Υδροκυκλώνες

Περιγραφή

Υδροκυκλώνεςέχουν κονο-κύλινδρο σε σχήμα, με μια εφαπτομενική είσοδο τροφοδοσίας στο κυλινδρικό τμήμα και μια έξοδο σε κάθε άξονα. Η έξοδος στο κυλινδρικό τμήμα ονομάζεται Finder Vortex και εκτείνεται στον κυκλώνα για να μειώσει τη ροή βραχυκυκλώματος απευθείας από την είσοδο. Στο κωνικό άκρο είναι η δεύτερη έξοδος, το spigot. Για τον διαχωρισμό μεγέθους, και τα δύο καταστήματα είναι γενικά ανοιχτά στην ατμόσφαιρα. Οι υδροκυκλώνες λειτουργούν γενικά κατακόρυφα με το πνεύμα στο κατώτερο άκρο, εξ ου και το χονδροειδές προϊόν ονομάζεται υπορροή και το λεπτό προϊόν, αφήνοντας τον ανιχνευτή στροβίλου, την υπερχείλιση. Το σχήμα 1 δείχνει σχηματικά τα βασικά χαρακτηριστικά ροής και σχεδιασμού ενός τυπικούυδροκυκόνης: Οι δύο στροβίλες, η είσοδος εφαπτόμενων τροφοδοσιών και οι αξονικές πτήσεις. Εκτός από την άμεση περιοχή της εφαπτομενικής εισόδου, η κίνηση του υγρού εντός του κυκλώνα έχει ακτινική συμμετρία. Εάν ένα ή και τα δύο καταστήματα είναι ανοιχτά στην ατμόσφαιρα, μια ζώνη χαμηλής πίεσης προκαλεί πυρήνα αερίου κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα, μέσα στην εσωτερική δίνη.

Η αρχή της λειτουργίας είναι απλή: το υγρό, που μεταφέρει τα αιωρούμενα σωματίδια, εισέρχεται στον κυκλώνα εφαπτομενικά, σπείρει προς τα κάτω και παράγει ένα φυγοκεντρικό πεδίο σε ελεύθερη ροή στροβίλου. Τα μεγαλύτερα σωματίδια κινούνται μέσα από το υγρό στο εξωτερικό του κυκλώνα σε μια σπειροειδή κίνηση και βγαίνουν από το πνεύμα με ένα κλάσμα του υγρού. Λόγω της περιοριστικής περιοχής του πείρου, δημιουργείται μια εσωτερική δίνη, που περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση με την εξωτερική δίνη, αλλά ρέει προς τα πάνω και αφήνει τον κυκλώνα μέσω του ανιχνευτή στροβίλου, μεταφέροντας τα περισσότερα υγρά και λεπτότερα σωματίδια μαζί του. Εάν υπερβεί η χωρητικότητα του ακρωτηρίου, ο πυρήνας του αέρα είναι κλειστός και η εκφόρτιση του καρυδιού αλλάζει από σπρέι σε σχήμα ομπρέλας σε «σχοινί» και απώλεια χονδροειδούς υλικού για την υπερχείλιση.

Η διάμετρος του κυλινδρικού τμήματος είναι η κύρια μεταβλητή που επηρεάζει το μέγεθος του σωματιδίου που μπορεί να διαχωριστεί, αν και οι διαμέτρους εξόδου μπορούν να αλλάξουν ανεξάρτητα για να μεταβάλλουν τον διαχωρισμό που επιτεύχθηκε. Ενώ οι πρώιμοι εργαζόμενοι πειραματίστηκαν με κυκλώνες τόσο μικρές όσο 5 mm διαμέτρου, οι εμπορικές διαμέτρους υδροκυκόνης κυμαίνονται σήμερα από 10 mm έως 2,5 m, με διαχωριστικά μεγέθη για σωματίδια πυκνότητας 2700 kg m -3 από 1,5-300 μm, μειώνοντας με αυξημένη πυκνότητα σωματιδίων. Η πτώση πίεσης λειτουργίας κυμαίνεται από 10 bar για μικρές διαμέτρους έως 0,5 bar για μεγάλες μονάδες. Για να αυξήσετε τη χωρητικότητα, πολλαπλά μικράυδροκυκλώνεςΜπορεί να είναι πολλαπλασιασμένη από μία γραμμή τροφοδοσίας.

