سانتریفیوژ دکانتر چیست؟
سانتریفیوژ دکانتر یک ماشین ریسندگی پیوسته-با سرعت بالا است که جامدات را از مایعات (یا از دو مایع با چگالی متفاوت) با استفاده از نیروی گریز از مرکز به جای گرانش یا رسانه فیلتر جدا میکند. این انتخاب استاندارد برای آبگیری لجن، بازیافت روغن، و فرآوری مواد غذایی/شیمیایی در هر جایی است که فرآیندی نیاز به انجام 24/7 بدون پارچه فیلتر یا چرخه دسته ای دارد. ماشینها عمدتاً بر اساس تعداد فاز (2 فاز در مقابل{6}}فاز) و اندازه کاسه طبقهبندی میشوند، و انتخاب مناسب به مواد خوراک، توان خروجی مورد نیاز و خشکی خروجی هدف بستگی دارد.
چگونه یک سانتریفیوژ دکانتر جامدات را از مایعات جدا می کند؟
مخلوطی را در داخل یک کاسه چرخان افقی به اندازه کافی سریع می چرخاند که نیروی گریز از مرکز - اغلب ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ برابر نیروی گرانش - جامدات متراکم تر را در عرض چند ثانیه به دیواره بیرونی هل می دهد، در حالی که یک نوار نقاله پیچی که با سرعت کمی متفاوت می چرخد، به طور مداوم آن مواد جامد را از یک انتها خارج می کند.
در اینجا چیزی است که گام به گام در داخل دستگاه اتفاق می افتد:
ورودی خوراک.دوغاب از طریق یک لوله تغذیه ثابت که از مرکز کاسه دوار عبور می کند به داخل دستگاه پمپ می شود.
شتاب.یک توزیع کننده ورودی به آرامی خوراک ورودی را قبل از ورود به محفظه جداسازی به سرعت کاسه می رساند و باعث کاهش آشفتگی و آسیب برشی به جامدات شکننده می شود.
رسوب گذاری.هنگامی که درون کاسه چرخان قرار می گیرد، نیروی گریز از مرکز در عرض چند ثانیه همان کاری را انجام می دهد که گرانش ساعت ها طول می کشد تا در یک مخزن ته نشینی انجام شود: ذرات جامد با چگالی بالاتر را در مقابل دیواره کاسه به بیرون می راند، در حالی که مایع با چگالی پایین تر، یک لایه متحدالمرکز نزدیک به مرکز تشکیل می دهد - این لایه مایع اغلب نامیده می شود.
انتقال جامداتداخل کاسه یک نوار نقاله پیچ (طومار) قرار دارد که در همان جهت کاسه اما با سرعت کمی متفاوت می چرخد. این اختلاف سرعت همان چیزی است که به طور مداوم مواد جامد ته نشین شده را در امتداد دیواره کاسه به سمت انتهای باریک و مخروطی می کشاند.
ترشحات جامداتهمانطور که نوار نقاله مواد جامد را به سمت مخروط می راند (که گاهی اوقات "ساحل" نامیده می شود)، مایع باقی مانده به حوضچه تخلیه می شود و جامدات خشک تر از طریق درگاه های تخلیه به عنوان یک "کیک" آبگیری خارج می شوند.
ترشح مایع.در همین حال، مایع شفاف شده از انتهای مخالف کاسه به بیرون جریان مییابد، معمولاً روی مجموعهای از صفحات قابل تنظیم که به اپراتورها اجازه میدهد-عمق حوضچه مایع - و در نتیجه تعادل بین شفافیت مایع و خشکی جامدات را تنظیم کنند.
از آنجایی که هر قسمت از این چرخه به طور مداوم و همزمان اتفاق می افتد، یک سانتریفیوژ دکانتر می تواند بدون چرخه توقف دسته ای{0}}شروع یک فیلترپرس، و بدون مصرف پارچه فیلتر یا رسانه فیلتر، تغذیه را در تمام ساعات شبانه روز پردازش کند.
چه نوع سانتریفیوژهای Decanter وجود دارد و کدام یک با برنامه من مناسب است؟
دو روش مهم برای طبقه بندی سانتریفیوژهای دکانتر توسطچند فاز را از هم جدا می کنند(2 فاز در مقابل. 3-فاز) و توسطاندازه کاسه، که توان عملیاتی را تعیین می کند. یک طبقه بندی ثانویه توسطتابع فرآیند- شفافسازی، آبگیری، متمرکز کردن یا طبقهبندی - به تطبیق هندسه کاسه با هدف جداسازی خاص شما کمک میکند.
