سانتریفیوژ آزمایشگاهی و سانتریفیوژ صنعتی

سانتریفیوژها به سانتریفیوژهای صنعتی و سانتریفیوژهای آزمایشگاهی طبقه بندی می شوند.

Glanlab فقط به طور عمده سانتریفیوژهای آزمایشگاهی را توسعه داده ، تولید می کند و به فروش می رساند. بسیاری از مشتریان برای مشورت با سانتریفیوژ صنعتی آمده اند. بر اساس سالها کشت عمیق در زمینه سانتریفیوژها ، اجازه دهید مختصراً در مورد سانتریفیوژ صنعتی ارائه دهیم.

1. سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟

سانتریفیوژ یک روش آزمایشگاهی اساسی است که از یک سانتریفیوژ برای جدا کردن اجزای یک مخلوط پیچیده استفاده می کند.

با سانتریفیوژ نمونه های آزمایشی با سرعت بسیار زیاد ، اجزای موجود در مخلوط تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز قرار می گیرند و باعث می شوند ذرات متراکم تر از محور دور شوند و ذرات متراکم کمتری به سمت محور حرکت کنند.

این ذرات در انتهای لوله مستقر می شوند و یک رسوب به اصطلاح را تشکیل می دهند ، به طوری که نمونه جدا شده یا مایع باقیمانده به نام Supernatant می تواند برای پردازش یا تجزیه و تحلیل بیشتر استفاده شود.

2. سانتریفیوژ صنعتی چیست؟

یک سانتریفیوژ صنعتی یک دستگاه جداسازی است که از نیروی گریز از مرکز برای جدا کردن مواد جامد از مایعات استفاده می کند.

یک سانتریفیوژ هزاران برابر بیشتر از نیروی گرانش ، نیروی گریز از مرکز را اعمال می کند. این نیرو باعث می شود که جامد فوراً از مایع جدا شود. علاوه بر این ، همچنین می تواند مایعات را در مورد مایعات غیرقابل نفوذ از تراکم های مختلف از هم جدا کند. شما می توانید سانتریفیوژ صنعتی را به عنوان یک نسخه مقیاس یافته از یک سانتریفیوژ آزمایشگاهی ، اما در مقیاس بزرگتر با طراحی جریان. این بدان معنی است که مواد جامد و مایعات دائماً از هم جدا می شوند و سانتریفیوژ را ترک می کنند.

2.1 انواع سانتریفیوژهای صنعتی

سانتریفیوژهای صنعتی در دو دسته اصلی قرار می گیرند: تصفیه و رسوب.

الف سانتریفیوژ نوع تصفیه

رسانه های متخلخل به مایعات اجازه می دهند تا ضمن حفظ مواد جامد در یک سانتریفیوژ فیلتر ، صفحه را ترک کنند. مایع جدا شده در صفحه جمع می شود و تخلیه می شود. برای سانتریفیوژهای فیلتر ، سرعت چرخش نسبتاً کم (نیروهای سانتریفیوژ کم) کافی است. آنها برای جدا کردن حجم زیادی از مواد جامد درشت از مایعات مناسب هستند. نمونه آن جداسازی قندهای کریستالی از شربت ها یا رسوبات شیمیایی از رویی است. مکانیسم های مختلفی برای جمع آوری مواد جامد جدا شده وجود دارد. برخی از این روش ها در بخش های زیر شرح داده شده است. انواع سانتریفیوژ فیلتر وجود دارد. سانتریفیوژهای پوستی دارای رسانه های پارچه ای هستند که کاربر 'پوست' را با مواد جامد.

ب. سانتریفیوژ دکوراسیون

سانتریفیوژهای دکنتر از صفحه نمایش یا پرفروش یا رسانه استفاده نمی کنند. این سانتریفیوژ از یک طبل جامد استفاده می کند ، همچنین به عنوان 'سانتریفیوژ طبل جامد' شناخته می شود. نیروی گریز از مرکز باعث می شود مواد جامد متراکم تر در امتداد دیوار طبل جمع شوند. بنابراین مایع سبک تر از جامد جدا می شود. یک گذرگاه مایع اجازه می دهد تا مایع جدا شده از طبل خارج شود.