Αν και η αρχή της λειτουργίας είναι απλή, πολλές πτυχές της λειτουργίας τους εξακολουθούν να είναι κακώς κατανοητές και η επιλογή και η πρόβλεψη για τη βιομηχανική λειτουργία είναι σε μεγάλο βαθμό εμπειρικές.

Ταξινόμηση

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.eng., In Wills 'Mineral Processing Technology (όγδοη έκδοση), 2016

9.4.3 Υδροκυκλώνες έναντι οθονών

Οι υδροκυκλώνες έχουν έρθει να κυριαρχήσουν στην ταξινόμηση όταν ασχολούνται με μεγέθη λεπτών σωματιδίων σε κλειστά κυκλώματα λείανσης (<200 μm). Ωστόσο, οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία οθόνης (Κεφάλαιο 8) έχουν ανανεώσει το ενδιαφέρον για τη χρήση οθονών σε κυκλώματα λείανσης. Οι οθόνες διαχωρίζονται με βάση το μέγεθος και δεν επηρεάζονται άμεσα από την πυκνότητα που εξαπλώνεται στα ορυκτά τροφοδοσίας. Αυτό μπορεί να είναι ένα πλεονέκτημα. Οι οθόνες επίσης δεν έχουν κλάσμα παράκαμψης και ως παράδειγμα 9.2 έχει δείξει, η παράκαμψη μπορεί να είναι αρκετά μεγάλη (πάνω από 30% σε αυτή την περίπτωση). Το σχήμα 9.8SHILS Ένα παράδειγμα της διαφοράς στην καμπύλη διαμερισμάτων για τις οθόνες κυκλώνων και. Τα δεδομένα προέρχονται από τον συγκεντρωτή El BROCAL στο Περού με αξιολογήσεις πριν και μετά τις υδροκυκλώνες αντικαταστάθηκαν με ένα Derrick Stack Sizer® (βλέπε κεφάλαιο 8) στο κύκλωμα λείανσης (Dündar et al., 2014). Σύμφωνα με την προσδοκία, σε σύγκριση με τον κυκλώνα, η οθόνη είχε έναν πιο έντονο διαχωρισμό (η κλίση της καμπύλης είναι υψηλότερη) και μικρή παράκαμψη. Η αύξηση της χωρητικότητας του κυκλώματος λείανσης αναφέρθηκε λόγω υψηλότερων ποσοστών θραύσης μετά την εφαρμογή της οθόνης. Αυτό αποδόθηκε στην εξάλειψη της παράκαμψης, μειώνοντας την ποσότητα του λεπτού υλικού που αποστέλλεται πίσω στο λείανση των Millswhich τείνει να μαξιλαροειδές επιπτώσεις σωματιδίων -σωματιδίων.

Ωστόσο, η μετάβαση δεν είναι ένας τρόπος: ένα πρόσφατο παράδειγμα είναι μια μετάβαση από την οθόνη στον κυκλώνα, για να επωφεληθεί από την πρόσθετη μείωση του μεγέθους των πυκνότερων payminerals (Sasseville, 2015).

