Итергіш центрифуга - Pusher centrifuge

Бұл мақала түсініксіз дәйексөз мәнері бар. Қолданылған сілтемелер басқа немесе дәйекті стильмен түсінікті болуы мүмкін дәйексөз және ескертпелер. (Қараша 2013) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

A итергіш центрифуга түрі болып табылады сүзу суды кетіруге және жууға арналған материалдарды, мысалы, салыстырмалы түрде сығымдалатын азықтық қатты материалдарды, ағызуды тоқтатпайтын жұмыс кристалды, полимерлер және талшықты заттар. Ол тұрақты жылдамдықтан тұрады ротор және бірнеше себеттің біріне бекітілген. Бұл жиынтық қолданылады центрифугалық күш бұл кішігірім қондырғылар үшін механикалық, ал үлкен қондырғылар үшін гидравликалық жолмен бөлінуді қамтамасыз етеді.

Итергіш центрифугаларды әр түрлі қолдану үшін қолдануға болады. Олар әдетте қолданылған бейорганикалық өнеркәсіптер және кейінірек, химия өнеркәсібінде, мысалы, органикалық аралық өнімдер, пластмассалар, тамақ өнімдерін өңдеу және зымыран отындары.

Аспалы беріліс алдын-ала үдетуден және таралудан өту үшін процеске енеді. Кейінгі процестер негізгі сүзгілеуді және аралық суландыруды қамтиды, содан кейін негізгі фильтрат жиналады. Жуу сұйықтығы жуу сатысына кіреді, содан кейін суды кетіру аяқталады. Жуынды фильтрат осы екі сатыдан алынады. Соңғы саты қатты заттардың шығарылуын қамтиды, содан кейін олар дайын өнім ретінде жиналады. Бұл процестің қадамдары әртүрлі бөліктерде бір уақытта өтеді центрифуга.

Ол газды өткізбейтін және жарылысқа қарсы конфигурация сияқты модификациялау ыңғайлылығының арқасында кеңінен қабылданды.

Қолданбалар

Итергіш центрифугалар негізінен химиялық, фармацевтикалық, тамақ өнімдерінде қолданылады (негізінен өндіріс үшін) натрий хлориді жалпы ретінде тұз ) және минералды өнеркәсіптер. ХХ ғасырда итергіш центрифуга қолданылды құрғау салыстырмалы түрде үлкен кристалдар мен қатты денелер.^[1]

Әдетте итергіштер бейорганикалық өнімдер үшін қолданылады, бірақ олар химиялық өндірістерде пайда болады, мысалы, органикалық аралық өнімдер, пластмассалар, тамақ өнімдерін өңдеу және ракеталық отындар. Органикалық аралық өнімдерге жатады параксилол, адип қышқылы, оксол қышқылы капролактам, нитроцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза және т.б.

Тағамдық өңдеуде итергіш центрифугалау натрий глутаматын, тұзды, лизинді және сахаринді алу үшін қолданылады.^[2]

Итергіш центрифугалау пластмасса өнеркәсібінде де қолданылады, сияқты өнімдерге ықпал етеді ПВХ, полиэтилен және полипропилен, және тағы басқалары шайырлар.