تفاوت بین سانتریفیوژ 2 فاز و 3 فاز دکانتر چیست؟
A سانتریفیوژ دکانتر 2 فازیک خوراک را فقط به دو خروجی جدا می کند: جامدات و یک مایع منفرد. این پیکربندی است که بیشتر برای آبگیری لجن شهری و صنعتی، آبگیری دوغاب معدنی، و جداسازی کلی جامد-مایع در فرآیندهای شیمیایی، غذایی و معدنی استفاده میشود.
A سانتریفیوژ دکانتر 3 فاز(گاهی اوقات تریکانتر نامیده می شود) یک خط تخلیه مایع ثانویه مستقل اضافه می کند که به آن اجازه می دهد جامدات به اضافه دو مایع غیرقابل اختلاط با چگالی های مختلف - اغلب روغن و آب - را در یک پاس جدا کند. این آن را به انتخاب استاندارد در هر جایی که یک جریان فرآیند حاوی نفت، آب و مواد جامد با هم باشد، مانند مخزن نفت خام-لجن پایین، فاضلاب روغنی، یا فرآوری روغن گیاهی و حیوانی تبدیل میکند. تفاوت مکانیکی کلیدی یک کنترل بین فازی قابل تنظیم (یک پروانه یا سرریز-سیستم صفحه) است که به اپراتورها اجازه می دهد بدون توقف دستگاه، نقطه برش را بین فازهای مایع سنگین و سبک جابجا کنند.
آیا راه های دیگری برای طبقه بندی سانتریفیوژهای دکانتر وجود دارد؟
بله، سازندگان - همچنین سانتریفیوژهای کانتر را با وظیفه جداسازی که هندسه کاسه برای آن بهینه شده است، توصیف می کنند:
دکانترهای شفافبهینهسازی شدهاند تا شفافترین خروجی مایع ممکن را از خوراک با غلظت نسبتاً کم مواد جامد تولید کنند.
آبگیری کانترهابهینهسازی شدهاند تا تا حد امکان مایع باقیمانده را فشرده کنند و خشکترین کیک جامد قابل دستیابی را تولید کنند - که در اکثر کاربردهای لجن و جامدات زیستی اولویت دارد.
دکانترهای متمرکزدوغاب رقیق را به یک جریان جامد متراکم تر غلیظ کنید بدون اینکه لزوما به حداکثر خشکی دست یابید، که اغلب به عنوان مرحله قبل از غلیظ شدن قبل از پرس آبگیری استفاده می شود.
طبقه بندی دکانتورهاجدا کردن ذرات بر اساس اندازه و نه صرفاً بر اساس چگالی، در فرآوری مواد معدنی که در آن اندازه ذرات{0}}به طور متفاوتی باید مسیریابی شوند مفید است.
در عمل، اکثر خریداران صنعتی تجهیزات را عمدتاً بر اساس شمارش فاز و اندازه کاسه انتخاب میکنند و به مهندسان فرآیند تأمینکننده خود اجازه میدهند تا گام پیمایش، سرعت کاسه و عمق حوضچه را با نتایج خاصی که برای شفافسازی، آبگیری یا تمرکز نیاز دارند تنظیم کنند.
کدام صنایع از سانتریفیوژهای Decanter و برای چه استفاده می کنند؟
پاسخ کوتاه:سانتریفیوژهای کانتر در هر جایی که نیاز به فرآیند مداوم برای جداسازی جامدات از مایع (یا از روغن و آب) بدون توقف برای چرخه های دسته ای - باشد، در تصفیه فاضلاب، نفت و گاز، غذا و نوشیدنی، مواد شیمیایی و معدن استفاده می شود.
تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی:آبگیری و غلیظ کردن لجن و جامدات زیستی قبل از دفع، سوزاندن یا استفاده در زمین - بزرگترین دسته کاربرد سانتریفیوژهای کانتر در سراسر جهان است.
نفت و گاز:بازیابی نفت از مخزن-لجن پایین، گل حفاری، و زباله میدان نفتی؛ دکانترهای 3 فاز نیز برای جداسازی نفت خام، آب و مواد جامد از جریان تولید استفاده می شود.
غذا و نوشیدنی:پاکسازی و آبگیری محصولاتی مانند روغن نباتی و زیتون، روغن ماهی، نشاسته و گلوتن، پروتئین سویا، آب میوه، و لبنیات، معمولاً با استفاده از ساختار فولاد ضد زنگ درجه غذایی-.
فرآوری شیمیایی:جداسازی و بازیابی کاتالیزورها، پلیمرها، رزینها، و واکنش توسط محصولاتی که اغلب به مواد مقاوم در برابر خوردگی-مثل تیتانیوم یا آلیاژهای نیکل بالا-برای محیطهای تهاجمی نیاز دارند.