Μεταλλουργική διαδικασία και σχεδιασμός

Eoin H. MacDonald, στο Handbook of Gold Exploration and Evaluation, 2007

Υδροκυκλώνες

Οι υδροκυκλώνες είναι προτιμώμενες μονάδες για το μέγεθος ή την περιφρόνηση μεγάλων όγκων ιλικών φθηνά και επειδή καταλαμβάνουν πολύ μικρό χώρο δαπέδου ή κεφαλή. Λειτουργούν πιο αποτελεσματικά όταν τροφοδοτούνται με ρυθμό ροής και πυκνότητα πολτού και χρησιμοποιούνται μεμονωμένα ή σε συστάδες για να αποκτήσουν τις επιθυμητές συνολικές δυνατότητες στις απαιτούμενες διαχωρισμούς. Οι δυνατότητες μεγέθους βασίζονται σε φυγοκεντρικές δυνάμεις που παράγονται από υψηλές ταχύτητες εφαπτομενικής ροής μέσω της μονάδας. Η πρωταρχική δίνη που σχηματίζεται από τον εισερχόμενο ιλύτη πράξεις σπειροειδώς προς τα κάτω γύρω από τον εσωτερικό τοίχο του κώνου. Τα στερεά πέφτουν προς τα έξω με φυγοκεντρική δύναμη έτσι ώστε καθώς ο πολτός κινείται προς τα κάτω, η πυκνότητα του αυξάνεται. Τα κατακόρυφα εξαρτήματα της ταχύτητας δρουν προς τα κάτω κοντά στους τοίχους του κώνου και προς τα πάνω κοντά στον άξονα. Το λιγότερο πυκνό φυγοκεντρικά διαχωρισμένο κλάσμα λάσπης αναγκάζεται προς τα πάνω μέσω του ανιχνευτή Vortex να περάσει από το άνοιγμα στο επάνω άκρο του κώνου. Μια ενδιάμεση ζώνη ή φάκελος μεταξύ των δύο ροών έχει μηδενική κατακόρυφη ταχύτητα και διαχωρίζει τα πιο χονδροειδή στερεά που μετακινούνται προς τα κάτω από τα λεπτότερα στερεά που κινούνται προς τα πάνω. Το μεγαλύτερο μέρος της ροής περνά προς τα πάνω μέσα στη μικρότερη εσωτερική δίνη και οι υψηλότερες φυγοκεντρικές δυνάμεις ρίχνουν τα μεγαλύτερα από τα λεπτότερα σωματίδια προς τα έξω, παρέχοντας έτσι έναν πιο αποτελεσματικό διαχωρισμό στις λεπτότερες σήμανσης. Αυτά τα σωματίδια επιστρέφουν στην εξωτερική δίνη και αναφέρουν για άλλη μια φορά στη ροή jig.

Η γεωμετρία και οι συνθήκες λειτουργίας εντός του προτύπου σπειροειδούς ροής ενός τυπικούυδροκυκόνηςπεριγράφονται στο σχήμα 8.13. Οι λειτουργικές μεταβλητές είναι η πυκνότητα πολτού, ο ρυθμός ροής τροφοδοσίας, τα χαρακτηριστικά στερεών, η πίεση εισόδου και η πτώση πίεσης τροφοδοσίας και η πτώση της πίεσης μέσω του κυκλώνα. Οι μεταβλητές κυκλώνα είναι η περιοχή εισόδου τροφοδοσίας, η διάμετρος και το μήκος του ανιχνευτή στροβίλου και η διάμετρος εκφόρτισης του πείρου. Η τιμή του συντελεστή οπισθέλκουσας επηρεάζεται επίσης από το σχήμα. Όσο περισσότερο ένα σωματίδιο ποικίλλει από τη σφαιρικότητα, τόσο μικρότερη είναι ο συντελεστής σχήματος και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση καθίζησης. Η ζώνη κρίσιμης πίεσης μπορεί να επεκταθεί σε ορισμένα σωματίδια χρυσού τόσο μεγάλου όσο και 200 mm σε μέγεθος και προσεκτική παρακολούθηση της διαδικασίας ταξινόμησης είναι επομένως απαραίτητη για τη μείωση της υπερβολικής ανακύκλωσης και της προκύπτουσας συσσώρευσης των SLIME. Ιστορικά, όταν δόθηκε μικρή προσοχή στην ανάκαμψη των 150μΟι χρυσοί κόκκοι, η μεταφορά χρυσού στα κλάσματα λάσπης φαίνεται να ήταν σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για απώλειες χρυσού που καταγράφηκαν ότι είναι τόσο υψηλές όσο 40-60% σε πολλές εργασίες χρυσού.

