Hydrozyklone

Beschreibung

Hydrozyklonehaben eine konozylindrische Form mit einem tangentialen Zufuhreinlass in den zylindrischen Abschnitt und einem Auslass an jeder Achse. Der Auslass am zylindrischen Abschnitt wird Wirbelsucher genannt und erstreckt sich bis in den Zyklon, um Kurzschlussströmungen direkt vom Einlass zu reduzieren. Am konischen Ende befindet sich der zweite Auslass, der Zapfen. Zur Größentrennung sind im Allgemeinen beide Auslässe zur Atmosphäre hin offen. Hydrozyklone werden im Allgemeinen vertikal betrieben, wobei sich der Stutzen am unteren Ende befindet. Daher wird das grobe Produkt als Unterlauf und das feine Produkt, das den Wirbelsucher verlässt, als Überlauf bezeichnet. Abbildung 1 zeigt schematisch die wichtigsten Strömungs- und Designmerkmale eines typischen ModellsHydrozyklon: die beiden Wirbel, der tangentiale Einspeiseeinlass und die axialen Auslässe. Mit Ausnahme des unmittelbaren Bereichs des tangentialen Einlasses ist die Flüssigkeitsbewegung innerhalb des Zyklons radialsymmetrisch. Wenn einer oder beide Auslässe zur Atmosphäre hin offen sind, erzeugt eine Niederdruckzone einen Gaskern entlang der vertikalen Achse im Inneren des inneren Wirbels.

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Abbildung 1. Hauptmerkmale des Hydrozyklons.

Das Funktionsprinzip ist einfach: Die Flüssigkeit, die die suspendierten Partikel mit sich führt, tritt tangential in den Zyklon ein, wirbelt spiralförmig nach unten und erzeugt ein Zentrifugalfeld in freier Wirbelströmung. Größere Partikel bewegen sich in einer Spiralbewegung durch die Flüssigkeit zur Außenseite des Zyklons und treten mit einem Teil der Flüssigkeit durch den Stutzen aus. Durch die Begrenzungsfläche des Zapfens entsteht ein innerer Wirbel, der sich in die gleiche Richtung wie der äußere Wirbel dreht, aber nach oben strömt und den Zyklon durch den Wirbelsucher verlässt, wobei er den Großteil der Flüssigkeit und feinere Partikel mit sich führt. Wenn die Stutzenkapazität überschritten wird, wird der Luftkern verschlossen und der Stutzenausfluss verändert sich von einem schirmförmigen Sprühstrahl zu einem „Seil“ und es kommt zu einem Verlust von grobem Material zum Überlauf.

Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts ist die wichtigste Variable, die die Größe der abtrennbaren Partikel beeinflusst, obwohl die Auslassdurchmesser unabhängig voneinander geändert werden können, um die erzielte Trennung zu verändern. Während frühe Forscher mit Zyklonen mit einem Durchmesser von nur 5 mm experimentierten, reichen kommerzielle Hydrozyklondurchmesser derzeit von 10 mm bis 2,5 m, wobei die Abscheidegrößen für Partikel mit einer Dichte von 2700 kg m−3 zwischen 1,5 und 300 μm liegen und mit zunehmender Partikeldichte abnehmen. Der Betriebsdruckabfall reicht von 10 bar bei kleinen Durchmessern bis zu 0,5 bar bei großen Einheiten. Um die Kapazität zu erhöhen, mehrere kleineHydrozyklonekann aus einer einzigen Zuleitung entnommen werden.

Obwohl das Funktionsprinzip einfach ist, sind viele Aspekte ihrer Funktionsweise immer noch unzureichend verstanden, und die Auswahl und Vorhersage von Hydrozyklonen für den industriellen Betrieb erfolgt größtenteils empirisch.

