Hielscher Ultrasonics
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Sono-Electro-Coagulação – Processamento de fluxo contínuo de alta eficiência

A sono-electro-coagulação (SEC) combina os princípios de ultra-sons e eletrocoagulação para melhorar a remoção de poluentes, a desestabilização de partículas e a cinética de reação em meios líquidos. A integração dos eléctrodos ultra-sónicos Hielscher num reator de célula de fluxo sono-eletroquímico em linha oferece um avanço significativo em relação às configurações convencionais do tipo lote ou baseadas em placas.

Sono-Electro-Coagulação – intenso

Ao contrário dos sistemas de placas ultra-sónicas padrão, que muitas vezes sofrem de campos de cavitação irregulares e escalabilidade limitada, os eléctrodos do tipo sonda Hielscher fornecem energia acústica intensa e localizada diretamente na fase líquida. Esta configuração assegura uma cavitação uniforme, uma transferência de massa eficiente e uma ativação eletroquímica simultânea num sistema de fluxo contínuo.

Pedido de informações



Hielscher sonoelectro configuração com um elétrodo de ultra-sons - a configuração do reator em linha permite a electro-coagulação ultrassonicamente melhorada (sono-electro-coagulação)

Configuração Sono-Electro completa com Reator de Células de Fluxo para uma melhor Electro-Coagulação

Sono-Electro-Coagulação – Vantagens significativas

  • Elevada capacidade e rendimento: A conceção do reator de fluxo contínuo permite um funcionamento contínuo, acomodando volumes de amostra mais elevados sem comprometer a eficiência da reação. Isto torna o sistema ideal para aplicações à escala piloto e industrial.
  • Melhoria da eficiência do processo: A combinação da sonicação controlada (através de transdutores do tipo sonda) e da otimização da densidade da corrente eletroquímica acelera a cinética da coagulação, reduz a passivação do elétrodo e melhora a utilização global da energia.
  • Controlabilidade precisa: O controlo independente da amplitude ultra-sónica, da potência, do caudal e da densidade da corrente permite um ajuste fino das condições de reação – essencial para a obtenção de resultados reprodutíveis e para a validação do aumento de escala.
  • Homogeneidade de reação melhorada: O campo ultrassónico de alta intensidade assegura uma mistura uniforme e evita a incrustação dos eléctrodos, uma limitação comum nas células electroquímicas do tipo placa.

 

Este vídeo ilustra a influência positiva de ultrassom eletrodo direto sobre a corrente elétrica. Ele usa um homogeneizador ultra-sônico Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) com eletro-química-upgrade e um eletrodo de titânio / sonotrodo. A eletrólise do ácido sulfúrico diluído produz gás hidrogénio e gás oxigénio. A ultrassonografia reduz a espessura da camada de difusão na superfície do elétrodo e melhora a transferência de massa durante a eletrólise.

Sono-Electro-Química - Ilustração da influência dos ultra-sons na eletrólise em descontínuo

Miniatura de vídeo

 

Aplicações da Sono-Electro-Coagulação

  • Tratamento de águas residuais: Remoção eficiente de metais pesados, corantes, produtos farmacêuticos e sólidos em suspensão através de mecanismos acelerados de coagulação-floculação.
  • Purificação de efluentes industriais: Tratamento de águas residuais têxteis, mineiras e de galvanoplastia contendo espécies iónicas complexas.
  • Quebra de emulsão óleo-água: Desemulsificação melhorada nas indústrias petroquímica e de processamento de alimentos.
  • Recuperação e síntese de nanomateriais: Agregação e separação facilitadas de partículas na produção de nanopartículas à base de óxido de metal ou de carbono.
  • Condicionamento de lamas: Redução do volume das lamas e melhoria da desidratação através de uma melhor formação de flocos.

Leia mais sobre a purificação e o tratamento da água por meio da eletrocoagulação sónica!