همان نیروی گریز از مرکز نیز منجر به تسویه حساب مختلف دو مایعات غیرقابل نفوذ خواهد شد. در این حالت ، سانتریفیوژ هر سه مرحله ، مایع ، مایع و جامد را از هم جدا می کند. این نوع جداکننده یک سانتریفیوژ سه فاز نامیده می شود. سانتریفیوژهای طبل جامد بیشتر به دو نوع تقسیم می شوند ، یعنی سانتریفیوژهای دکنتر و سانتریفیوژهای دیسک.

2.2 تفاوت بین فیلتراسیون و سانتریفیوژ دکوراسیون

2.2.1 طراحی طبل

تفاوت اصلی بین سانتریفیوژ فیلتر و یک سانتریفیوژ دکوراسیون در طراحی طبل است. سانتریفیوژهای فیلتر دارای صفحه نمایش عبور هستند که اجازه می دهد مایعات از طریق آن عبور کنند و مواد جامد را حفظ کنند. یک سانتریفیوژ Decanter دارای یک صفحه جامد است که با استفاده از تسویه دیفرانسیل ، مواد جامد را از مایعات جدا می کند.

2.2.2 راندمان جدایی

راندمان اندازه ذرات سانتریفیوژهای صنعتی بسته به طراحی سانتریفیوژ و سایر پارامترهای عملیاتی مانند سرعت جریان ، ویسکوزیته سیال ، نیروی گریز از مرکز و غیره متفاوت است. رسانه یا اندازه مش در یک سانتریفیوژ فیلتر راندمان اندازه ذرات را تعریف می کند. بنابراین ، سانتریفیوژهای فیلتر ذرات جداگانه ای که بزرگتر از اندازه سوراخ ها در دیوار یا صفحه کاسه هستند. این قابلیت جداسازی کاربرد سانتریفیوژهای فیلتر را به اندازه از پیش تعیین شده از محیط صفحه یا اندازه مش محدود می کند. با این حال ، سانتریفیوژهای دکنتر برای جدا کردن از نیروی گریز از مرکز استفاده می کنند. این قرقره بدون در نظر گرفتن اندازه ، همه مواد جامد جدا شده را از کاسه سانتریفیوژ خارج می کند. بنابراین ، یک طبل جامد یا سانتریفیوژ دکوراسیون می تواند طیف گسترده ای از اندازه ذرات را از مایعات جدا کند. به طور کلی ، سانتریفیوژهای دکوتر از راندمان اندازه ذرات بالاتر از سانتریفیوژهای فیلتر هستند.

2.2.3 نیروی جاذبه یا گریز از مرکز

سانتریفیوژهای دکنتر از تفاوت بین وزن مخصوص مواد جامد و مایعات برای تأثیرگذاری بر جدایی استفاده می کنند. بنابراین ، این سانتریفیوژها برای جداسازی کارآمد نیروی گریز از مرکز (RCF) دارند. سانتریفیوژهای فیلتر برای فشار مایع از طریق سوراخ های کاسه به نیروهای G کمتری نیاز دارند. به طور معمول یک سانتریفیوژ دکوراسیون دارای نیروی گریز از مرکز از 3000 گرم تا 10،000 گرم است ، در حالی که یک سانتریفیوژ فیلتر دارای نیروی گریز از مرکز کمتر از 2000 گرم است.

2.2.4 استخراج مواد جامد جدا شده

یک سانتریفیوژ دکوراسیون به طور مداوم مواد جامد جدا شده را در طی فرآیند حل و فصل تخلیه می کند. یک گرداب چرخان (Auger) در داخل کاسه ، مواد جامد جدا شده را به بیرون می کشاند. فیلتر سانتریفیوژ فیلتر جامدات جدا شده را جمع می کند ، که به طور دوره ای از طریق مش ریسک ریخته می شوند.