Einstufung

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., in Wills' Mineral Processing Technology (Achte Auflage), 2016

9.4.3 Hydrozyklone versus Siebe

Beim Umgang mit feinen Partikelgrößen in geschlossenen Mahlkreisläufen (<200 µm) dominieren Hydrozyklone. Jüngste Entwicklungen in der Siebtechnologie (Kapitel 8) haben jedoch das Interesse an der Verwendung von Sieben in Mahlkreisläufen erneut geweckt. Siebe trennen nach Größe und werden nicht direkt von der Dichteverteilung in den Futtermineralien beeinflusst. Dies kann ein Vorteil sein. Bildschirme haben auch keinen Bypass-Anteil, und wie Beispiel 9.2 gezeigt hat, kann der Bypass recht groß sein (in diesem Fall über 30 %). Abbildung 9.8 zeigt ein Beispiel für den Unterschied in der Verteilungskurve für Zyklone und Siebe. Die Daten stammen vom El Brocal-Konzentrator in Peru mit Auswertungen vor und nach dem Austausch der Hydrozyklone durch einen Derrick Stack Sizer® (siehe Kapitel 8) im Mahlkreislauf (Dündar et al., 2014). Erwartungsgemäß hatte das Sieb im Vergleich zum Zyklon eine schärfere Trennung (die Steigung der Kurve ist höher) und einen geringen Bypass. Aufgrund höherer Bruchraten nach der Implementierung des Siebes wurde eine Erhöhung der Kapazität des Mahlkreislaufs gemeldet. Dies wurde auf die Eliminierung des Bypasses zurückgeführt, wodurch die Menge an Feinmaterial, das zu den Mahlwerken zurückgeschickt wird, reduziert wurde, wodurch Partikel-Partikel-Aufschläge abgefedert werden.

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Abbildung 9.8. Verteilungskurven für Zyklone und Siebe im Mahlkreislauf des El Brocal-Konzentrators.

(Adaptiert von Dündar et al. (2014))

Allerdings ist die Umstellung nicht nur eine Möglichkeit: Ein aktuelles Beispiel ist die Umstellung vom Sieb auf den Zyklon, um von der zusätzlichen Größenreduzierung der dichteren Mineralstoffe zu profitieren (Sasseville, 2015).

Metallurgischer Prozess und Design

Eoin H. Macdonald, in Handbook of Gold Exploration and Evaluation, 2007

Hydrozyklone

Hydrozyklone sind bevorzugte Einheiten für die kostengünstige Klassierung oder Entschlammung großer Schlammmengen, da sie nur sehr wenig Bodenfläche oder Kopffreiheit beanspruchen. Sie arbeiten am effektivsten, wenn sie mit einer gleichmäßigen Durchflussrate und Zellstoffdichte zugeführt werden, und werden einzeln oder in Gruppen verwendet, um die gewünschte Gesamtkapazität bei den erforderlichen Teilungen zu erreichen. Die Dimensionierungsmöglichkeiten basieren auf Zentrifugalkräften, die durch hohe tangentiale Strömungsgeschwindigkeiten durch die Einheit erzeugt werden. Der durch die einströmende Gülle gebildete Primärwirbel wirkt spiralförmig nach unten um die innere Kegelwand herum. Feststoffe werden durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, so dass die Dichte des Fruchtfleisches bei der Abwärtsbewegung zunimmt. Vertikale Komponenten der Geschwindigkeit wirken in der Nähe der Kegelwände nach unten und in der Nähe der Achse nach oben. Die weniger dichte, durch Zentrifugieren abgetrennte Schleimfraktion wird durch den Wirbelsucher nach oben gedrückt, um durch die Öffnung am oberen Ende des Kegels auszutreten. Eine Zwischenzone oder Hülle zwischen den beiden Strömungen hat eine vertikale Geschwindigkeit von Null und trennt die gröberen Feststoffe, die sich nach unten bewegen, von den feineren Feststoffen, die sich nach oben bewegen. Der Großteil der Strömung bewegt sich innerhalb des kleineren inneren Wirbels nach oben und höhere Zentrifugalkräfte schleudern die größeren der feineren Partikel nach außen und sorgen so für eine effizientere Trennung in den feineren Größen. Diese Partikel kehren zum äußeren Wirbel zurück und melden sich erneut bei der Vorrichtungszuführung.