Жеке өнімдер

• Сода күлі - бөлшектердің мөлшері әдетте 150-ден асадыµм. Feed суспензия әдетте салмағы бойынша 50% қатты, ал босатылған торттың ылғалдылығы шамамен 4% құрайды.
• Натрий бикарбонаты - жемшөпте әдетте 40 мкм-ден астам қатты заттар бар және олардың бөлшектерінің мөлшері 45 мкм-ден асатын кристалдары бар. Торт өндірісі әдетте 5% ғана суды құрайды. Мұндай кептірудің жоғары тиімділігіне қол жеткізу үшін құрылғының модификациясы қажет.
• Параксилол - бөлшектерінің мөлшері 100-ден 400 мкм-ге дейінгі мұздатылған ерітінді ретінде қоректенеді. 99,9% тазалық бір сатылы ұзын себеттің дизайнын пайдалана отырып қол жетімді. Ластануды болдырмау үшін ойланулар мен өлшемдер жасау керек параксилол және мұнай. Ерінді тығыздағыштар мен штангаларды қырғыштар біліктің тығыздауышында кросс-ластануды жою үшін қолданылады. Азық шұңқырдың көмегімен тазартылады. Технологиялық корпусқа біріктірілген желдеткіштер газдардың ластануын болдырмай, тежелмеген қозғалуын қамтамасыз етеді.
• Адип қышқылы - қажетті тазалыққа жету үшін бірнеше рет кристалдану, центрифугалау және қайта балқыту процестерінен өтеді. Адип қышқылы кристалдар әдетте 150 мкм-ден үлкен. азот қышқылы жемдегі 30% -дан 15-ке дейін азаядыбет / мин өндірілген тортта. Азот қышқылын адип қышқылынан бөлу одан әрі емдеу үшін өте қажет.
• Мақта тұқымын делинтациялау - мақта тұқымында өсіп, доп түзетін талшықтар бар зығыр. Бұл пайдалану арқылы бөлінеді күкірт қышқылы, онда мақта талшығын өндіру үшін линт қолданылуы мүмкін. Күкірт қышқылын қосу қылшықтың сынғыш болуына әкеліп соғады, демек, кейінгі домброздау процесінде жіңішке түсіру тиімді жүреді.

Артықшылықтары мен шектеулері

Артықшылықтары

• Тығыздағыштар вертикалды себет және инвертирленген сүзгі сияқты сериялы сүзгілеу центрифугаларға қарағанда жоғары өңдеу қуаттылығын ұсынады.
• Ұстау уақыты мен торт төсегінің реттелуіне байланысты кез-келген үздіксіз центрифуга жуудың ең жақсы сипаттамаларын ұсынады.
• Жұмсақ өңдеу итергіштерді нәзік кристалдарға ыңғайлы етеді.

Шектеулер

• Итергіштер үздіксіз табиғатына байланысты үнемі қоректендіретін тасқын суды қажет етеді.
• Жоғары қуаттылыққа басымдық берілгенімен, бұл ұзақ уақытқа созылуы мүмкін.
• Бөлшектердің типтік өлшемдері кем дегенде 150 мкм және орташа 200 мкм болуы керек.
• Тұтқырлығы жоғары беріліс өнімділігі төмендейді.
• Итергіштердің сұйықтықты сүзу қабілеті шектеулі және тез құрғайтын материалдарды қажет етеді, өйткені ол бір соққы кезеңінде торт жасауы керек.

Дизайндар

Итергіш центрифугаға арналған конструкциялар келесідей:

Итергіштер механикалық және / немесе гидравликалық жетектермен келеді. Жылдамдық өзгеруі мүмкін.

Бір сатылы

Бір сатылы қондырғылар цилиндрлік немесе цилиндрлік / конустық, ұзын себет пен экраны болуы мүмкін

• Қатты денелердің көлемдік сыйымдылығын барынша арттыра алады
• Нәтижесінде торттың ұзындығы экранның тұрақсыздығынан кесіліп немесе тоқып қалуы мүмкін
• Сыйымдылығы көп сатылы қондырғыларға қарағанда аз болуы мүмкін
• Бөлшектердің саңылаулы экранмен кішкене жанасуы және сатылар арасында кристалдардың қайта бағдарлануы салдарынан аз ұсақ шығындар
• Төмен жылдамдықты жұмыс үшін тұрақтылыққа жету үшін қолданылады

Көп сатылы

Көп сатылы (екі, үш немесе төрт сатылы жобалар): цилиндрлік және цилиндрлік / конустық

• Ең көп таралған
• Сүзудің жоғары қабілеттілігі арқасында үлкен икемділік
• Қайта бағдарлау бірінші кезеңнің соңғы бөлігінде және екінші сатыға өту кезінде жуу әсерін күшейте алады

