Центрифугирование – наиболее распространенный способ разделения жидких неоднородных систем на жидкую и твердую фазу под действием центробежных сил, который осуществляется в машинах, называемых центрифугами. Основной узел центрифуги – вращающийся с высокой частотой ротор. При этом в пульпе заполнившей ротор, возникают значительные силы инерции, которые используются для фильтрования жидкости или для осаждения твердых частиц. Процесс центрифугирования во многом зависит от устройства и принципа работы центрифуги.
В большой степени характеризует центрифуги ускорение центробежного поля, создаваемого ими. На практике, однако, удобно рассматривать не указанную величину, а ее безразмерное отношение к ускорению поля сил тяжести — так называемый фактор разделения центрифуги. Значение фактора разделения, часто определяет конструктивные особенности центрифуги. Поэтому центрифуги условно можно разделить на два класса: нормальные (Fr<3500) и сверхцентрифуги (Fr>3500).
Чем больше фактор разделения, тем выше разделяющая способность центрифуги. Фактор разделения может быть повышен путем увеличением радиуса барабана и еще в большей степени – увеличением числа оборотов. Но увеличивать радиус и число оборотов можно только до известных пределов, определяемых механической прочностью барабана. Произведение фактора разделения на поверхность осаждения твердой фазы в барабане центрифуги называется индексом производительности центрифуги. Индекс производительности представляет собой поверхность осаждения отстойника или фильтра, в котором для данной суспензии достигается та же производительность, что и в рассматриваемой центрифуге. Индекс производительности отражает влияние всех конструктивных факторов, определяющих способность отстойных и фильтрующих центрифуг к разделению суспензий или эмульсий.
Процессы центрифугирования, как и другие технологические процессы, подразделяются на периодические, непрерывные и комбинированные.
Периодические – отдельные стадии или операции осуществляются в одном аппарате, но в разное время (горизонтальные центрифуги с ножевым съемом осадка)
Непрерывные – одновременное протекание всех стадий установившемся состоянием и непрерывной выгрузкой продукта (осадительные и фильтрующие центрифуги со шнековой выгрузкой осадка)
Комбинированный – осветление жидкостей в трубчатых сверхцентрифугах, где в течение длительного времени производится непрерывное осветление жидкости, а во время периодических остановок – выгрузка осадка.
Процесс центрифугирования во многом зависит от устройства и принципа работы центрифуги.
По принципу разделения центрифуги можно подразделить на фильтрующие, осадительные и комбинированные.
Фильтрующие центрифуги применяют для разделения суспензий при требовании глубокого обезвоживания и высокой степени промывки осадка, а также для отжима нетекучих материалов, поры которых целиком или частично заполнены жидкостью.
Осадительные центрифуги используют для разделения как хорошо, так и плохо фильтрующихся суспензий. В зависимости от технологического назначения осадительные центрифуги подразделяют на обезвоживающие, универсальные, осветляющие и разделяющие (сепарирующие) центрифуги, для разделения эмульсий.
Обезвоживающие осадительные центрифуги применяют для разделения высококонцентрированных суспензий средней дисперсности при высоких требованиях к степени обезвоживания осадка, универсальные центрифуги предназначены для средне- и малоконцентрированных суспензий при умеренных требованиях к чистоте фугата и влажности осадка. Осветляющие центрифуги применяют для выделения высокодисперсной твердой фазы из малоконцентрированных суспензий.
По способу выгрузки осадка следует различать центрифуги с ручной, шнековой, контейнерной, гравитационной выгрузкой, с пульсирующим поршнем, выталкивающим поршнем, инерционной, ножевой, механико-пневматической и гидравлической выгрузкой осадка.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 265.