Εικόνα 8.14 (Διάγραμμα επιλογής Warman) είναι μια προκαταρκτική επιλογή κυκλώνων για τον διαχωρισμό σε διάφορες σούπες D50 από 9-18 microns έως 33-76 microns. Αυτό το γράφημα, όπως και με άλλα τέτοια διαγράμματα απόδοσης κυκλώνα, βασίζεται σε μια προσεκτικά ελεγχόμενη τροφοδοσία ενός συγκεκριμένου τύπου. Υποθέτει ένα περιεχόμενο στερεών 2.700 kg/m3 στο νερό ως πρώτο οδηγό για την επιλογή. Οι κυκλώνες μεγαλύτερης διαμέτρου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χονδρόκοκτων διαχωρισμών, αλλά απαιτούν υψηλούς όγκους τροφοδοσίας για σωστή λειτουργία. Οι λεπτές διαχωρισμοί σε υψηλούς όγκους τροφοδοσίας απαιτούν συστάδες κυκλώνων μικρών διαμέτρων που λειτουργούν παράλληλα. Οι τελικοίparameters για στενό μέγεθος πρέπει να καθορίζονται πειραματικά και είναι σημαντικό να επιλέξετε έναν κυκλώνα γύρω από τη μέση της σειράς, έτσι ώστε να μπορούν να γίνουν τυχόν μικρές προσαρμογές που μπορεί να απαιτηθούν κατά την έναρξη των εργασιών.

Ο κυκλώνας CBC (Cycluing Bed) ισχυρίζεται ότι ταξινομεί τα αλλουβιακά υλικά τροφοδοσίας χρυσού έως και 5 mm και να αποκτήσει μια σταθερά υψηλή τροφοδοσία από την υπολειπόμενη ροή. Ο διαχωρισμός πραγματοποιείται περίπουD50/150 Microns με βάση το διοξείδιο της πυκνότητας 2,65. Το CBC Cyclone onlonflow ισχυρίζεται ότι είναι ιδιαίτερα επιδεκτικό στον διαχωρισμό JIG λόγω της καμπύλης κατανομής σχετικά ομαλής μεγέθους και σχεδόν πλήρους απομάκρυνσης των λεπτών αποβλήτων. Ωστόσο, παρόλο που το σύστημα αυτό ισχυρίζεται ότι παράγει ένα υψηλής ποιότητας κύριο συμπύκνωμα των ισοδύναμων βαρέων ορυκτών σε ένα πέρασμα από μια σχετικά μακρά τροφοδοσία εύρους μεγέθους (π.χ. ορυκτά άμμο), δεν υπάρχουν τέτοιες μορφές απόδοσης για αλλουβιακές τροφοδοσίες που περιέχουν λεπτό και λεπτό χρυσό. Ο Πίνακας 8.5 δίνει τα τεχνικά δεδομένα για το AKWυδροκυκλώνεςγια σημεία αποκοπής μεταξύ 30 και 100 μικρών.

Πίνακας 8.5. Τεχνικά δεδομένα για υδροκυκλώνες AKW

Τύπος (KRS)	Διάμετρος (mm)	Πτώση πίεσης	Ικανότητα		Σημείο κοπής (microns)
Τύπος (KRS)	Διάμετρος (mm)	Πτώση πίεσης	Πολτός (m3/ώρα)	Στερεά (T/H max).	Σημείο κοπής (microns)
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

Εξελίξεις στις τεχνολογίες Cominution and Cassification Iron Ore

Α. Jankovic, στο Iron Ore, 2015

8.3.3.1 Διαχωριστές υδροκυκλώνων

Το υδροκυκλωμό, που αναφέρεται επίσης ως κυκλώνας, είναι μια συσκευή ταξινόμησης που χρησιμοποιεί φυγοκεντρική δύναμη για να επιταχύνει τον ρυθμό καθίζησης των ιλυριδίων και τα ξεχωριστά σωματίδια ανάλογα με το μέγεθος, το σχήμα και το ειδικό βάρος. Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία ορυκτών, με την κύρια χρήση της στην επεξεργασία των ορυκτών να είναι ως ταξινομητής, ο οποίος έχει αποδειχθεί εξαιρετικά αποτελεσματική σε μεγέθη λεπτών διαχωρισμών. Χρησιμοποιείται εκτενώς σε εργασίες λείανσης κλειστού κυκλώματος, αλλά έχει βρει πολλές άλλες χρήσεις, όπως ο περιβλήματος, η αποθάρρυνση και η πάχυνση.