Үш / төрт кезең

• Ұзын себеттермен үлкен өлшемдер үшін қолданылады
• Үйкеліс коэффициенті жоғары, торттың ішкі ығысу беріктігі төмен немесе сығылу қабілеті жоғары материалдар үшін ұсынылады, мысалы, жоғары резеңке ABS өңдеу
• Төменгі сыйымдылық өнімділікке сәйкесінше жіңішке пирожныйлар мен қысқа сақтау уақытына әсер етеді

Цилиндрлік / конустық

Азық таратқыштың дизайны: конустық / цилиндрлік немесе табақша

• Таңдау бойынша бір және екі кезеңдік дизайнға қолданылады.
• Цилиндрлік қоректендіру бөлімі төгілудің соңына қарай көлбеу дизайнымен біріктірілген
• Конустық ұштағы күштің осьтік компоненті қатты заттардың тасымалдануына көмектеседі
• Себеттермен салыстырғанда өндіріс шығындары төмен

Процесс сипаттамалары

Маңызды параметрлер - экранның ауданы, соңғы дренаж аймағындағы үдеу деңгейі және торттың қалыңдығы. Тортты сүзу тұрақтылық уақытына және көлемдік өнімділікке әсер етеді. Экрандағы тұрақтылық экранның ұзындығы мен диаметрімен, торттың қалыңдығымен және торттың жиілігі мен соққысының ұзындығымен бақыланады.^[3]

Feed

Итергіштер торт қабатын сүзгі рөлін атқару үшін пайдаланады, сондықтан жемшөп қалыпты жағдайда тез ағып кететін, кристалды, түйіршікті немесе талшық тәрізді қатты қатты концентрациядан тұрады. Қатты концентрация 25-65% құрайды.^[2] Итергіштерге сәйкес келетін бөлшектердің орташа мөлшері кем дегенде 150 мкм болуы керек. Сыйымдылығы себеттің диаметріне байланысты және 1 тонна / сағ-тан 120 тонна / сағ аралығында болады.^[4]

Операциялар

Торт центрифугалық күштің әсерінде. Ол себетте алға жылжыған сайын құрғақ болады және итергіш себеттен қатты разряд корпусына шығарылады (итергіш центрифуга жұмысы). Инсульттің ұзындығы 30-дан 80 мм-ге дейін, ал инсульт жиілігі 45-90 соққы / мин аралығында.^[4]

Басу тиімділігі торт сақинасының алға жылжу қашықтығы инсульт ұзындығына бөлінген кезде анықталады. Басу тиімділігі - бұл қатты көлемдік жүктеменің функциясы, бұл әр түрлі жылдамдықтардың өзін-өзі өтеуімен басқаруға әкеледі. Торттың қасиеттеріне байланысты 90% дейін итеру тиімділігіне қол жеткізуге болады.^[4] dQ3ET42T

Сүзу жылдамдығы

Сүзу жылдамдығының теңдеуі, Q:^[4]

(1) Q = (πbρKΩ ^ 2 (r_b ^ 2 - r_p ^ 2)) / (μ ([r_b / r_p]) + (KR_m) / r_b)

(2) αKp_s = 1

Мұндағы µ және ρ сәйкесінше тұтқырлық және сұйықтық тығыздығы. Ω - бұрыштық жылдамдық, К - торттың орташа өткізгіштігі, ол 2, r теңдеуімен байланысты_б, r_cжәне r_б - сұйықтық бетінің радиусы, торт беті және сүзілген орта, сәйкесінше, тесілген ыдысқа іргелес, R_м аралас кедергі, α - меншікті кедергі, ал ρs - қатты тығыздық.

Нумератор итергіштің қозғаушы күшін сипаттайды, бұл байланысты гидростатикалық қабырға мен сұйықтық бетіндегі қысым айырмашылығы. Бөлшек торт қабаты мен сүзгі ортасына байланысты қарсылықты сипаттайды.

