¿Cuáles son las características de los separadores comunes?
La operación de separación de sustancias es un tipo de separación de sustancias con diferentes propiedades físicas, químicas y de otro tipo en una mezcla en función de sus diferentes características como tamaño de partícula, fase, densidad, solubilidad, punto de ebullición, etc. Proceso de operación. El equipo mecánico que realiza operaciones de separación de materiales se denomina maquinaria de separación. La maquinaria de separación se utiliza principalmente en los sectores químico, farmacéutico, industria ligera, petróleo, metalurgia, carbón, colorantes, alimentos, cervecería, fabricación de papel y protección del medio ambiente. Diferentes sustancias físicas tienen diferentes métodos de separación. La separación generalmente utiliza métodos como filtración, destilación, recristalización, extracción, centrifugación y adsorción.
Separadores comunes:
1. Separador centrífugo
Los separadores centrífugos se utilizan principalmente para separar partículas sólidas de líquidos en suspensiones o para separar leche. Separar dos líquidos con; diferentes densidades que no son miscibles en el líquido turbio (como separar la crema de la leche, también se puede usar para eliminar el líquido de los sólidos húmedos, como secar la ropa mojada en una lavadora tipo tubo especial de súper velocidad); separar mezclas de gases de diferentes densidades, como la condensación y separación de hexafluoruro de uranio gaseoso, aprovechando las diferentes velocidades de sedimentación de partículas sólidas de diferentes densidades o tamaños de partículas en líquidos, algunas centrífugas de sedimentación también pueden separar partículas sólidas según su densidad. clasificación por tamaño de partículas. Los separadores centrífugos se utilizan ampliamente en los sectores químico, petrolero, alimentario, farmacéutico, de procesamiento de minerales, de carbón, de tratamiento de agua y de construcción naval.
El separador centrífugo dispone de un cilindro que gira a gran velocidad alrededor de su propio eje, llamado tambor, y suele estar accionado por un motor eléctrico. Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, se hace girar rápidamente a la misma velocidad que el tambor. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, cada componente se separa y se descarga por separado. Generalmente, cuanto mayor sea la velocidad del tambor, mejor será el efecto de separación. Los principios de funcionamiento de los separadores centrífugos incluyen la filtración centrífuga y la sedimentación centrífuga. ① Filtración centrífuga: la presión centrífuga generada por la suspensión bajo el campo de fuerza centrífuga actúa sobre el medio filtrante (malla filtrante o tela filtrante), haciendo que el líquido pase a través del medio filtrante y se convierta en filtrado mientras las partículas sólidas quedan atrapadas en el; superficie del medio filtrante para formar residuos de filtro, realizando así la separación líquido-sólido. Hay orificios en la pared circunferencial del tambor filtrante y la pared interior está revestida con medio filtrante. ②Sedimentación centrífuga: el principio de sedimentación rápida y estratificación de componentes de suspensión (o emulsión) con diferentes densidades en el campo de fuerza centrífuga se utiliza para lograr la separación líquido-sólido (o líquido-líquido). La pared circunferencial del tambor de sedimentación no tiene agujeros.
Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, las partículas sólidas (o líquido más denso) se depositan hacia la pared del tambor para formar sedimento (o líquido de separación pesado). El líquido con menor densidad se acumula hacia el centro del tambor, fluye hacia el puerto de desbordamiento y se descarga, convirtiéndose en líquido separado (o líquido ligero separado). Todos los tambores tienen descarga de escoria intermitente, que es adecuada para separar suspensiones o emulsiones que contienen pequeñas partículas sólidas y bajas concentraciones; los tambores utilizan descarga de escoria continua en espiral, que puede separar suspensiones con concentraciones más altas de partículas sólidas. En el tambor giratorio con discos cónicos multicapa, los discos dividen el líquido en varias capas delgadas, lo que acorta la distancia de sedimentación y separación, acelera la separación y mejora el efecto de separación. Cuando la mezcla sólida y líquida a separar ingresa al tambor giratorio de alta velocidad desde el puerto de alimentación, bajo la acción de la fuerza centrífuga, la mezcla se filtra a través del filtro, la separación líquida se descarga a través del tubo de drenaje y la separación sólida. permanece en el tambor Cuando la separación de sólidos en el tambor alcanza los requisitos especificados por el equipo, deje de alimentar, limpie la separación de sólidos y descargue el líquido de lavado al mismo tiempo. Después de que la limpieza cumple con los requisitos, el separador centrífugo funciona a baja velocidad y el dispositivo de separación de sólidos (raspador) es accionado por un servomotor de CA para descargar la separación de sólidos, completando el proceso de trabajo.
