli agglomerati di particelle, pulire le superfici delle particelle e ridurre la viscosità dei liquidi pseudoplastici o tissotropici. Questi effetti vengono utilizzati per il lavaggio e la separazione delle particelle assistiti da 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 in questa zona la pressione è maggiore, anche l’intensità della sonicazione è maggiore. La vibrazione ultrasonica e la cavitazione generano sollecitazioni di taglio che possono ridurre la viscosità delle sospensioni pseudoplastiche o tissotropiche. Questo effetto facilita la separazione delle particelle.

Dalle prove di laboratorio alla scala pilota e alla produzione

Il reattore centrifugo è disponibile per tutti i dispositivi Hielscher della serie UIP. Per le prove applicative, consigliamo di utilizzare UIP2000hdT. Questa unità può essere accoppiata al sonotrodo centrale oppure alla parete esterna del reattore. Le portate tipiche per questo reattore sono comprese tra 1 e 80m3 all’ora. Le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher sono progettate per un aumento di scala lineare verso volumi di trattamento maggiori su scala pilota o di produzione. È stato dimostrato che gli impianti Hielscher funzionano in modo affidabile a portate elevate. La tabella seguente elenca i volumi di trattamento e le dimensioni consigliate delle apparecchiature.