Процесс айнымалылары

Өнімділік - бұл көптеген параметрлердің функциясы, оның ішінде бөлшектер мөлшері, тұтқырлығы, қатты концентрациясы және торт сапасы.^[2]

Бөлшектер мөлшері / кеуектілігі

Торт қабатын құру үшін бөлшектердің мөлшері іс жүзінде мүмкіндігінше үлкен болуы керек. Бөлшектердің үлкен мөлшері кеуектілік торт қабаты және қоректік сұйықтықтың өтуіне мүмкіндік береді. Бөлшектердің пішіні бірдей маңызды, өйткені ол масса бірлігіне шаққандағы бетті анықтайды. Ол азайған сайын ылғалды байланыстыратын беткі қабат аз болады, бұл құрғақ тортты қамтамасыз етеді.^[2]

Тұтқырлық

Сүзілу жылдамдығы - функциясы тұтқырлық қоректенетін сұйықтық. 1 теңдеуінен бастап, сүзу жылдамдығының байланысы тұтқырлыққа кері пропорционалды. Тұтқырлықтың жоғарылауы сұйықтықтың суспензиядан бөлінуін қиындататын сұйықтық ағынына төзімділікті білдіреді. Демек, итергіштің өткізу қабілеті есептен шығарылады.^[2][4]

Қатты концентрация

Көп жағдайда қатты заттардың шығарылу қабілеті / гидравликалық қабілеті шектеуші фактор болып табылмайды. Әдеттегі шектеу - бұл сүзу жылдамдығы. Демек, қатты қоспаларды жем шламының концентрациясын жоғарылату арқылы өңдеуге болады.

Торттың сапасы

Торттың сапасы тазалықпен және ұшпа заттардың мөлшерімен анықталады.

Тазалық

Тортқа жуу сұйықтығы аналық сұйықтықты қоспалармен бірге ығыстыру үшін енгізіледі.^[2] Торттарды жуу коэффициенті әдетте 0,1-ден 0,3 кг-ға дейінгі жуу / кг қатты заттар арасында болады, бұл жуу аймағының қалыпты өмір сүру уақытында кем дегенде 95% сұйықтық пен қоспаларды ығыстырады.^[4]

Ұшатын зат

Шығаруда болатын ұшпа заттың мөлшері центрифугалау күштің (G) функциясы және осы күште болу уақыты болып табылады. Бөліну G-ге ұлғаяды және демек, 3 теңдеуде көрсетілгендей сүзілу жылдамдығын қолдайды.^[4]

(3) G = (Ω ^ 2) r / g

мұндағы G - центрден тепкіш күш, Ω - бұрыштық жылдамдық, r - себеттің радиусы, ал g - тартылыс күші.

3 теңдеуді 1 теңдеуге жатқызу арқылы центрден тепкіш күштің байланысы фильтрация жылдамдығына пропорционалды болып көрінеді. Итергіштер жиі сынғыш кристалдармен жұмыс жасайтындықтан, итергіш пластинаның қозғалысы және қоректік шұңқырдағы үдеу, өйткені олар кейбір бөлшектерді бұзуы мүмкін.^[4] Қозғалыс тақтасынан басқа, G сынуы мен тығыздалуын тудыруы мүмкін, ал торттағы ұшпа заттар көбейеді. Торттың төменгі G, бір сатылы, ұзын себеттердегі жұмсақ қозғалысы бөлшектердің тозуына әкеледі. Қатты денелер өткен сайын, тұру уақыты азаяды, бұл разрядты торттағы ұшпа заттарды көбейтеді.^[2]

Процесті жобалау эвристикасы

Итергіш центрифуга дизайнының эвристикасы жабдықтың көлемін, жұмыс реттілігін және қайта өңдеу құрылымын қарастырады.