2. Filtro
Un filtro es un dispositivo que utiliza un filtro poroso para conseguir la separación sólido-líquido. Los filtros se utilizan en los sectores químico, petrolero, farmacéutico, industria ligera, alimentos, procesamiento de minerales, tratamiento de carbón y agua y otros sectores. El filtro es un nuevo tipo de sistema de filtración con estructura novedosa, tamaño pequeño, operación fácil y flexible, alta eficiencia, operación cerrada y es un equipo de filtración multipropósito con gran aplicabilidad. La tecnología de filtración se aplicó en la producción en la antigua China, y el papel elaborado a partir de fibras vegetales ya estaba disponible en el año 200 a.C. En el año 105 d.C., Cai Lun mejoró el método de fabricación del papel. Durante el proceso de fabricación del papel, extendía pulpa de fibra vegetal sobre densas y finas cortinas de bambú. El agua se filtra a través de los huecos de la cortina de bambú y queda una fina capa de pulpa húmeda en la superficie de la cortina de bambú. Después del secado, se convierte en papel.
Utilice medios filtrantes para dividir el recipiente en cámaras superior e inferior para formar un filtro simple. La suspensión se agrega a la cámara superior y ingresa a la cámara inferior a través del medio filtrante bajo presión para convertirse en filtrado. Las partículas sólidas quedan atrapadas en la superficie del medio filtrante para formar residuos de filtrado (o torta de filtrado).
Durante el proceso de filtración, la capa de residuos del filtro acumulada en la superficie del medio filtrante se espesa gradualmente y la resistencia del líquido que pasa a través de la capa de residuos del filtro aumenta en consecuencia y la velocidad de filtración disminuye. Cuando la cámara del filtro está llena de residuos del filtro o la velocidad de filtración es demasiado baja, se detiene la filtración, se eliminan los residuos del filtro y se regenera el medio filtrante para completar un ciclo de filtración. El líquido debe superar la resistencia al pasar a través de la capa de residuos del filtro y el medio filtrante, por lo que debe haber una diferencia de presión en ambos lados del medio filtrante, que es la fuerza impulsora para lograr la filtración. Aumentar la diferencia de presión puede acelerar la filtración, pero las partículas deformadas bajo presión pueden bloquear fácilmente los poros del medio filtrante cuando la diferencia de presión es grande y, en cambio, la filtración se ralentizará.
Existen tres métodos de filtración en suspensión: filtración por capa de residuos filtrantes, filtración en profundidad y filtración por pantalla. ① Filtración de la capa de residuos del filtro: en la etapa inicial de la filtración, el medio filtrante solo puede interceptar partículas sólidas grandes y las partículas pequeñas pasan a través del medio filtrante con el filtrado. Después de que se forma la capa de residuos del filtro inicial, la capa de residuos del filtro juega un papel importante en la filtración. En este momento, se interceptan partículas grandes y pequeñas, como la filtración de un filtro prensa de placa y marco. ② Filtración profunda: el medio filtrante es más espeso, la suspensión contiene menos partículas sólidas y las partículas son más pequeñas que los poros del medio filtrante. Durante la filtración, las partículas entran y son adsorbidas en los poros, como los filtros de tubos de plástico porosos y los filtros de arena. ③Filtración de malla: las partículas sólidas interceptadas por la filtración son más grandes que los poros del medio filtrante y las partículas sólidas no se absorben dentro del medio filtrante. Por ejemplo, la malla de filtro de tambor elimina las impurezas gruesas de las aguas residuales. En el proceso de filtrado real, los tres métodos suelen aparecer al mismo tiempo o uno tras otro.