Die Geometrie und Betriebsbedingungen innerhalb des spiralförmigen Strömungsmusters eines typischenHydrozyklonsind in Abb. 8.13 beschrieben. Betriebsvariablen sind Zellstoffdichte, Zufuhrdurchsatz, Feststoffeigenschaften, Zufuhreinlassdruck und Druckabfall durch den Zyklon. Zyklonvariablen sind die Fläche des Zufuhreinlasses, der Durchmesser und die Länge des Wirbelsuchers sowie der Durchmesser des Auslassstutzens. Der Wert des Luftwiderstandsbeiwerts wird auch von der Form beeinflusst; Je stärker ein Partikel von der Sphärizität abweicht, desto kleiner ist sein Formfaktor und desto größer ist sein Absetzwiderstand. Die kritische Belastungszone kann sich auf einige Goldpartikel mit einer Größe von bis zu 200 mm erstrecken. Eine sorgfältige Überwachung des Klassifizierungsprozesses ist daher unerlässlich, um übermäßiges Recycling und die daraus resultierende Schleimbildung zu reduzieren. Historisch gesehen, als der Erholung von 150 wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurdeμm Goldkörnern scheint die Verschleppung von Gold in den Schlammfraktionen weitgehend für die Goldverluste verantwortlich gewesen zu sein, die bei vielen Goldseifenbetrieben bis zu 40–60 % betrugen.

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8.13. Normale Geometrie und Betriebsbedingungen eines Hydrozyklons.

Abbildung 8.14 (Warman-Auswahltabelle) ist eine vorläufige Auswahl von Zyklonen für die Abscheidung bei verschiedenen D50-Größen von 9–18 Mikrometer bis zu 33–76 Mikrometer. Dieses Diagramm basiert, wie auch andere Diagramme der Zyklonleistung, auf einer sorgfältig kontrollierten Zufuhr einer bestimmten Art. Als erste Orientierungshilfe für die Auswahl wird ein Feststoffgehalt von 2.700 kg/m3 im Wasser angenommen. Die Zyklone mit größerem Durchmesser werden zur Erzeugung grober Abscheidungen verwendet, erfordern jedoch für eine ordnungsgemäße Funktion hohe Zufuhrmengen. Feinabscheidungen bei hohen Zufuhrmengen erfordern Cluster parallel arbeitender Zyklone mit kleinem Durchmesser. Die endgültigen Entwurfsparameter für eine enge Dimensionierung müssen experimentell ermittelt werden, und es ist wichtig, einen Zyklon in der Mitte des Bereichs auszuwählen, damit eventuell erforderliche geringfügige Anpassungen zu Beginn des Betriebs vorgenommen werden können.

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8.14. Vorläufige Auswahltabelle von Warman.

Der CBC-Zyklon (Zirkulationsbett) soll alluviale Goldzuführungsmaterialien mit einem Durchmesser von bis zu 5 mm klassifizieren und aus dem Unterlauf eine gleichbleibend hohe Vorrichtungszuführung erzielen. Die Trennung erfolgt bei caD50/150 Mikrometer basierend auf Siliciumdioxid mit einer Dichte von 2,65. Der Unterlauf des CBC-Zyklons soll aufgrund seiner relativ glatten Größenverteilungskurve und der nahezu vollständigen Entfernung feiner Abfallpartikel besonders für die Vorrichtungsabscheidung geeignet sein. Obwohl behauptet wird, dass dieses System in einem Durchgang ein hochwertiges Primärkonzentrat gleicher Mengen an Schwermineralien aus einem Ausgangsmaterial relativ großer Größenordnung (z. B. Mineralsanden) produzieren soll, sind für alluviales Ausgangsmaterial, das feines und flockiges Gold enthält, keine derartigen Leistungsdaten verfügbar . Tabelle 8.5 gibt die technischen Daten für AKW wiederHydrozyklonefür Trennpunkte zwischen 30 und 100 Mikrometern.

