ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Систематизация процессов центрифугирования из "Центрифугирование" Одним из достижений науки и техники является создание и использование поля центробежных сил, которое оказалось весьма эффективным для разделения неоднородных систем в машинах, называемых центрифугами. Такое разделение, получившее название центрифугирования, служит основой многих новых промышленных процессов. С помощью центрифуг достигается достаточно четкое и в то же время быстрое разделение самых разнообразных неоднородных жидких систем, таких, как сырая нефть и суспензия поливинилхлоридной смолы, смазочные масла и соли аммония, каменноугольный шлам и суспензия крахмала, трансформаторное масло и дрожжевая суспензия. [c.9] Процессы центрифугирования относятся к наиболее сложным процессам технологии, а центрифуги — к сложнейшим технологическим аппаратам. Далеко не все вопросы теории работы центрифуг получили достаточное развитие и освещение. Не всегда существуют возможности точного прогноза разделения неоднородных систем на центрифугах. [c.9] Процессы центрифугирования, объединяемые лишь силовым полем, в котором они протекают, различны и подчиняются разным закономерностям. Следует различать центрифугирование суспензий, шламов, эмульсий, растворов и аэрозолей. [c.9] Центрифугирование технических суспензий и шламов производится двумя методами. По первому их разделяют благодаря использованию объемных сил дисперсной фазы, по второму —объемных сил дисперсионной среды и частично дисперсной фазы. В первом случае центрифугирование выполняется в роторах со сплошной стенкой, во втором — с перфорированной. [c.9] Разделение в сплошных роторах условно можно сравнить с отстаиванием в поле сил тяжести, хотя особенности центробежного поля обусловливают существенную разницу в протекании этих процессов. Центрифугирование в перфорированных роторах является своеобразным процессом, отдельные элементы которого сходны с процессами фильтрации, прессования шламов и т. д. [c.9] Процессы центрифугирования суспензий и шламов в сплошных роторах можно подразделить на центрифугальное осветление и осадительное центрифугирование. [c.10] Центрифугальное осветление — это процесс наиболее тщательного удаления с помощью центрифуг примесей, содержащихся в жидкостях в незначительных количествах (не более 5%). Этот процесс можно рассматривать как свободное осаждение частиц твердой фазы в жидкости под действием центробежного поля. В качестве примеров центрнфугального осветления можно назвать удаление загрязнений и примесей из лаков и смазочных масел в целях регенерации последних, выделение окиси титана из бутилового спирта, отделение бактерий от жидкостей и т. д. [c.10] Осадительное центрифугирование является процессом разделения суспензий, содержащих значительное количество твердой фазы. Примерами осадительного центрифугирования являются отделение угольного шлама от воды, выделение твердой фазы из сточных вод и др. Осадительное центрифугирование в общем случае слагается из трех процессов 1) осаждения твердой фазы, 2) уплотнения осадка и 3) частичного удаления жидкости из пор осадка. [c.10] Процесс центрифугирования суспензий и шламов в перфорированных роторах называется центробежным фильтрованием. В общем случае он состоит из следующих трех процессов, протекающих в результате воздействия на обрабатываемый продукт центробежных сил инерции 1) фильтрования с образованием осадка, т. е. отделения частиц, взвешенных в жидкости, при прохождении последней через проницаемую стенку ротора центрифуги 2) отжима жидкости из образовавшегося осадка 3) удаления из осадка жидкости, удерживаемой молекулярными силами. [c.10] Центробежное фильтрование с образованием осадка протекает подобно обычному фильтрованию. Вслед за этим процессом происходит отжим жидкости из осадка, сопровождающийся уплотнением последнего. Затем следует удаление жидкости, удерживаемой в местах соприкосновения частиц и на их поверхности. Примерами центробежного фильтрования, когда протекают все три процесса, являются отделение промывных вод от каптакса и отделение маточного раствора от нитрозофенола. [c.10] Процесс, состоящий из отжима и отделения пленочной и капиллярной жидкости, называется центробежным отжимом. Примером этого процесса является центрифугирование сульфата аммония. [c.10] Процесс, при котором происходит только удаление пленочной и капиллярной жидкости, назовем центробежной сушкой. В данном случае помимо перетекания пленочной н капиллярной жидкости имеет место и испарение жидкости с уносом паров потоком воздуха, -проходящего через стенку ротора. [c.10] Центрифугирование растворов ие получило еще широкого рас-щзостранени я. Полного разделения многих растворов достигнуть пока не удалось, так как интенсивность центробежного поля, развиваемого в современных центрифугах, недостаточна для преодоления снл диффузии. [c.11] На рис, 1-1 показана схема, иллюстрируюш,ая проведенную выше систематизацию процессов центрифугирования. [c.11] Процессы центрифугирования, как и другие технологические процессы, подразделяются на периодические, непрерывные и комбинированные. [c.11] При периодическом процессе отдельные его стадии или операции осуществляются в одном аппарате или машине, но в разное время. При периодическом центрифугировании в промежуток времени от загрузки продукта до его выгрузки жидкая фаза непрерывно выводится из вращающегося ротора. Некоторые параметры периодического процесса изменяются во времени. Так, скорость процесса центрифугирования уменьшается, изменяется концентрация твердой фазы в отходящей жидкости — фугате и т. д. [c.11] Непрерывный процесс. характеризуется одновременным протеканием всех стадий, установившимся состоянием и непрерывной выгрузкой конечного продукта. В идеальном случае при непрерывном процессе вследствие установившегося состояния в любой точке массы обрабатываемого материала или в любом сечении аппарата физические величины или параметры в течение всего времени протекания процесса остаются неиз.менными. При непрерывном центрифугировании скорость вращения ротора постоянна. Центрифуга непрерывно и раздельно выдает продукты, полученные в результате процесса, причем производительность центрифуги и скорость процесса не изменяются во времени. Примерами непрерывного центрифугирования являются обработка суспензий в осадительных центрифугах со шнековой выгрузкой осадка, разделение эмульсий на тарельчатых сепараторах и в трубчатых сверхцентрифугах. [c.12] Примеро.м комбинированного процесса центрифугирования является непрерывное осветление жидкостей в тарельчатых сверх-центрифугах с периодической периферийной выгрузкой накапливающегося в роторе осадка. Условно к комбинированным процессам можно отнести осветление жидкостей в трубчатых сверхцен-трифугах, где в течение длительного времени производится непрерывное осветление жидкости, а во время периодических остановок— выгрузка осадка. [c.12] Вернуться к основной статье