ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сверхцентрифуги для разделения высокодисперсных малоконцентрированных неоднородных систем из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" Трубчатые сверхцентрифуги. Существует большое число высокодисперсных суспензий и эмульсий, разделение которых в производственных масштабах осуществимо только при высоком факторе разделения - более 4000. Наиболее простой для решения этой задачи с точки зрения устройства и эксплуатации является трубчатая сверхцентрифуга (рис. 11.27). С помощью полой цапфы трубчатый ротор опирается на нижнюю упругую опору. Шпиндель ротора в верхней части соединен с приводом. Головка ротора расположена в приемнике, служащем для улавливания фугата [4]. [c.374] Трубчатые центрифуги с осветляющим ротором применяют для осветления главным образом вязких суспензий с малым содержанием твердой фазы (менее 1%). Трубчатым сверхцентрифугам отдается предпочтение тогда, когда необходимо обработать агрессивные, горячие или холодные жидкости, а также когда необходимы аппараты с минимальной рабочей поверхностью. Гидравлический размер взвещенных в суспензии частиц должен быть более 0,2 10 см/с, производительность не более 2 м ч. [c.375] Малый объем роторов трубчатых центрифуг обусловливает кратковременность процесса, что важно при необходимости короткого контакта между средами, например при рафинировании минеральных масел. [c.375] В настояшее время в производстве белковых веществ применяются и небольшие трубчатые сверхцентрифуги, у которых фактор разделения превышает 100000. [c.375] Соотношение (11.74), основанное на упрощенной гидромеханической модели работы тарельчатых центрифуг, щироко используется для приближенных оценок Однако в ряде случаев необходимо производить расчеты, основанные на более точных представлениях о внутрироторных потоках тарельчатых центрифуг. [c.377] Значение л можно определить с помощью уже описанной лабораторной секторной центрифуги. [c.379] Тарельчатые жидкостные сепараторы относятся к типу наиболее эффективных сверхцентрифуг, способных осветлять и разделять высокодисперсные и коллоидные системы в промышленных условиях и в необходимых количествах. Благодаря пакету тарелок конической формы, установленных внутри роторов и вращающихся с высокими скоростями, жидкостные сепараторы раздвинули границы области применения процессов центрифугирования для решения технологических задач. [c.379] При выборе соответствующего типоразмера сепаратора необходимо предусматривать возможность наиболее эффективного его использования. Для этого необходимо учитывать ряд факторов. [c.379] Разделение ряда суспензий быстроходными сепараторами сопровождается деструкцией частиц дисперсной фазы. Поэтому при выборе конкретного типоразмера сепаратора необходимо учитывать склонность дисперсной фазы к измельчению при механических воздействиях, имеющих место в роторе сепаратора. Кроме того, следует уделить внимание и усовершенствованию конструкции приемных устройств внутри ротора. [c.380] Выбор типоразмера сепаратора связан и с заданной производительностью, теоретически линейно зависящей от индекса производительности, который в свою очередь определяется объемом ротора, его угловой скоростью и др. Следовательно, большие производительности достижимы на больших сепараторах, роторы которых вращаются с более низкой скоростью, в то время как на малых быстроходных сепараторах может быть обеспечено выделение наиболее высокодисперсных частиц. [c.380] Выбор сепаратора в большой степени обусловлен концентрацией твердой фазы в исходной суспензии. Если ставится задача осветления суспензии, содержащей твердые примеси в небольших количествах, причем шламовое пространство заполняется за длительное время, можно применять сепараторы с ручной выгрузкой осадка. В иных случаях необходимо решать вопрос о наиболее целесообразной выгрузке осадка. Так, для разделения систем, содержащих до 8% твердых примесей, можно применять сепараторы, роторы которых снабжены внутренним поршнем для периодической разгрузки (рис. 11.32) и которые употребительны для очистки растворов полиэлектролитов, минеральных масел, экстрактов в медицинской промышленности и т.д. [c.380] В промышленности широко распространены сепараторы с центробежной непрерывной выгрузкой концентрата, в которых, однако, невозможно получить высококонцентрированные осадки. Такие сепараторы обладают высокой производительностью и позволяют обрабатывать системы, содержащие до 30% объема взвешенных веществ. Их применяют для осветления фосфорной кислоты, выделения катализаторов, разделения тяжелых топлив, фракционирования коалина, для очистки сточных вод и т.д. [3]. [c.381] Такая спираль легко удаляется для уничтожения вместе с осадком. Индекс производительности спиральных сепараторов подсчитывается на основании универсальной формулы, приведенной в п. 11.1.2 (см. [13]). [c.383] Благодаря мощному полю центробежных сил сверхцентрифуги позволяют и отделять высокодисперсные примеси от неоднородных жидкостей, и обеспечивать высокую производительность. Однако эти возможности не всегда реализуемы. [c.383] Из (11.78) следует, что для наиболее полного отделения высокодисперсных частиц от жидкости можно использовать сверхцентрифуги, обладающие большим фактором разделения, и проводить процесс разделения при возможно низкой температуре. [c.384] Следовательно, предельная угловая скорость вращения роторов сверхцентрифуг обратно пропорциональна радиусу ротора и прямо пропорциональна корню квадратному из удельной прочности материала ротора. [c.385] Из (11.80) следует ограниченность возможностей увеличения радиуса ротора и его скорости. Увеличение радиуса ротора должно сопровождаться соответствующим уменьшением скорости вращения его. Очевидно, современное сепараторостроение приблизилось к пределу увеличения радиуса роторов. Дальнейшее заметное увеличение диаметров ротора, например до 1500 мм, вероятно, будет связано с поиском новых конструктивных форм аппаратов, с отказом от их традиционной конструктивной схемы. Этого нет в ближайшей перспективе, поскольку требует серьезных конструкторских проработок и значительной перестройки производственной базы. [c.385] Индекс производительности можно повысить, увеличивая число тарелок I сепараторов, но в известных пределах, так как это должно сопровождаться выравниванием загрузки тарелок по высоте пакета. Эксперименты указывают на то, что в верхней части пакета тарелок скорость потока значительно отличается от скорости в остальной его части. Влияние неравномерности распределения жидкости по высоте пакета тарелок теоретически исследовано с помощью разделения пакета тарелок на конечное число зон и определения для каждой зоны числа осветления с последующим нахождением числа осветления для всего пакета. Доказано, что неравномерность питания пакета может значительно уменьшить индекс производительности сепаратора. [c.385] Вернуться к основной статье