Blog - Cavitazione e intensificazione di processo - p3

Hai mai sentito parlare del trattamento di pigmenti e coloranti per cavitazione idrodinamica nelle industrie delle vernici e dei rivestimenti? Lavori in una di queste industrie e hai problemi di omogeneizzazione e dispersione? Abbiamo testato il nostro cavitatore idrodinamico ROTOCAV sui pigmenti, ottenendo una distribuzione granulometrica molto più uniforme nelle scale micro e nano, migliorando la qualità dei colori, delle vernici e dei rivestimenti.
Il nostro test è stato in grado di ridurre la dimensione delle particelle solide, ottenendo anche una curva di distribuzione granulometrica più stretta, omogeneizzando e disperdendo efficacemente i pigmenti nel liquido.
Il trattamento ha incrementato anche la stabilità della dispersione, senza sedimenti e agglomerati, anche dopo un mese di stoccaggio dei campioni.
Perché trattare i pigmenti per cavitazione idrodinamica? I microjet e gli sforzi di taglio che si generano durante la cavitazione idrodinamica disgregano le particelle solide, migliorando la saturazione del colore, la stabilità, la consistenza e la bagnabilità!

La cavitazione idrodinamica può essere generata da elementi statici o dinamici.
Negli elementi statici, come i venturi o le piastre forate, l'energia di pressione è convertita a energia cinetica o, in altre parole, il fluido ad alta pressione e bassa velocità, incrementa la sua velocità a discapito della pressione: idealmente, la cavitazione inizia a generarsi quando la pressione raggiunge la tensione di vapore del fluido.
Cosa c'è che non va negli elementi statici? Seguiamo il percorso di conversione dell'energia in un elemento a venturi: naturalmente, occorre una pompa per incrementare la pressione del fluido all'ingresso del venturi, quindi l'energia elettrica della pompa è prima convertita in energia di pressione, poi in energia cinetica, quando il fluido entra nella restrizione del venturi, quindi di nuovo in energia di pressione, a valle del venturi.
Gli svantaggi sono evidenti: con questa configurazione tutto il fluido che deve essere trattato deve essere pompato fino al raggiungimento di una pressione idonea, almeno nel range 4-20 bar, e inoltre ci sono molti passaggi di conversione di energia, che rendono il processo meno efficiente e fanno aumentare i costi operativi.
Inoltre, se si trattano sospensioni, solidi miscelati a liquidi, ci saranno problemi di intasamento e relativi costi di manutenzione straordinaria.
Non si può direttamente applicare l'energia cinetica al fluido senza pomparlo a più alta pressione?
Sì che si può! Impiegando un elemento dinamico: possiamo pompare il fluido a un cavitatore idrodinamico dinamico a pressione pressoché ambiente e generare cavitazione facendo direttamente ruotare l'elemento cavitazionale, saltando quindi uno step di conversione di energia per generare cavitazione.
Il fluido è quindi accelerato direttamente dal rotore nella camera di cavitazione, per cui l'energia elettrica del motore del cavitatore è convertita in energia cinetica applicata al fluido, che caviterà.
Non c'è più bisogno di pompare tutto il fluido da trattare ad alta pressione e non ci saranno più problemi di intasamento dovuti agli elementi statici.
Ricapitolando, un cavitatore idrodinamico dinamico dovrebbe essere la giusta strada per un processo più efficiente, ma perché scegliere un ROTOCAV rispetto ad un altro cavitatore?
Prima di ottimizzare il nostro cavitatore ROTOCAV abbiamo studiato nel dettaglio che cosa il mercato offriva e quali fossero le problematiche dei cavitatori disponibili.
Alcuni cavitatori idrodinamici dinamici possono essere usati efficacemente solo per trattare liquidi, per esempio per riscaldare omogeneamente fluidi puliti o per produrre biodiesel per transesterificazione, questo perché gli elementi del rotore si possono facilmente intasare se alla camera di cavitazione viene alimentata una sospensione liquido-solido; inoltre, la maggior parte dei cavitatori dinamici non riesce a trattare per cavitazione omogeneamente tutto il fluido e può generare solo cavitazione stazionaria, meno intensa rispetto alla cavitazione non stazionaria, poiché non apporta cambiamenti chimici o fisici di rilevanza al fluido trattato (maggiori informazioni sull'argomento disponibili su tipi diversi di cavitazione per processi differenti).
Inoltre, alcuni dei cavitatori idrodinamici dinamici disponibili sul mercato sono difficili da scalare, in quanto gli elementi che generano cavitazione sono disposti radialmente: ciò significa che incrementare le dimensioni del diametro del rotore e cambiare la dimensione degli elementi sul rotore stesso per lo scale-up modificheranno il tipo di cavitazione, così come il parametro "numero di cavitazione", causando la perdita di controllo sul processo.
A parte queste problematiche elencate, bisogna inoltre considerare che alcuni cavitatori, oltre a generare cavitazione, hanno un effetto di pompaggio sul fluido, a causa della loro geometria, ciò diminuisce inevitabilmente l'energia disponibile per generare cavitazione e saranno meno efficienti.
Il nostro ROTOCAV è un cavitatore idrodinamico dinamico: paragonato a un singolo passaggio in un elemento di tipo statico tratta il fluido migliaia di volte nello stesso lasso di tempo, applicando la stessa quantità di energia; se paragonato agli altri cavitatori idrodinamici dinamici è in grado di generare cavitazione non stazionaria e supercavitazione, è in grado di trattare tutto il bulk del fluido, può trattare sospensioni senza problemi di intasamento sugli elementi cavitazionali, non ha un effetto di pompaggio sul fluido, quindi tutta l'energia è usata per generare cavitazione e non ha problemi di scale-up, in quanto i parametri operativi sono preservati dall'unità di laboratorio a tutte le taglie industriali.
Il nostro ROTOCAV è stato ingegnerizzato per massimizzare l'area di generazione della cavitazione: paragonato agli altri cavitatori idrodinamici dinamici il volume di cavitazione può essere di 3-4 volte tanto!
Scegli un ROTOCAV per intensificare il tuo processo!