Жобалау процесі

Жалпы тәсіл:^[4]

• Мәселені анықтаңыз
• Процестің шарттары
• Алдын ала таңдау жасаңыз
• Тест бағдарламасын жасаңыз
• Үлгілерді сынақтан өткізу
• Қажет болса, процестің шарттарын реттеңіз
• Жабдық өндірушілерімен кеңесіңіз
• Соңғы таңдау жасаңыз және баға ұсыныстарын алыңыз

Жабдықтың өлшемдері

Өлшем жабдықтарында қарастырылатын айнымалылар:

• Жем беру коэффициенті
• Азық концентрациясы
• Торттың қалыңдығы
• Көлемдік тығыздық
• Ұзын және қысқа себеттер
• Бір және екі сатылы себеттер
• Роторлы және гидравликалық жүйенің жеке жетегі
• Техникалық қызмет көрсету үшін оңай қол жетімділік
• Энергияны тұтыну
• Алдыңғы қосымшалар

Жабдықты таңдау

Жабдықты таңдау тестілеу нәтижелеріне, ұқсас процестердің анықтамаларына және тәжірибеге негізделеді және келесі шарттарда қарастырылады:

• Құны, сапасы және өнімділігі
• Қаржылық модельдеу

Өнімділікті оңтайландыру

Конустық және цилиндрлік конструкциялар мен құрастыру үшін конустың қиғаш бұрышы сырғанау үйкеліс тортының бұрышынан аспауы керек. Әйтпесе, бұл жоғары дірілге және нашар өнімділікке әкелуі мүмкін.^[4]

Сыйымдылық пен өнімділікті оңтайландыру үшін жем шламын мүмкіндігінше алдын-ала шоғырландырған жөн. Кейбір конструкцияларда қондырғы ішінде қызару үшін конустық қысқаша кесінді бар, бірақ, әдетте, қатты дененің жоғары концентрациясын шығаратын центрифугаға гравитациялық тұндырғыштармен, гидроциклондармен немесе көлбеу экрандармен қалыңдатқан жөн.

Көп сатылы дизайнға арналған көлемді өнімділіктің тиімді тиімділігін сақтай отырып, торттың мәжбүрлі биіктігін арттыру арқылы арттыруға болады.

Дизайнды таңдау

Дизайндарды таңдау, әдетте, зертханалық сынақтардан масштабтау арқылы жүзеге асырылады. Жабдықты ұлғайтуға дайындық кезінде тестілік деректерді талдау ұтымды болуы керек. Компьютерлік дизайн бағдарламалық жасақтама жобалауға және масштабтауға көмектеседі. Пилоттық тестілеу және іске қосу кейіннен жүреді.^[5]

Жарату

Өндіріс

Қоспаның құрамындағы сұйықтықтың көп бөлігі бастапқы сатыда, слот экранының беріліс аймағында шығарылады. Ол фильтрат корпусына шығарылады. Қатты торттар пайда болғаннан кейін өндірілетін негізгі қосымша өнім су болып табылады, оны өнеркәсіптік пайдаланудың барлық түрлерінде қолдануға болады. Фильтрлі торттарды саптамалар немесе қоқыс себеттері арқылы жуады.

Емдеуден кейінгі емдеу

Өңдеуден кейінгі процестер қалдықтар ағынының ерекшелігі болып табылады және әр түрлі.^[6]

Кейінгі дизайн

Дизайн жетістіктері өнімділікті жақсартып, қолдану аясын кеңейтті. Оларға қосымша кезеңдер, итермелеу, көлденең бөлінген технологиялық корпус, интегралды гидравлика, тығыздағыштар, алдын-ала ағызылған шұңқырлар және интеграцияланған қоюлау функциясы кіреді.

Кезеңдер

B&P технологиялық жабдықтары мен жүйелері (B&P) ең көп сатылы итергіш центрифуга жасайды, олар оны көп сатылы жобалардан жоғары деп санайды.^[7] Қосымша қоспалар сұйықтық корпусына әр сатыда құлаған қосымша бөлшектердің әсерінен түседі деп мәлімдеді. Қиындықты итергіш тақтайшалар мен себет арасында кішірек диаметрі бар ішкі себетті қолдану және итергіш тақтайшасы мен себет арасында, сондай-ақ ішкі себет пен сыртқы себет арасында итергіштің қозғалысын қамтамасыз ету арқылы шешуге болады. Итергіш тақтайшасы мен себеттің арасында ғана итергіштің қозғалысы бар бір сатылы итергіштермен салыстырғанда, көп сатылы центрифугалардың артықшылығы бар, торт биіктігі азаяды, фильтрацияға төзімділік аз болады және аз күш қажет.

