Las centrífugas se clasifican en centrífugas industriales y centrífugas de laboratorio.
GlanLab se limita a desarrollar, fabricar y vender principalmente centrífugas de laboratorio. Muchos clientes vienen a consultarnos la centrífuga industrial. Basándonos en años de profundo cultivo en el campo de las centrífugas, hagamos una breve introducción sobre la centrífuga industrial.
1. ¿Qué es la centrífuga de laboratorio?
La centrifugación es un procedimiento básico de laboratorio que utiliza una centrífuga para separar los componentes de una mezcla compleja.
Al centrifugar muestras experimentales a velocidades extremadamente altas, los componentes de la mezcla se ven afectados por la fuerza centrífuga, lo que hace que las partículas más densas se alejen del eje y las menos densas se acerquen al eje.
Estas partículas se depositan en el fondo del tubo, formando el llamado precipitado, de modo que la muestra separada, o líquido residual llamado sobrenadante, puede usarse para su posterior procesamiento o análisis.
2. ¿Qué es la centrífuga industrial?
Una centrífuga industrial es una máquina de separación que utiliza la fuerza centrífuga para separar sólidos de líquidos.
Una centrífuga ejerce una fuerza centrífuga miles de veces mayor que la fuerza de gravedad. Esta fuerza hace que el sólido se separe instantáneamente del líquido. Además, también puede separar fluidos en el caso de líquidos inmiscibles de diferentes densidades. Se puede pensar en la centrífuga industrial como una versión ampliada de una centrífuga de laboratorio, pero a mayor escala con un diseño de flujo continuo. Esto significa que los sólidos y líquidos se separan constantemente y salen de la centrífuga.
2.1. Tipos de centrífugas industriales
Las centrífugas industriales se dividen en dos categorías principales: filtración y sedimentación.
a. el tipo de filtración centrífuga
Los medios porosos permiten que el líquido salga de la pantalla mientras retienen los sólidos en un filtro centrífugo. El líquido separado se acumula en la rejilla y se drena. Para las centrífugas de filtro son suficientes velocidades de rotación relativamente bajas (fuerzas centrífugas bajas). Son adecuados para separar grandes volúmenes de sólidos gruesos de líquidos. Un ejemplo es la separación de azúcares cristalinos de jarabes o precipitados químicos de sobrenadantes. Existen varios mecanismos para recoger los sólidos separados. Algunos de estos métodos se describen en las siguientes secciones. Hay una variedad de filtros centrífugos. Las centrífugas despegables tienen medios de tela que el usuario 'pela' con sólidos.
b. centrífuga decantadora
Las centrífugas decantadoras no utilizan filtros ni medios de flujo continuo o perforados. Esta centrífuga utiliza un tambor sólido, también conocido como 'centrífuga de tambor sólido'. La fuerza centrífuga hace que se acumulen sólidos más densos a lo largo de la pared del tambor. De este modo, el líquido más ligero se separa del sólido. Un pasaje de líquido permite que el fluido separado salga del tambor.
La misma fuerza centrífuga también dará como resultado una sedimentación diferente de los dos líquidos inmiscibles. En este caso, la centrífuga separa las tres fases, líquida, líquida y sólida. Este tipo de separador se llama centrífuga trifásica. Las centrífugas de tambor sólido se subdividen en dos tipos, a saber, centrífugas decantadoras y centrífugas de disco.
2.2. Diferencia entre filtración y centrífuga decantadora
2.2.1 Diseño del tambor
La principal diferencia entre una centrífuga de filtro y una centrífuga decantadora es el diseño del tambor. Las centrífugas de filtro tienen una pantalla de paso que permite el paso de los líquidos y retiene los sólidos. Una centrífuga decantadora tiene una pantalla de sólidos que separa los sólidos de los líquidos mediante sedimentación diferencial.
2.2.2 Eficiencia de separación
La eficiencia del tamaño de partículas de las centrífugas industriales varía según el diseño de la centrífuga y otros parámetros operativos como el caudal, la viscosidad del fluido, la fuerza centrífuga, etc. El tamaño del medio o de la malla en una centrífuga de filtro define la eficiencia del tamaño de las partículas. Por lo tanto, las centrífugas de filtro separan partículas que son más grandes que el tamaño de las perforaciones en la pared del recipiente o la pantalla. Esta capacidad de separación limita la aplicación de centrífugas de filtro a un tamaño preestablecido de medio de criba o tamaño de malla. Sin embargo, las centrífugas decantadoras utilizan la fuerza centrífuga para separar. El carrete empuja todos los sólidos separados fuera del recipiente de la centrífuga, independientemente de su tamaño. Por lo tanto, un tambor de sólidos o una centrífuga decantadora pueden separar una amplia gama de tamaños de partículas de los líquidos. En general, las centrífugas decantadoras tienen una mayor eficiencia de tamaño de partículas que las centrífugas de filtro.
