Struttura robusta
La costruzione completamente saldata mantiene l'integrità del componente durante l'impiego prolungato.
Sparger porosi sinterizzati per distribuire gas in recipienti e processi liquidi.
DIFFUSIONE GAS-LIQUIDO · METALLO POROSO SINTERIZZATO
Sparger porosi in metallo sinterizzato
Produciamo sparger porosi in metallo sinterizzato per distribuire azoto, ossigeno, CO₂ e altri gas nei liquidi attraverso una superficie con pori uniformi.
Configuriamo diametro, altezza, apertura dei pori, materiale, geometria e attacchi in base al recipiente e alle condizioni operative.
- Aperture 0,2–120 µm
- Porosità 15%–55%
- Fino a 50 bar
- Fino a 600 °C
- 316L e leghe superiori
CARATTERISTICHE E FUNZIONAMENTO
Caratteristiche e funzionamento
Produciamo sparger porosi sinterizzati che distribuiscono il gas nel liquido attraverso milioni di piccoli passaggi comunicanti. Le bolle numerose aumentano la superficie di contatto gas-liquido e favoriscono il trasferimento di massa.
Controlliamo la porosità per ottenere una permeabilità uniforme e prestazioni ripetibili. La struttura interamente metallica e saldata offre resistenza meccanica, stabilità ai cicli termici e impiego con portate e pressioni elevate.
I termini sparger porosi e setti porosi per degasaggio identificano questa famiglia di diffusori. La guida dedicata approfondisce il funzionamento degli sparger porosi.
Elevata resistenza
Il metallo sinterizzato sopporta sollecitazioni di trazione nei processi con portate e pressioni elevate.
Porosità uniforme
Il processo di sinterizzazione forma diametri dei pori uniformi per controllare la diffusione del gas.
Lavabile e riutilizzabile
Il bagno a ultrasuoni può ripristinare l'efficienza del componente vicino allo stato iniziale.
Resistenza al calore
La struttura saldata tollera temperature elevate, urti meccanici e cicli termici anche in ambienti corrosivi.
DATI DEL PRODOTTO
Scheda tecnica
La gamma comprende diametri da 5,0 a 350 mm, altezze da 5 a 800 mm e aperture dei pori da 0,2 a 120 µm. La porosità è 15%–55%, la pressione massima di esercizio è 50 bar e la temperatura massima è 600 °C (1112 °F) in funzione della lega scelta.
Le bolle generate misurano 10–100 volte l'apertura dei pori. Il passaggio del gas produce una perdita di carico e i solidi possono occludere i pori durante l'impiego prolungato.
Diametro
5,0–350 mm
Altezza
5–800 mm
Apertura dei pori
0,2–120 µm
Porosità
15%–55%
Pressione massima di esercizio
50 bar
Temperatura massima
600 °C (1112 °F), in funzione della lega scelta
Rapporto bolla-poro
10–100 volte l'apertura dei pori
Controllo
Il 100% dei componenti viene sottoposto alla prova di tenuta al punto di bolla dopo la calibrazione.
GEOMETRIE, MATERIALI E ATTACCHI
Dimensioni e personalizzazione
Configuriamo elementi singoli o gruppi ad anello, telaio, piastra e griglia. Il montaggio può essere laterale sull'unità oppure laterale attraverso la flangia del serbatoio; per una geometria dedicata si possono confrontare lo sparger anulare e i tubi sparger industriali.
Gli attacchi comprendono testa esagonale, raccordo portagomma, MFL, NPT, raccordo filettato, Tri-Clamp e testa saldata. Per un punto di diffusione localizzato forniamo anche diffusori in acciaio inox.
Realizziamo il mezzo in rete porosa sinterizzata di acciaio inox, polvere porosa sinterizzata di acciaio inox, polietilene poroso sinterizzato o polipropilene poroso sinterizzato. Per gli elementi metallici proponiamo 316L, Inconel®, Hastelloy® e titanio in funzione delle condizioni di processo.
Mezzi metallici
La rete sinterizzata multistrato e i filtri in metallo sinterizzato offrono strutture porose alternative.
Polimeri porosi
I filtri in plastica sinterizzata coprono esigenze specifiche di compatibilità chimica.
Titanio
I filtri in titanio sinterizzato sono disponibili per i progetti che richiedono questo metallo.
Personalizzazione
Possiamo sviluppare forme strutturali, misure non standard, accessori speciali e metalli speciali sul disegno del recipiente.
CAMPI DI IMPIEGO
Applicazioni industriali
Gli sparger porosi sinterizzati introducono aria, azoto, ossigeno, idrogeno, ozono, CO₂ o ammoniaca nei liquidi. Configuriamo materiale, area porosa, numero di elementi e posizione degli attacchi in base al gas e al processo.
