Reator ultrassónico centrífugo para separação

A Hielscher Ultrasonics concebe reatores ultrassónicos personalizados para processos especiais. O reator centrífugo é utilizado em processos de separação assistidos por ultrassons. Estes incluem a separação de gases ou sólidos de líquidos.

O meio líquido entra tangencialmente no reator a alta velocidade por uma das extremidades. Isto cria um movimento circular a alta velocidade com força centrífuga. Como resultado, a pressão aumenta do centro em direção à parede exterior.

Desgaseificação e desaeração assistidas por ultrassons

Uma aplicação de destaque deste reator centrífugo é a desgaseificação e a desaeração de meios líquidos assistidas por ultrassons. Neste caso, as vibrações ultrassónicas são habitualmente acopladas à parede exterior do reator. Por isso, a sonicação afeta sobretudo as zonas de alta pressão. As bolhas de gás criadas pelo tratamento ultrassónico deslocam-se para o centro do reator. A maior concentração de bolhas de gás junto ao centro de baixa pressão do reator promove a formação e a coalescência de bolhas de gás maiores.

Lavagem e separação de partículas

O tratamento ultrassónico pode separar aglomerados de partículas, limpar as superfícies das partículas e reduzir a viscosidade de líquidos cuja viscosidade diminui com o cisalhamento ou de líquidos tixotrópicos. Estes efeitos são utilizados na lavagem e separação de partículas assistidas por ultrassons. Para este processo, as vibrações ultrassónicas podem ser acopladas ao sonotrodo no centro do reator e/ou à parede exterior do reator.
A força centrífuga acumula as partículas mais pesadas na região exterior do reator. Como a pressão é mais elevada nesta zona, a intensidade da sonicação também o é. A vibração ultrassónica e a cavitação provocam cisalhamento que pode reduzir a viscosidade de suspensões cuja viscosidade diminui com o cisalhamento ou de suspensões tixotrópicas. Este efeito facilita a separação das partículas.

Dos ensaios laboratoriais à escala piloto e à produção

O reator centrífugo está disponível para todos os dispositivos da série UIP da Hielscher. Para ensaios de aplicação, recomendamos a utilização do UIP2000hdT. Esta unidade pode ser acoplada ao sonotrodo central ou à parede exterior do reator, respetivamente. Os caudais típicos deste reator situam-se entre 1 e 80m3 por hora. O equipamento ultrassónico da Hielscher foi concebido para um aumento linear da escala para maiores volumes de processamento à escala piloto ou de produção. As instalações da Hielscher têm um funcionamento fiável comprovado com caudais elevados. A tabela abaixo apresenta os volumes de processamento e os tamanhos de equipamento recomendados.