Tabelle 8.5. Technische Daten für AKW-Hydrozyklone

Typ (KRS) Durchmesser (mm) Druckabfall Kapazität Trennpunkt (Mikrometer)
Gülle (m3/h) Feststoffe (t/h max).
2118 100 1–2,5 9.27 5 30–50
2515 125 1–2,5 11–30 6 25–45
4118 200 0,7–2,0 18–60 15 40–60
(RWN)6118 300 0,5–1,5 40–140 40 50–100

Entwicklungen in der Zerkleinerungs- und Klassifizierungstechnologie für Eisenerz

A. Jankovic, in Iron Ore, 2015

8.3.3.1 Hydrozyklonabscheider

Der Hydrozyklon, auch Zyklon genannt, ist ein Klassiergerät, das die Zentrifugalkraft nutzt, um die Absetzgeschwindigkeit von Schlammpartikeln zu beschleunigen und Partikel nach Größe, Form und spezifischem Gewicht zu trennen. Es ist weit verbreitet in der Mineralienindustrie und wird hauptsächlich in der Mineralverarbeitung als Klassierer eingesetzt, der sich bei feinen Trenngrößen als äußerst effizient erwiesen hat. Es wird in großem Umfang bei Mahlvorgängen im geschlossenen Kreislauf eingesetzt, hat aber auch viele andere Anwendungen gefunden, beispielsweise zum Entschlammen, Entsanden und Eindicken.

Ein typischer Hydrozyklon (Abbildung 8.12a) besteht aus einem konisch geformten Behälter, der an der Spitze oder am Unterlauf offen ist und mit einem zylindrischen Abschnitt verbunden ist, der über einen tangentialen Zufuhreinlass verfügt. Die Oberseite des zylindrischen Abschnitts ist mit einer Platte verschlossen, durch die ein axial montiertes Überlaufrohr verläuft. Das Rohr wird durch einen kurzen, abnehmbaren Abschnitt, den sogenannten Wirbelsucher, in den Körper des Zyklons hinein verlängert, der einen Kurzschluss des Zulaufs direkt in den Überlauf verhindert. Das Futter wird unter Druck durch den tangentialen Eingang eingeführt, wodurch der Zellstoff in eine Wirbelbewegung versetzt wird. Dadurch entsteht im Zyklon ein Wirbel mit einer Niederdruckzone entlang der vertikalen Achse, wie in Abbildung 8.12b dargestellt. Entlang der Achse entwickelt sich ein Luftkern, der normalerweise durch die Scheitelöffnung mit der Atmosphäre verbunden ist, aber teilweise durch gelöste Luft entsteht, die in der Zone niedrigen Drucks aus der Lösung austritt. Die Zentrifugalkraft beschleunigt die Absetzgeschwindigkeit der Partikel und trennt so die Partikel nach Größe, Form und spezifischem Gewicht. Schneller absetzende Partikel bewegen sich zur Wand des Zyklons, wo die Geschwindigkeit am geringsten ist, und wandern zur Scheitelöffnung (Unterlauf). Aufgrund der Wirkung der Widerstandskraft bewegen sich die langsamer absetzenden Partikel entlang der Achse in Richtung der Zone niedrigen Drucks und werden durch den Wirbelsucher nach oben zum Überlauf getragen.

Abbildung 8.12. Hydrozyklon (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) und Hydrozyklonbatterie. Cavex-Hydrozyklon-Übersichtsbroschüre, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.

