Ultrasonic Vortex Reactor

Le réacteur à ultrasons Vortex Reactor intensifie les processus chimiques dans les milieux liquide-gaz, liquide-solide et gaz-solide. En utilisant le réacteur Vortex, des processus technologiques non agressifs d'oxydation et de lixiviation des métaux à partir de minerais réfractaires sont possibles, où toutes les autres technologies ne sont pas rentables. Nous avons développé une technologie pour l'oxydation des sulfures à la pression atmosphérique et à la température ambiante, ainsi que pour l'extraction plus poussée de polymétaux ou de métaux précieux par des concentrateurs centrifuges sans utilisation de cyanures.

L'avantage de la méthode proposée est que, dans le domaine de la force centrifuge du tourbillon qui se déplace sous l'action de matériau dispersible ou un liquide, les régions locales de haute et basse pression sont créées, ce qui entraîne le broyage et le mélange des différents milieux à l'échelle submicronique.
Des zones locales de hautes et basses pressions sont créées dans le volume de la chambre de broyage en raison de l'émission d'ondes ultrasonores dans sa cavité. En conséquence, la trajectoire des particules et leur vitesse angulaire changent, entraînant une augmentation de la fréquence des collisions.
Dans ce cas, l'énergie de collision n'a pas le temps de se dissiper, ce qui entraîne une accumulation d'énergie dans le volume des particules et leur transition vers un état de contrainte élastique. En atteignant la limite critique de cet état, les particules sont détruites. En outre, en formant la cavité dans la chambre de broyage du champ d'ondes ultrasonores produit des particules de l'énergie d'absorption par résonance des ondes ultrasonores avec exposition simultanée à une charge alternative périodique pendant le passage des zones relatives de basse pression et haute pression. Cela contribue à la multiplication et à la croissance des micro-défauts de la structure interne des particules et à leur destruction.
Les oscillations ultrasonores générées de différentes fréquences contribuent à accroître l'uniformité de la composition dispersée des produits cibles. L'absorption de l'énergie acoustique par des particules de tailles différentes se produit à différentes fréquences de résonance. Cela est dû au fait que les petites particules absorbent mieux les rayonnements à haute fréquence et que les petites particules absorbent mieux les petites fréquences. Un large spectre de fréquences de vibration ultrasonores assure l'absorption de l'énergie des ondes par toutes les particules.
Ainsi, la nouveauté de l'appareil en question est non seulement l'action simultanée de l'écoulement de vortex, les ondes acoustiques, les changements de pression soudains, l'interaction à haute vitesse des fragments séparés de matériau les unes aux autres, mais aussi dans le fait que tous les processus sont regroupés dans un seul appareil et ne nécessitent aucune génération supplémentaire ondes acoustiques et accélérateurs dynamiques. Le procédé de broyage et de mélange se produit pendant une période de temps très court pour former des tailles de fraction du matériau désintégré (principalement) dans la plage inférieure à 10 microns.
Les installations considérées sont applicables à la fois au traitement des composants en vrac et aux procédés utilisant des systèmes liquide-solide, liquide-liquide et liquide-gaz. Cette fonctionnalité étend considérablement la portée de l'appareil. Les résultats des essais du réacteur à vortex pendant le traitement des composants en vrac et des systèmes liquide-solide ont confirmé la possibilité d'utiliser l'appareil pour obtenir des produits dispersés fins homogènes. L'utilisation dans des systèmes liquide-liquide permet d'obtenir des émulsions homogènes de presque toutes les substances.
Avec l'installation du réacteur à vortex, la consommation d'énergie la plus faible est obtenue par rapport aux autres méthodes.

CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES DU RÉACTEUR VORTEX

 

Modèle                                                                                  VR2500     VR150

Consommation d'air, m3 / min                                              5-20             1-2
Pression d'air, barre                                                             6.0-8.0          2-6
Air substitut                                                                           vapeur,  gaz
Méthode de continuité du travail
Etat cumulé du produit de départ                                         Liquide-solide, air-solide
Temps de traitement du matériau dans la chambre, s         0.5-1.0
Consommation d'air par 1 kg de matière, m3 / kg                0.5
Taille des particules de matière première, mm                     0-10
Le rendement de la fraction est inférieur à 10 μm,%            80
Productivité, par heure:
- sur sec ,kg                                                                          2500           150
- pulpe, suspension,m3                                                       10-12        0.6-0.7
Dureté du matériau traité
sur l'échelle de Mohs,                                                           1-9
Dimensions, cm                                                              20x 20x20  10x12x15
Poids, kg                                                                              13              5

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