معدن و فرآوری مواد معدنی:آبگیری باطلهها و کنسانترههای معدنی و بازیابی آب فرآیند برای استفاده مجدد - یک برنامه کاربردی مهمتر است زیرا معادن با قوانین دفع آب-استفاده و باطله- سختتر مواجه هستند.
ساخت و ساز و حفاری:آبگیری دوغاب حفاری، تونل{0}}گل حفاری، و دوغاب بنتونیت از فونداسیون و شمع-کار حفاری.
چگونه مدل های سانتریفیوژ دکانتر از نظر اندازه و عملکرد مقایسه می شوند؟
قطر کاسه بزرگترین محرک ظرفیت توان عملیاتی است - کاسه های بزرگتر نرخ جریان بالاتری را تحمل می کنند، در حالی که کاسه های کوچکتر-سرعت بالاتر نیروی G- بیشتری برای جداسازی ذرات ریز تولید می کنند. جدول زیر محدودههای مرجع گسترده صنعتی را در اندازههای معمولی کاسه نشان میدهد. ارقام دقیق بسته به سازنده و کاربرد متفاوت است.
| قطر کاسه | نسبت L/D (معمولی) | حداکثر سرعت کاسه | G{0}}نیروی معمولی | مورد استفاده رایج |
|---|---|---|---|---|
| 220 میلی متر (9 اینچ) | 3.5–4.2 : 1 | تا 5000 دور در دقیقه | ~2,500–3,100 G | آزمایش آزمایشی، آزمایشهای آزمایشگاهی-در مقیاس، کارهای آبگیری کوچک |
| 360 میلی متر (14 اینچ) | 3.5 : 1 | تا 4000 دور در دقیقه | ~2,000–2,100 G | تمیز کردن مایع حفاری، آبگیری از لجن کوچک-تا-وسط |
| 450 میلی متر (18 اینچ) | 3.4–4 : 1 | تا 3000 دور در دقیقه | ~800–1,700 G | بازیابی باریت، آبگیری شهری و صنعتی متوسط- |
| 550 میلی متر (22 اینچ) | 3.3–4.2 : 1 | تا 3000 دور در دقیقه | ~1,900–2,700 G | فاضلاب با ظرفیت{0}بالا، بازیافت روغن، دوغاب معدنی |
| 760 میلی متر (30 اینچ) | 4.2 : 1 | تا ~2، 000+ دور در دقیقه | ~1,500–2,000 G | تونل-گل خسته کننده، دوغاب لایروبی، گیاهان بزرگ شهری |
شکلهای بالا محدودههای مرجع کلی صنعت هستند که برای مقاصد مقایسه گردآوری شدهاند و بین تولیدکنندگان و مدلهای خاص متفاوت خواهند بود. همیشه قبل از تصمیم گیری برای خرید، ارقام دقیق عملکرد را در برگه اطلاعات تایید شده سازنده تأیید کنید.
به عنوان یک قاعده کلی: اگر شفافیت ذرات ریز بیشتر از حجم خام اهمیت دارد (به عنوان مثال، صیقل دادن یک مایع برای حذف ذرات بسیار کوچک)، معمولاً یک کاسه سرعت کوچکتر-بهتر است. اگر اولویت شما پردازش سرعت جریان زیاد یک دوغاب درشت تر است (مثلاً لجن شهری یا فساد تونل)، قطر کاسه بزرگتر با سرعت عملیاتی کمتر معمولاً انرژی-به ازای واحد توان کارآمدتر است.
سوالات متداول
س: چگونه بفهمم که به سانتریفیوژ دکانتر 2 فاز یا 3 فاز نیاز دارم؟
پاسخ: اگر خوراک شما فقط حاوی مواد جامد و یک مایع منفرد (مانند لجن و آب) باشد، یک کانتر 2 فاز سادهتر و مقرون به صرفهتر است. اگر خوراک شما حاوی مواد جامد به اضافه دو مایع با چگالی متفاوت - معمولاً روغن و آب است - برای جدا کردن هر سه جریان در یک گذر به یک دکانتر 3 فاز (تریکانتر) نیاز دارید.
س: یک سانتریفیوژ دکانتر چقدر توان عملیاتی را دارد؟
پاسخ: مقیاسهای توان عملیاتی با اندازه کاسه، تقریباً از کمتر از 1 m³/h برای واحدهای مقیاس آزمایشگاهی کوچک-تا 50+ m³/h برای کاسههای صنعتی بزرگ، اگرچه ظرفیت واقعی همیشه به محتوای جامد، اندازه ذرات و ویسکوزیته خوراک خاص بستگی دارد - نه به اندازه کاسه.