Hydrozyklone werden aufgrund ihrer hohen Kapazität und relativen Effizienz fast überall in Mahlkreisläufen eingesetzt. Sie können auch über einen sehr weiten Bereich von Partikelgrößen (typischerweise 5–500 μm) klassifizieren, wobei Einheiten mit kleinerem Durchmesser für eine feinere Klassifizierung verwendet werden. Der Einsatz von Zyklonen in Magnetit-Mahlkreisläufen kann jedoch aufgrund des Dichteunterschieds zwischen Magnetit und Abfallmineralien (Kieselsäure) zu einem ineffizienten Betrieb führen. Magnetit hat eine spezifische Dichte von etwa 5,15, während Siliciumdioxid eine spezifische Dichte von etwa 2,7 hat. InHydrozyklonedichte Mineralien trennen sich in einer feineren Schnittgröße als leichtere Mineralien. Daher wird freigesetzter Magnetit im Unterlauf des Zyklons konzentriert, was zu einer Übermahlung des Magnetits führt. Napier-Munn et al. (2005) stellten fest, dass die Beziehung zwischen der korrigierten Schnittgröße (d50c) und die Partikeldichte folgt in Abhängigkeit von den Strömungsbedingungen und anderen Faktoren einem Ausdruck der folgenden Form:


d50c∝ρs−ρl−n

 

Woρs ist die Feststoffdichte,ρl ist die Flüssigkeitsdichte undnliegt zwischen 0,5 und 1,0. Dies bedeutet, dass der Einfluss der Mineraldichte auf die Zyklonleistung sehr erheblich sein kann. Wenn zum Beispiel died50c des Magnetits beträgt 25 μm, dannd50 c Silica-Partikel sind 40–65 μm groß. Abbildung 8.13 zeigt die Effizienzkurven der Zyklonklassifizierung für Magnetit (Fe3O4) und Siliciumdioxid (SiO2), die aus der Untersuchung eines industriellen Magnetit-Mahlkreises in einer Kugelmühle erhalten wurden. Die Größentrennung für Kieselsäure ist viel gröber, mit ad50c für Fe3O4 von 29 μm, während dieser für SiO2 68 μm beträgt. Aufgrund dieses Phänomens sind die Magnetit-Mahlmühlen in geschlossenen Kreisläufen mit Hydrozyklonen weniger effizient und haben im Vergleich zu anderen Mahlkreisläufen für unedles Metallerz eine geringere Kapazität.

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Abbildung 8.13. Zykloneffizienz für Magnetit Fe3O4 und Siliciumdioxid SiO2 – Industrieuntersuchung.

 

Hochdruckprozesstechnik: Grundlagen und Anwendungen

MJ Cocero PhD, in der Industrial Chemistry Library, 2001

Geräte zur Feststofftrennung

Hydrozyklon

Dies ist eine der einfachsten Arten von Feststoffabscheidern. Es handelt sich um ein hocheffizientes Trenngerät, mit dem Feststoffe bei hohen Temperaturen und Drücken effektiv entfernt werden können. Es ist wirtschaftlich, da es keine beweglichen Teile enthält und wenig Wartung erfordert.

Die Abscheideleistung für Feststoffe hängt stark von der Partikelgröße und der Temperatur ab. Für Siliziumdioxid und Temperaturen über 300 °C sind Bruttoabscheidegrade von nahezu 80 % erreichbar, während im gleichen Temperaturbereich die Bruttoabscheidegrade für dichtere Zirkonpartikel mehr als 99 % betragen [29].

Das Haupthindernis des Hydrozyklonbetriebs ist die Tendenz einiger Salze, an den Zyklonwänden anzuhaften.

Kreuzmikrofiltration

Cross-Flow-Filter verhalten sich ähnlich wie normalerweise bei der Cross-Flow-Filtration unter Umgebungsbedingungen: Erhöhte Scherraten und verringerte Flüssigkeitsviskosität führen zu einer erhöhten Filtratzahl. Zur Abtrennung ausgefällter Salze als Feststoffe wird die Kreuzmikrofiltration eingesetzt, wodurch Partikelabscheidegrade von typischerweise über 99,9 % erreicht werden. Goemanset al.[30] untersuchten die Natriumnitratabtrennung aus überkritischem Wasser. Unter den Bedingungen der Studie lag Natriumnitrat als geschmolzenes Salz vor und konnte den Filter passieren. Es wurden Trenneffizienzen erhalten, die mit der Temperatur variierten, da die Löslichkeit mit zunehmender Temperatur abnimmt und zwischen 40 % und 85 % bei 400 °C bzw. 470 °C lag. Diese Forscher erklärten den Trennmechanismus als Folge einer ausgeprägten Durchlässigkeit des Filtermediums gegenüber der überkritischen Lösung im Gegensatz zur Salzschmelze, basierend auf deren deutlich unterschiedlichen Viskositäten. Damit wäre es möglich, nicht nur ausgefällte Salze als bloße Feststoffe zu filtern, sondern auch niedrig schmelzende Salze, die sich im geschmolzenen Zustand befinden.