2.2.5 تخلیه مایع جداسازی

صفحه نمایش جریان سانتریفیوژ فیلتر اجازه می دهد تا مایع از صفحه خارج شود. مایع جدا شده توسط گرانش از کشتی سانتریفیوژ تخلیه می شود. مایع جدا شده در یک سانتریفیوژ دکوراسیون با سرعت بالا می چرخد. یک پمپ داخلی انرژی چرخشی را به فشار تبدیل می کند که تحت آن مایع جدا شده اخراج می شود.

2.2.6 رسانه قابل جابجایی

همانطور که از نام آن پیداست ، سانتریفیوژهای فیلتر به طور معمول از محیط فیلتر قابل تعویض استفاده می کنند. این تغییر رسانه ها باعث افزایش هزینه های نیروی کار و مادی می شود. یک سانتریفیوژ دکوراسیون خالص مواد جامد از گرانش تقویت شده برای جدا کردن مایعات از مواد جامد استفاده می کند. این نوع سانتریفیوژ نیازی به تغییرات رسانه ای ، صرفه جویی در هزینه و زمان ندارد.

2.3 طراحی سانتریفیوژ

سانتریفیوژهای دکوراسیون و سانتریفیوژهای فیلتر اساساً از نظر طراحی متفاوت هستند. در زیر تفاوت های کلیدی بین این سانتریفیوژها وجود دارد.

2.3.1 قطعات متحرک

قطعات متحرک در این بخش به قسمتهای داخل سانتریفیوژ اشاره دارد. صفحه چرخش یک قسمت متحرک استاندارد از همه سانتریفیوژها است. سانتریفیوژهای نوع فیلتر به طور معمول دارای خراش دهنده ها یا تیغه هایی هستند که به طور دوره ای مواد جامد را از سطح داخل کاسه جدا می کنند. مواد جامد خراشیده شده سپس با گرانش از شبکه خارج می شوند. گرداب چرخان در داخل کاسه سانتریفیوژ مستقر ، مواد جامد جدا شده را به بیرون می کشاند. این بیرون زدگی مواد جامد یک فرآیند مداوم است که در آن مواد جامد به دلیل نیروی گریز از مرکز از شبکه چرخان خارج می شوند.

2.3 2 ساختار شبکه

یک سانتریفیوژ فیلتر دارای مش با سوراخ هایی برای جدا کردن مایع از مواد جامد و عبور مایع جدا شده از طریق آن است. اندازه این سوراخ ها اندازه ذرات جدا شده را تعیین می کند. یک سانتریفیوژ دکوراسیون دارای مش محکم است. از این رو ، همچنین به عنوان یک سانتریفیوژ مش محکم شناخته می شود. هیچ سوراخ باعث ایجاد سانتریفیوژ مش جامد و دوام بیشتر و طولانی تر نمی شود.

2.3.3 محافظت از فرسایش

مناطق خاصی از کاسه سانتریفیوژ به دلیل تماس با ذرات ساینده در حال حرکت مستعد فرسایش است. استفاده از یک پوشش ضد خوردگی برای دوام سانتریفیوژ بسیار مهم است. ذرات جامد که از طریق مش در یک سانتریفیوژ فیلتر عبور می کنند ، منافذ را می پوشند و اندازه آنها را با گذشت زمان گسترش می دهند. محافظت از فرسایش از این منافذ همیشه امکان پذیر نیست. مواد جامد یا گاوآهن در سانتریفیوژهای فیلتر مستعد پوشیدن و پارگی هستند. پوشش سطح سخت روی تیغه های گاوآهن ، مقاومت سایش را تضمین می کند. گرداب چرخان در کاسه سانتریفیوژ مستقر ، مواد جامد را بیرون می کشد. نخ های پیمایش دائماً در تماس با مواد جامد هستند و در معرض سایش فرسایش هستند. استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند کاربید تنگستن ، ون های پیمایش را از سایش محافظت می کند.