Un altro articolo su Cavimax e ROTOCAV pubblicato da Food & Drink Business Europe, rinomata rivista che si occupa del settore industriale food and drink nel Regno Unito e, più in generale, in Europa.
Biogas da scarti alimentari, lavorazioni di alimenti e bevande, produzione di birra, estrazioni da prodotti naturali, disintegrazione di biomassa, biorisorse e sostanze nutraceutiche: il cavitatore idrodinamico ROTOCAV intensifica e migliora tutti questi processi, velocizzando le reazioni chimiche e i processi biologici e fisici; risparmio di energia, tempo e materie prime e rese aumentate!
Leggi l'estratto dall'articolo Hydrodynamic Cavitation Technology - The Future of Food and Drinks Processing & Biogas From Food Waste.

Sapevi che la cavitazione può manifestarsi in diverse tipologie? Non solo è classificata a seconda del metodo con cui viene generata, ottica, acustica, particellare e idrodinamica, ma, a seconda dei parametri fluidodinamici del fluido sottoposto a cavitazione, si manifesta in modi differenti.
I tre regimi di cavitazione più importanti sono: cavitazione stazionaria, cavitazione non stazionaria e supercavitazione.
Durante la cavitazione stazionaria un insieme di bolle si forma in corrispondenza dell'elemento cavitazionale che lo genera, senza alcuna variazione importante di volume nel tempo: un osservatore esterno osserverebbe una sorta di singola bolla in corrispondenza dell'elemento cavitazionale; questo tipo di cavitazione è di solito non voluto, in quanto non genera trasformazioni chimico-fisiche nel fluido trattato.
La cavitazione non stazionaria, invece, genera cambiamenti chimico-fisici al fluido trattato: si manifesta come un insieme di bolle che a intervalli regolari si stacca dall'elemento cavitazionale per implodere a valle, generando localmente altissime pressioni e temperature, e radicali OH in caso di fluido acquoso.
La supercavitazione si manifesta come una grande e unica bolla, stabile dimensionalmente e in corrispondenza dell'elemento cavitazionale: all'interno di questa grossa bolla le proprietà chimico-fisiche non cambiano molto.
E' noto che molti processi industriali possono essere migliorati e intensificati grazie alla cavitazione idrodinamica: alcuni esempi sono produzione di biodiesel, trattamento di biomasse per la produzione di biogas e bioetanolo, trattamento di mangimi in generale e più in dettaglio per suini, estrazione di componenti attivi e nutrienti da piante e vegetali, reazioni chimiche, miscelazione, omogeneizzazione, trattamenti acque e molti altri.
Ciò che è importante è capire che non tutti i processi industriali necessitano dello stesso tipo di cavitazione: la maggior parte dei nostri competitor offre ai clienti una macchina universale, non in grado di massimizzare le rese per un processo specifico; in alcuni casi, un cavitatore idrodinamico universale non apporterà nessun miglioramento.
La supercavitazione, per esempio, può portare a ottimi risultati in alcuni casi, pessimi in altri.
Il nostro cavitatore idrodinamico ROTOCAV monta rotori e statori differenti, in grado di generare il giusto tipo di cavitazione per il tuo processo specifico!
Non acquistare una soluzione universale, contattaci se sei interessato alla cavitazione e all'ottimizzazione del tuo processo industriale: il nostro team saprà sicuramente consigliare il giusto cavitatore idrodinamico per il tuo processo!

La rivista Industrial process news ha pubblicato un articolo su Cavimax e sul nostro cavitatore idrodinamico ROTOCAV: Cavimax integra il reattore cavitazionale ROTOCAV in processi nuovi o esistenti, migliorando la qualità dei prodotti, più velocemente e con meno fabbisogno energetico. Il cavitatore idroidnamico può essere installato in diverse applicazioni, biogas, industria alimentare e bevande, produzione di birra, distillerie, trattamento biomasse, biodiesel, industria petrolifera, mangimi per animali, trattamento acque e industria nutraceutica. Energia, tempo e feedstocks sono ridotti al minimo con un aumento notevole delle rese di processo!
Leggi l'estratto dall'articolo Hydrodynamic Cavitation Technology.

Digestione ottimale e completa dei mangimi per suini con il cavitatore idrodinamico ROTOCAV, mangimi più omogenei, più appetibili e aumento delle rese.
Grazie alla cavitazione idrodinamica, che disgrega la biomassa e gli insilati, si ottengono mangimi più digeribili e più omogenei, assicurando un maggiore controllo sulla distribuzione nutrizionale fornito all'allevamento.
Il cavitatore idrodinamico ROTOCAV offre inoltre un controllo sulla granulometria della biomassa, evitando pezzature o troppo grandi o troppo ridotte, massimizzando anche la resa della superficie coltivata.