Die Betriebsstörungen waren hauptsächlich auf Filterkorrosion durch die Salze zurückzuführen.

 

Papier: Recycling und recycelte Materialien

MR Doshi, JM Dyer, im Referenzmodul in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 2016

3.3 Reinigung

Reinigungskräfte bzwHydrozykloneEntfernen Sie Verunreinigungen aus dem Zellstoff, basierend auf dem Dichteunterschied zwischen der Verunreinigung und dem Wasser. Diese Geräte bestehen aus einem konischen oder zylindrisch-konischen Druckbehälter, in den der Zellstoff am Ende mit großem Durchmesser tangential zugeführt wird (Abbildung 6). Während des Durchgangs durch den Reiniger entwickelt der Zellstoff ein Wirbelströmungsmuster, ähnlich dem eines Zyklons. Die Strömung dreht sich um die Mittelachse, während sie vom Einlass weg und entlang der Innenseite der Reinigerwand zum Scheitelpunkt oder zur Unterlauföffnung hin verläuft. Die Rotationsströmungsgeschwindigkeit beschleunigt sich, wenn der Durchmesser des Kegels abnimmt. In der Nähe des Scheitelendes verhindert die Öffnung mit kleinem Durchmesser den Austritt des größten Teils der Strömung, die stattdessen in einem inneren Wirbel im Kern des Reinigers rotiert. Die Strömung am inneren Kern fließt von der Scheitelöffnung weg, bis sie durch den Wirbelsucher austritt, der sich am Ende mit großem Durchmesser in der Mitte des Reinigers befindet. Das Material mit höherer Dichte, das sich aufgrund der Zentrifugalkraft an der Wand des Reinigers konzentriert hat, wird an der Spitze des Kegels ausgetragen (Bliss, 1994, 1997).

Abbildung 6. Teile eines Hydrozyklons, Hauptströmungsmuster und Abscheidetrends.

Abhängig von der Dichte und Größe der zu entfernenden Verunreinigungen werden Reinigungsmittel in hohe, mittlere oder niedrige Dichte eingeteilt. Ein Hochdruckreiniger mit einem Durchmesser von 15 bis 50 cm (6–20 Zoll) wird zum Entfernen von Fremdmetall, Büroklammern und Heftklammern verwendet und wird normalerweise unmittelbar nach dem Pulper positioniert. Mit abnehmendem Durchmesser des Reinigers nimmt seine Effizienz bei der Entfernung kleinerer Verunreinigungen zu. Aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen ist der Zyklon mit einem Durchmesser von 75 mm (3 Zoll) im Allgemeinen der kleinste Reiniger, der in der Papierindustrie verwendet wird.

Rückwärtsreiniger und Durchlaufreiniger dienen zur Entfernung von Verunreinigungen geringer Dichte wie Wachs, Polystyrol und klebrigen Stoffen. Rückwärtsreiniger werden so genannt, weil der Gutstoffstrom am Scheitelpunkt des Reinigers gesammelt wird, während der Ausschuss am Überlauf austritt. Beim Durchlaufreiniger treten Gutstoff und Ausschuss am selben Ende des Reinigers aus, wobei der Gutstoff in der Nähe der Wand des Reinigers durch ein zentrales Rohr in der Nähe des Kerns des Reinigers vom Ausschuss getrennt ist, wie in Abbildung 7 dargestellt.

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Abbildung 7. Schematische Darstellung eines Durchlaufreinigers.