س: آیا یک سانتریفیوژ کانتر می تواند مواد ساینده را کنترل کند؟
پاسخ: بله، مشروط بر اینکه -مناطق مستعد ساییدگی - پروازهای اسکرول، منطقه تغذیه، و درگاههای تخلیه مواد جامد - با کاشیهای کاربید تنگستن، درجهای سرامیکی یا پوششهای سخت- مطابق با ساینده بودن خوراک محافظت شوند. دوغاب معدن، گل حفاری، و شن-لجن مملو از مواد به طور کلی به محافظت از سایش سنگینتری نسبت به جریانهای درجه مواد غذایی- تمیز نیاز دارند.
س: تفاوت بین سانتریفیوژ کانتر و جداکننده پشته (دیسک)- چیست؟
A: یک سانتریفیوژ دکانتر از یک کاسه و نوار نقاله پیچ افقی استفاده می کند و می تواند تغذیه هایی با محتوای جامد نسبتاً بالا (تا حدود 50٪) را انجام دهد و برای آبگیری لجن و دوغاب مناسب است. یک دیسک{2}}جداکننده پشته از پشته عمودی دیسکهای مخروطی استفاده میکند، نیروی G- بالاتری ایجاد میکند، و برای تغذیههای جامد کمتر (معمولاً کمتر از 8%) مناسبتر است، جایی که اولویت صیقل دادن مایع تا شفافیت بسیار بالا است -، بهعنوان مثال، شفافسازی نهایی پس از اینکه قوطی روغن زیتون یا آبمیوه از قبل جدا شده است.
س: چه چیزی تعیین می کند که کیک جامد تخلیه شده چقدر خشک شود؟
پاسخ: خشکی کیک به سرعت کاسه (-نیروی)، سرعت تفاضلی بین کاسه و نوار نقاله پیچ، عمق حوض، طول بخش مخروطی "ساحل" و خصوصیات فیزیکی خود خوراک - اندازه ذرات، شکل ذرات، و چگونگی شرایط لختهساز اضافه شده مواد جامد قبل از ورود به دستگاه بستگی دارد.
س: آیا سانتریفیوژ دکانتر بهتر از فیلتر پرس یا تسمه پرس است؟
A: این بستگی به روند دارد. سانتریفیوژهای Decanter به طور مداوم با حداقل حضور دستی و بدون فیلتری برای تعویض کار می کنند، که آنها را برای عملکردهای-حجم بالا و در تمام ساعات شبانه روز مناسب می کند. فیلتر پرسها معمولاً برای ذرات ریز-سخت-و آبگیری، کیک خشکتری دارند، اما به صورت دستهای عمل میکنند و برای چرخاندن و تمیز کردن به نیروی کار بیشتری نیاز دارند. پرس های تسمه در بین - پیوسته مانند دکانتر قرار می گیرند، اما عموماً کیک خشک کمتری تولید می کنند و نیاز به تعویض دوره ای تسمه دارند.
س: سانتریفیوژ از چه موادی باید برای کاربردهای خورنده یا مواد غذایی- ساخته شود؟
A: ساختار استاندارد معمولاً فولاد ضد زنگ 304 یا 316L است. برای مواد شیمیایی تهاجمی تر، از مواد ارتقا یافته مانند فولاد ضد زنگ دوبلکس، تیتانیوم، یا آلیاژهای{3}نیکل بالا (مانند هاستلوی) استفاده می شود. برنامههای غذایی و دارویی علاوه بر این، به پوششهای سطحی بهداشتی و در بسیاری از موارد، طراحی سازگار با CIP (-در محل-تمیز) نیاز دارند.
س: هر چند وقت یکبار یک سانتریفیوژ دکانتر نیاز به تعمیر و نگهداری دارد؟
پاسخ: تعمیر و نگهداری معمول نسبتاً سبک است: شستشوی منظم کاسه و نوار نقاله پس از هر بار اجرا، بازرسی دورهای اجزای مقاوم در برابر سایش در مناطق تغذیه و تخلیه، و یاتاقانها و گیربکس بررسیهای برنامهریزیشده. فواصل سرویس واقعی به شدت به سایندگی تغذیه و چند ساعت کارکرد واحد در روز بستگی دارد.
منابع ارجاع شده برای دقت فنی در طول تحقیق (محتوای بالا به طور مستقل نوشته شده است و متنی را از این منابع بازتولید نمی کند): آلفا لاوال، ANDRITZ، محصول عمومی Centrisys/CNP و اسناد فنی.