2.2.3 Gravedad o fuerza centrífuga
Las centrífugas decantadoras utilizan la diferencia entre la gravedad específica de sólidos y líquidos para afectar la separación. Por lo tanto, estas centrífugas ejercen una alta fuerza centrífuga (RCF) para una separación eficiente. Las centrífugas con filtro requieren fuerzas G más bajas para empujar el líquido a través de los orificios del recipiente. Normalmente, una centrífuga decantadora tiene una fuerza centrífuga de 3000 G a 10 000 Gs, mientras que una centrífuga de filtro tiene una fuerza centrífuga de menos de 2000 Gs.
2.2.4 Extracción de sólidos aislados
Una centrífuga decantadora descarga continuamente los sólidos separados durante el proceso de sedimentación. Un vórtice giratorio (sinfín) dentro del recipiente empuja los sólidos separados hacia afuera. El filtro centrífugo acumula sólidos separados, que el raspador raspa periódicamente de la malla.
2.2.5 Descarga del líquido de separación
La rejilla de flujo del filtro centrífugo permite que el líquido salga de la rejilla. El fluido separado se drena del recipiente de centrífuga por gravedad. El fluido separado en una centrífuga decantadora gira a alta velocidad. Una bomba incorporada convierte la energía rotacional en presión, bajo la cual se expulsa el líquido separado.
2.2.6 Medios extraíbles
Como su nombre lo indica, las centrífugas de filtrado suelen utilizar medios filtrantes reemplazables. Este cambio de medios aumenta los costos de mano de obra y materiales. Una centrífuga decantadora de red para sólidos utiliza gravedad amplificada para separar líquidos de sólidos. Este tipo de centrífuga no requiere cambios de medios, ahorrando costos y tiempo.
2.3 Diseño de centrífuga
Las centrífugas decanter y las centrífugas de filtro tienen un diseño esencialmente diferente. A continuación se detallan las diferencias clave entre estas centrífugas.
2.3.1 Partes móviles
Las piezas móviles en esta sección se refieren a las que se encuentran dentro de la centrífuga. La criba giratoria es una parte móvil estándar de todas las centrífugas. Las centrífugas de tipo filtro suelen tener raspadores o cuchillas articuladas que raspan periódicamente los sólidos separados de la superficie interior del recipiente. Los sólidos raspados caen de la red por gravedad. El vórtice giratorio dentro del recipiente de sedimentación de la centrífuga empuja los sólidos separados hacia afuera. Esta expulsión de sólidos es un proceso continuo en el que los sólidos se expulsan de la red giratoria debido a la fuerza centrífuga.
2.3. 2 Estructura de la red
Una centrífuga de filtro tiene una malla con orificios para separar el líquido de los sólidos y hacer pasar el líquido separado. El tamaño de estas perforaciones determina el tamaño de las partículas separadas. Una centrífuga decantadora tiene una malla sólida; por lo tanto, también se la conoce como centrífuga de malla sólida. La ausencia de perforaciones hace que la centrífuga de malla sólida sea más duradera y dure más.
2.3.3 Protección contra la erosión
Ciertas áreas del recipiente de la centrífuga son susceptibles a la erosión debido al contacto con partículas abrasivas en movimiento. La aplicación de un revestimiento anticorrosión es fundamental para la durabilidad de la centrífuga. Las partículas sólidas que pasan a través de la malla en un filtro centrífugo desgastan los poros y amplían su tamaño con el tiempo. La protección contra la erosión de estos poros no siempre es factible. Los raspadores de sólidos o los arados en las centrífugas de filtrado son propensos a desgastarse. El revestimiento de superficie dura de las hojas del arado garantiza la resistencia al desgaste. El vórtice giratorio en el recipiente de la centrífuga de sedimentación expulsa los sólidos. Los hilos de espiral están constantemente en contacto con sólidos y están sujetos a desgaste erosivo. La aplicación de materiales resistentes a la corrosión, como el carburo de tungsteno, protege las paletas del desgaste.
