Che cos'è un idrociclone?
Un idrociclone è un meccanismo di filtro o separatore che utilizza la forza centrifuga per separare i solidi da liquidi o anche liquidi di diversa consistenza. L'idrociclone è costituito da una camera in due parti con un profilo interno che è cilindrico lungo la sua sezione superiore e conico lungo la metà inferiore dotato di un ingresso e due punti di uscita. Quando una sospensione viene pompata nel ciclone, gira intorno all'interno della camera creando una forza centrifuga che fa separare i solidi sospesi dal veicolo liquido. L'acqua filtrata e i solidi quindi escono dall'idrociclone, tipicamente alle estremità opposte. Gli idrocicloni sono ampiamente utilizzati nei settori industriali e manifatturieri e sono adatti per sospensioni ricche di liquidi che trasportano solidi più pesanti del fluido.
Gli idrocicloni sono comuni separatori di processi industriali e di fabbricazione utilizzati per rimuovere i solidi dai liquidi di trasporto o per separare liquidi di diversa consistenza. Sono dispositivi semplici ma efficienti senza parti mobili e che richiedono pochissima manutenzione. Comunemente noti come cicloni, questi dispositivi sono generalmente realizzati in acciaio, ceramica o plastica resistente all'abrasione. Gli usi tipici degli idrocicloni sono la rimozione dei contaminanti dalla polpa di carta, la separazione dell'olio dall'acqua, l'estrazione di trucioli di metallo dai liquidi di raffreddamento e il recupero dell'amido dalle acque reflue negli impianti di lavorazione delle patate. I cicloni si trovano anche negli impianti di lavorazione del settore minerario per separare i solidi di processo dall'acqua.
Una tipica configurazione di idrociclone consiste in una camera cava che presenta una sezione cilindrica a parete diritta nella parte superiore e una sezione a forma di cono che si assottiglia verso l'estremità inferiore dell'unità. La sezione cilindrica è dotata di due tubi, uno che entra nella sezione al centro e uno che esce sulla parte superiore dell'unità. Un secondo punto di uscita è montato nella parte inferiore del cono. La sospensione viene pompata al centro della sezione cilindrica ad alta pressione, provocando la rotazione all'interno della camera. La forza centrifuga creata nella sospensione da questa azione di rotazione è l'agente responsabile del funzionamento efficiente degli idrocicloni.
L'azione centrifuga nel ciclone forza i solidi più pesanti nella sospensione contro le pareti della camera e verso il basso nella sezione del cono. L'acqua più leggera viene centrifugata nella parte superiore della camera e fuori dall'uscita "luci". I solidi si raccolgono nel cono e sono costretti a uscire dall'uscita "pesante" nella sua estremità inferiore. La stessa azione si applica ai fluidi di diversa densità con oli più pesanti e acqua più leggera che vengono separati allo stesso modo. Questa relazione di densità centrifuga rende l'idrociclone più adatto per applicazioni con un elevato contenuto di acqua nelle sospensioni e una marcata differenza di densità tra i solidi e i fluidi.