Os sistemas de sono-electro-coagulação da Hielscher unem os efeitos mecânicos da cavitação ultra-sónica com a coagulação eletroquímica numa arquitetura de fluxo altamente controlável. Esta conceção proporciona uma eficiência energética superior, escalabilidade e precisão do processo - factores-chave que impulsionam a transição da experimentação à escala laboratorial para a aplicação industrial contínua.

Equipamento de Sono-Eletroquímica com elétrodo de ultra-sons de 2kW

Configuração Sono-Electro completa com Reator de Célula de Fluxo

Eléctrodos sonoros e células sonoras de Hielscher para uma eco-coagulação avançada

A síntese eletroquímica ultra-sónica é um método altamente eficiente para a produção de hidrogénio. O tratamento sono-eletroquímico promove a clivagem das ligações H - O - H por eletrólise, uma corrente eléctrica é passada através da água.Os sono-electrodos e as sono-electrocélulas Hielscher representam uma nova geração de reactores de fluxo para uma sono-electro-coagulação eficiente e escalável. Os próprios sono-electrodos funcionam como – eléctrodos sondas ultra-sónicas de alto desempenho, que geram uma poderosa cavitação acústica diretamente na superfície do elétrodo. Esta dupla ação – eletroquímico e ultrassónico – assegura a remoção contínua das camadas passivantes, promove uma intensa micro-mistura e melhora a transferência de iões e massa na interface do elétrodo. O resultado é um processo altamente uniforme, controlável e eficiente em termos energéticos. Concebidas tanto para funcionamento laboratorial como industrial, as células sonoras modulares da Hielscher permitem o tratamento fiável de pequenos volumes de amostras, bem como de fluxos contínuos de elevado rendimento. A sua construção robusta e o controlo preciso do processo garantem resultados reprodutíveis, um desempenho de coagulação uniforme e uma qualidade de produto consistente em todas as escalas de funcionamento.

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Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.

Produção sono-eletroquímica de hidrogénio num cátodo ultrassónico.

Produção sono-eletroquímica de hidrogénio num cátodo ultrassónico.



Literatura / Referências

perguntas frequentes

O que é a eletrocoagulação?

A eletrocoagulação é um processo eletroquímico de tratamento de água em que uma corrente eléctrica é aplicada a eléctrodos metálicos sacrificiais, normalmente alumínio ou ferro, para gerar espécies coagulantes in situ. Estes iões metálicos desestabilizam as partículas suspensas, os óleos emulsionados e os contaminantes dissolvidos, formando flocos que podem ser separados do líquido tratado.

O que é a Sono-Eletrocoagulação?

A sono-eletrocoagulação combina a eletrocoagulação com a agitação ultra-sónica, em que a cavitação acústica aumenta a transferência de massa, acelera a formação de flocos e evita a passivação do elétrodo. O campo ultrassónico promove a fragmentação e a dispersão de aglomerados, melhorando assim o contacto entre os contaminantes e as espécies coagulantes.

Qual é a vantagem da Sono-Eletrocoagulação?

A principal vantagem da eletrocoagulação sónica reside na sua maior eficiência e estabilidade do processo. A energia ultra-sónica intensifica a mistura, reduz as perdas de energia devido à sujidade dos eléctrodos e permite uma coagulação mais uniforme e rápida sem necessidade de aditivos químicos.

Para que são utilizadas a Eletrocoagulação e a Sono-Eletrocoagulação?

A eletrocoagulação e a sono-eletrocoagulação são utilizadas para o tratamento de águas residuais industriais e municipais, incluindo a remoção de metais pesados, corantes, produtos farmacêuticos, sólidos em suspensão e emulsões óleo-água. São também aplicados no condicionamento de lamas, na recuperação de nanomateriais e noutros processos que requerem uma separação sólido-líquido eficiente.


Ultra-sons de alto desempenho! A gama de produtos Hielscher abrange todo o espetro, desde o ultrassónico compacto de laboratório, passando pelas unidades de bancada, até aos sistemas ultrassónicos totalmente industriais.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.

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