Un idrociclone è un meccanismo di filtro o separatore che utilizza la forza centrifuga per separare i solidi dai liquidi o anche liquidi di diversa consistenza. L’idrociclone è costituito da una camera in due parti con un profilo interno che è cilindrico nella sua parte superiore e conico lungo la metà inferiore dotata di un ingresso e due punti di uscita. Quando una sospensione viene pompata nel ciclone, ruota intorno all’interno della camera creando una forza centrifuga che fa sì che i solidi sospesi si separino dal veicolo liquido. L’acqua e i solidi filtrati escono quindi dall’idrociclone, tipicamente alle estremità opposte. Gli idrocicloni sono ampiamente utilizzati nei settori industriale e manifatturiero e sono adatti per sospensioni ricche di liquidi che trasportano solidi più pesanti del fluido.
Gli idrocicloni sono comuni separatori di processi industriali e manifatturieri utilizzati per rimuovere i solidi dai liquidi di trasporto o per separare i liquidi di diversa consistenza. Sono dispositivi semplici ma efficienti, privi di parti in movimento 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 pasta di carta, la separazione dell’olio dall’acqua, l’estrazione di trucioli metallici 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 dell’industria mineraria per separare i solidi di processo dall’acqua.
Una tipica configurazione di idrociclone è costituita da 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 che la fa ruotare intorno all’interno della camera. La forza centrifuga creata nella sospensione da questa azione di filatura è l’agente responsabile del funzionamento efficiente degli idrocicloni.
L’azione centrifuga nel ciclone spinge 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 delle “luci”. I solidi si raccolgono nel cono e vengono spinti fuori dall’uscita “pesanti” alla sua estremità inferiore. La stessa azione si applica a fluidi di diversa densità con oli più pesanti e acqua più leggera separati allo stesso modo. Questa relazione di densità centrifuga rende l’idrociclone più adatto per applicazioni con un alto contenuto di acqua nelle sospensioni e una marcata differenza di densità tra i solidi e i fluidi.