Қиындықты итеріңіз

Итерілген дүдәмалдық итергіш тақтаны артқы инсультта ұстап тұрып, торттың өздігінен тұруына мүмкіндік береді. Торт фильтрлеуші ​​құрал ретінде жұмыс істейді, ол тіпті қатты бөлшектерді де ұстай алады. Бұл сына ойықтары арқылы өтетін қатты заттардың шығынын азайтады. Бұл модификация сыйымдылықты төмендетсе де, қатты ұстау тиімділігін арттыруға және итергіш центрифугаларды кішігірім бөлшектерге қолдануға мүмкіндік берді.^[2]

Көлденең бөлінген технологиялық корпус

Бұл білікті құрастырудан себетті және итергіш центрифуганы бөлшектемей, айналмалы құрастыруды алуға мүмкіндік береді.

Интегралды гидравлика

Автоматтандырылған механизм жүйенің өз бетінше жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

Мөрлер

Білік тығыздағыштары гидравликалық және технологиялық ұштар арасындағы айқас ластану мүмкіндігін жояды. Опцияларға ортадан тепкіш сұйық сақинаның тығыздағышы және жанаспайтын кіреді инертті газ тазартылды лабиринт мөрі ағып кетуді жояды.

Алдын ала құрғатылған шұңқыр

Алдын ала ағызылған шұңқыр пункция беті арқылы қоректенетін сұйықтықтың бір бөлігін алып тастайды. Бұл функция жемді шоғырландыруға көмектеседі, бұл дренажмен шектелген қолдану үшін өте маңызды. Бірақ шұңқырды қайтадан жууға болмайды, сондықтан бұл функция кристалданбайтын кристалдарға ғана қол жетімді.

Кешенді қоюлау

Қою функциясын біріктіру итергішке 30-35% -дан аз қатты зат қоспа жүктеуге мүмкіндік береді. Бұл қатты сұйықтықты бөлу процесінің шығындарын 20% дейін төмендетеді.^[8]

Әдебиеттер тізімі

Библиография

• Грин, Дон В .; Перри, Роберт Х. (2008). Перридің химиялық инженерия жөніндегі анықтамалығы (8 басылым). Нью-Йорк: МакГрав Хилл. 1056–1065 бб..
• Technologies, F.P (2008). «FX итергіш: центрифугалар». Алынған 2013-10-14..
• Дубал, Гитеш (мамыр 2000). «Итергіш центрифуга: жұмысы, қолданылуы және артықшылығы». Сүзу және бөлу. 37 (4): 24–27. дои:10.1016 / S0015-1882 (00) 88849-7. ISSN  0015-1882..
• Ltd, F. «Негізгі, ауылшаруашылық және мұнай-химия салаларына арналған итергіш центрифугалар» (PDF). Алынған 2013-12-20. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер).
• Шмидт, Питер (желтоқсан 2010). «Сүзу центрифугалары: шолу». Химиялық инженерия. Нью-Йорк: Access Intelligence LLC. 117 (13): 34–38. ISSN  0009-2460..
• Рутфен, Д.М. (1997). Бөлу технологиясының энциклопедиясы. 1. Вили. ISBN  9780471161240..
• Уакеман, Р.Дж; Tarleton, ES (1993). «SOlid / сұйықтықты бөлетін жабдықты компьютерлік таңдау» (PDF). Сүзу және бөлу технологиясындағы технологиялық жетістіктер. Чикаго. 7: 530–543..
• «Әлемдегі ең үлкен бір сатылы итергіш центрифуга». Түзу және бөлу. 34 (10): 1002. желтоқсан 1997. дои:10.1016 / S0015-1882 (97) 90167-1. ISSN  0015-1882..
• «Химиялық көлемді бөлуге арналған итергіш центрифуганы инновациялау». Сүзу және бөлу. 40 (6): 38-39. 2003 жылғы шілде-тамыз. дои:10.1016 / S0015-1882 (03) 00634-7. ISSN  0015-1882..