Kontinuierliche Zentrifugen, die in den 1920er und 1930er Jahren zur Sandentfernung aus Zellstoff eingesetzt wurden, wurden nach der Entwicklung von Hydrozyklonen nicht mehr eingesetzt. Der Gyroclean, entwickelt am Centre Technique du Papier, Grenoble, Frankreich, besteht aus einem Zylinder, der sich mit 1200–1500 U/min dreht (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Die Kombination aus relativ langer Verweilzeit und hoher Zentrifugalkraft gibt Verunreinigungen geringer Dichte ausreichend Zeit, zum Kern des Reinigers zu wandern, wo sie durch den zentralen Wirbelaustrag ausgestoßen werden.

 

MT Thew, in Encyclopedia of Separation Science, 2000

Zusammenfassung

Obwohl fest–flüssigHydrozyklonObwohl die Methode während des größten Teils des 20. Jahrhunderts etabliert war, wurde eine zufriedenstellende Leistung bei der Flüssig-Flüssig-Trennung erst in den 1980er Jahren erreicht. Die Offshore-Ölindustrie benötigte kompakte, robuste und zuverlässige Geräte zur Entfernung fein verteilter Ölverunreinigungen aus Wasser. Dieser Bedarf wurde durch einen deutlich anderen Hydrozyklontyp gedeckt, der natürlich keine beweglichen Teile hatte.

Nachdem dieser Bedarf ausführlicher erklärt und mit der Feststoff-Flüssigkeits-Zyklontrennung in der Mineralverarbeitung verglichen wurde, werden die Vorteile erläutert, die der Hydrozyklon gegenüber früher zur Erfüllung dieser Aufgabe installierten Gerätetypen mit sich brachte.

Die Bewertungskriterien für die Trennleistung werden vor der Erörterung der Leistung in Bezug auf die Beschickungszusammensetzung, die Bedienung durch den Bediener und die erforderliche Energie, dh das Produkt aus Druckabfall und Durchflussrate, aufgeführt.

Die Umgebung für die Erdölproduktion stellt einige Einschränkungen für Materialien dar, und dazu gehört auch das Problem der Partikelerosion. Typische verwendete Materialien werden erwähnt. Es werden relative Kostendaten für die Arten von Öltrennungsanlagen (sowohl Kapital- als auch wiederkehrende Anlagen) dargelegt, obwohl die Quellen spärlich sind. Abschließend werden einige Hinweise für eine weitere Entwicklung beschrieben, da die Ölindustrie auf Geräte setzt, die auf dem Meeresboden oder sogar am Boden des Bohrlochs installiert werden.

Probenahme, Kontrolle und Massenbilanz

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., in Wills' Mineral Processing Technology (Achte Auflage), 2016

3.7.1 Verwendung der Partikelgröße

Viele Einheiten, wie zHydrozykloneund Schwerkraftabscheider erzeugen eine gewisse Größentrennung und die Partikelgrößendaten können zur Massenbilanzierung verwendet werden (Beispiel 3.15).

Beispiel 3.15 ist ein Beispiel für die Minimierung des Knotenungleichgewichts. Es liefert beispielsweise den Anfangswert für die verallgemeinerte Minimierung der kleinsten Quadrate. Dieser grafische Ansatz kann immer dann verwendet werden, wenn „überschüssige“ Komponentendaten vorhanden sind; in Beispiel 3.9 hätte es verwendet werden können.

Beispiel 3.15 verwendet den Zyklon als Knoten. Ein zweiter Knoten ist der Sumpf: Dies ist ein Beispiel für zwei Eingänge (Frischzuführung und Kugelmühlenaustrag) und einen Ausgang (Zyklonzuführung). Dadurch ergibt sich eine weitere Massenbilanz (Beispiel 3.16).

In Kapitel 9 kehren wir zu diesem Mahlkreislaufbeispiel zurück und verwenden angepasste Daten, um die Zyklonverteilungskurve zu bestimmen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.05.2019
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