Gli elementi porosi sono indicati per recipienti da laboratorio non agitati e recipienti di piccola scala. Nei fotobioreattori è disponibile lo sparger per alghe; per assiemi metallici si possono integrare anche filtri cilindrici in fibra sinterizzata.
Fermentazione
Introduzione di aria nella produzione di birra e di etanolo combustibile.
Carta
Aggiunta di CO₂ per neutralizzare reflui acidi nel processo cartario.
Acque reflue
Aerazione per aumentare l'attività microbica e accelerare la decomposizione.
Raffineria
Introduzione di idrogeno nelle operazioni di cracking.
Acquacoltura
Aumento dell'ossigeno per pesci e altri organismi acquatici nelle vasche.
Trattamento acqua
Aggiunta di ozono alla corrente di trattamento.
Alimenti e bevande
Introduzione di azoto e gasatura di bevande o altri alimenti.
Protezione dall'ossigeno
Iniezione di azoto in vino, succo e olio alimentare per sostituire l'ossigeno e prolungare la conservazione.
Regolazione del pH
Iniezione di CO₂ o ammoniaca in reflui o correnti di processo.
CONFIGURAZIONE E GESTIONE
Selezione e manutenzione
Per dimensionare lo sparger servono portata e pressione del gas, pressione e temperatura del liquido, capacità effettiva del compressore e velocità di uscita delle bolle. Valutiamo inoltre portata di processo, pressione del sistema e rischio di corrosione.
La riduzione dell'apertura dei pori richiede un equilibrio tra dimensione delle bolle, perdita di carico e rischio di intasamento. Area attiva, numero e disposizione degli elementi devono essere verificati sul recipiente e sulle condizioni operative.
Gli sparger metallici resistenti alla corrosione possono essere lavati, riscaldati o sterilizzati a vapore quando lega e assieme lo consentono. Il ciclo di pulizia viene scelto in funzione del deposito e può includere un bagno a ultrasuoni.
Portata del gas
Valore richiesto nelle condizioni operative.
Pressione del gas
Pressione disponibile all'ingresso dello sparger.
Liquido
Pressione, temperatura e composizione del liquido.
Compressore
Capacità effettiva del compressore d'aria.
Uscita delle bolle
Velocità di scarico richiesta nel recipiente.
Manutenzione
Controllare perdita di carico, uniformità della distribuzione e presenza di depositi prima del lavaggio.
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INFORMAZIONI TECNICHE
Domande frequenti
Che cosa significa poroso in uno sparger?
Significa che il gas attraversa una matrice permeabile formata da molti passaggi comunicanti, invece di uscire da pochi fori lavorati. Il termine descrive la struttura del componente e non certifica da solo una determinata dimensione delle bolle.
Si può montare uno sparger in un bioreattore già esistente?
Sì, se l'interfaccia viene verificata sul recipiente reale. Occorrono disegno della zona di montaggio, spazio libero, orientamento, attacco disponibile, condizioni di agitazione e possibilità di estrazione; senza questi elementi non si può confermare la sostituibilità.
L'apertura dei pori coincide con la dimensione delle bolle?
No. La bolla che si stacca dipende anche da tensione superficiale, viscosità, pressione, portata, bagnabilità e condizioni di miscelazione. Il valore del poro è quindi un dato del mezzo, mentre il risultato gas-liquido va provato nelle condizioni d'uso.
Che cosa succede quando lo sparger si intasa?
Aumenta la resistenza al passaggio e la distribuzione può diventare irregolare. Conviene fermare il componente secondo la procedura dell'impianto, identificare il deposito e applicare un ciclo di pulizia compatibile; se il recupero non è sufficiente, l'elemento va sostituito.
L'acciaio 316L è adatto a qualsiasi gas e liquido?
No. È una scelta generale, non una garanzia universale contro la corrosione. La lega va controllata rispetto a composizione, concentrazione, temperatura, detergenti e sterilizzazione; nei servizi più severi può essere necessario valutare una lega superiore o un materiale diverso.
Uno sparger poroso è adatto al passaggio alla scala industriale?
Non automaticamente. Passare a un recipiente più grande cambia idrodinamica, miscelazione, distribuzione e fabbisogno del compressore; serve quindi verificare area attiva, numero e disposizione degli elementi con dati di processo rappresentativi.
La prova al punto di bolla sostituisce la validazione del processo?
No. Il controllo sul componente documenta il collaudo previsto, ma non dimostra da solo trasferimento di massa, uniformità nel serbatoio o risultato biologico e chimico. Queste prestazioni devono essere qualificate sul sistema completo.
Configura lo sparger sul processo reale
Indicare gas, portata, pressioni, temperatura del liquido, capacità del compressore, velocità delle bolle e geometria del recipiente.