Ένα τυπικό υδροκυκλώνα (Εικόνα 8.12A) αποτελείται από ένα κωνικά σχήμα δοχείο, ανοιχτό στην κορυφή του ή υπνοδωμάτια, ενώθηκε με ένα κυλινδρικό τμήμα, το οποίο έχει εισόδου εφαπτομένης τροφοδοσίας. Η κορυφή του κυλινδρικού τμήματος είναι κλειστή με μια πλάκα μέσω του οποίου περνάει ένα αξονικά τοποθετημένο σωλήνα υπερχείλισης. Ο σωλήνας επεκτείνεται στο σώμα του κυκλώνα με ένα σύντομο, αφαιρούμενο τμήμα γνωστό ως Finder Vortex, ο οποίος εμποδίζει τη βραχυκύκλωμα της τροφοδοσίας απευθείας στην υπερχείλιση. Η τροφοδοσία εισάγεται υπό πίεση μέσω της εφαπτομενικής εισόδου, η οποία προσδίδει στροβιλιζόμενη κίνηση στον πολτό. Αυτό δημιουργεί μια στροβίλου στον κυκλώνα, με ζώνη χαμηλής πίεσης κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα, όπως φαίνεται στο σχήμα 8.12b. Ένας αέρας αναπτύσσεται κατά μήκος του άξονα, που συνήθως συνδέεται με την ατμόσφαιρα μέσω του ανοίγματος κορυφής, αλλά εν μέρει που δημιουργείται από διαλυμένο αέρα που βγαίνει από το διάλυμα στη ζώνη χαμηλής πίεσης. Η φυγοκεντρική δύναμη επιταχύνει τον ρυθμό καθίζησης των σωματιδίων, διαχωρίζοντας έτσι τα σωματίδια ανάλογα με το μέγεθος, το σχήμα και το ειδικό βάρος. Τα ταχύτερα σωματίδια καθίζησης μετακινούνται στον τοίχο του κυκλώνα, όπου η ταχύτητα είναι χαμηλότερη και μεταναστεύει στο άνοιγμα της κορυφής (υπνοδωμάτιο). Λόγω της δράσης της δύναμης οπισθέλκουσας, τα σωματίδια πιο αργής επένδυσης κινούνται προς τη ζώνη χαμηλής πίεσης κατά μήκος του άξονα και μεταφέρονται προς τα πάνω μέσω του ανιχνευτή στροβίλου στην υπερχείλιση.

Οι υδροκυκλώνες χρησιμοποιούνται σχεδόν παγκοσμίως σε κυκλώματα λείανσης λόγω της υψηλής χωρητικότητας και της σχετικής τους αποτελεσματικότητας. Μπορούν επίσης να ταξινομήσουν σε ένα πολύ ευρύ φάσμα μεγεθών σωματιδίων (τυπικά 5-500 μm), μονάδες μικρότερης διαμέτρου που χρησιμοποιούνται για λεπτότερη ταξινόμηση. Ωστόσο, η εφαρμογή κυκλώνα σε κυκλώματα λείανσης μαγνητίτη μπορεί να προκαλέσει αναποτελεσματική λειτουργία λόγω της διαφοράς πυκνότητας μεταξύ των ορυκτών μαγνητίτη και αποβλήτων (πυριτίου). Ο μαγνητίτης έχει μια συγκεκριμένη πυκνότητα περίπου 5.15, ενώ η πυριτία έχει συγκεκριμένη πυκνότητα περίπου 2,7. Σευδροκυκλώνες, πυκνά ορυκτά χωρίζονται σε ένα λεπτότερο μέγεθος κοπής από τα ελαφρύτερα ορυκτά. Ως εκ τούτου, ο απελευθερωμένος μαγνητίτης συγκεντρώνεται στον κυκλώνα υπορροή, με επακόλουθο υπερβολικό του μαγνητίτη. Napier-Munn et αϊ. (2005) σημείωσε ότι η σχέση μεταξύ του διορθωμένου μεγέθους κοπής (d50C) και η πυκνότητα των σωματιδίων ακολουθεί μια έκφραση της ακόλουθης μορφής ανάλογα με τις συνθήκες ροής και άλλους παράγοντες:

d50c∝rs -ρΙ -n

όπουρΤο S είναι η πυκνότητα των στερεών,ρl είναι η πυκνότητα υγρού, καιnείναι μεταξύ 0,5 και 1,0. Αυτό σημαίνει ότι η επίδραση της ορυκτής πυκνότητας στην απόδοση του κυκλώνα μπορεί να είναι αρκετά σημαντική. Για παράδειγμα, εάν τοd50C του μαγνητίτη είναι 25 μm, τότε τοd50C σωματίδια πυριτίας θα είναι 40-65 μm. Το Σχήμα 8.13 δείχνει τις καμπύλες απόδοσης ταξινόμησης κυκλώνα για μαγνητίτη (Fe3O4) και πυρίτιο (SiO2) που λαμβάνεται από την έρευνα ενός κύκλου λείανσης μαγνητικού μύλου βιομηχανικού μύλου. Ο διαχωρισμός μεγέθους για το διοξείδιο του πυριτίου είναι πολύ πιο χοντρός, με έναd50C για Fe3O4 από 29 μm, ενώ αυτό για SiO2 είναι 68 μm. Λόγω αυτού του φαινομένου, οι μύλοι λείανσης μαγνητίτη σε κλειστά κυκλώματα με υδροκυκλώνες είναι λιγότερο αποτελεσματικές και έχουν χαμηλότερη χωρητικότητα σε σύγκριση με άλλα βασικά κυκλώματα λείανσης μεταλλικών.

Τεχνολογία διαδικασίας υψηλής πίεσης: Βασικές αρχές και εφαρμογές

MJ Cocero PhD, στη Βιβλιοθήκη Βιομηχανικής Χημείας, 2001

Συσκευές διαχωρισμού στερεών

•

Υδροκυκόνης

Αυτός είναι ένας από τους απλούστερους τύπους διαχωριστών στερεών. Πρόκειται για μια συσκευή διαχωρισμού υψηλής απόδοσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποτελεσματική απομάκρυνση στερεών σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Είναι οικονομικό επειδή δεν έχει κινούμενα μέρη και απαιτεί ελάχιστη συντήρηση.

Η απόδοση διαχωρισμού για τα στερεά είναι μια ισχυρή συνάρτηση του μεγέθους σωματιδίων και της θερμοκρασίας. Οι ακαθάριστες αποδόσεις διαχωρισμού κοντά στο 80% είναι εφικτές για πυριτική και θερμοκρασίες άνω των 300 ° C, ενώ στην ίδια περιοχή θερμοκρασιών, η ακαθάριστη αποτελεσματικότητα διαχωρισμού για τα σωματίδια πυκνότητας ζιρκονίου είναι μεγαλύτερα από 99% [29].

Το κύριο μειονέκτημα της λειτουργίας υδροκυκυκλωμού είναι η τάση ορισμένων αλάτων να τηρούν τους τοίχους κυκλώνα.

•

Διασταυρούμενη διήθηση

Τα φίλτρα διασταυρούμενης ροής συμπεριφέρονται κατά τρόπο παρόμοιο με εκείνο που συνήθως παρατηρήθηκε σε διήθηση σταυροειδούς ροής υπό συνθήκες περιβάλλοντος: αυξημένες ρυθμίσεις διάτμησης και μειωμένο ρευστό-ιξώδες οδηγούν σε αυξημένο αριθμό διήθησης. Η διασταυρούμενη μικροδιήθηση έχει εφαρμοστεί στον διαχωρισμό των κατακρημνισμένων αλάτων ως στερεά, δίνοντας αποτελεσματικές διαχωρισμούς σωματιδίων που συνήθως υπερβαίνουν το 99,9%. Goemanset αϊ.[30] μελέτησε το νιτρικό νάτριο από το υπερκρίσιμο νερό. Υπό τις συνθήκες της μελέτης, το νιτρικό νάτριο υπήρχε ως το τετηγμένο άλας και ήταν σε θέση να διασχίσει το φίλτρο. Αποκτήθηκαν αποτελεσματικότητες διαχωρισμού που ποικίλλουν με θερμοκρασία, καθώς η διαλυτότητα μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, που κυμαίνεται μεταξύ 40% και 85%, για 400 ° C και 470 ° C, αντίστοιχα. Αυτοί οι εργαζόμενοι εξήγησαν τον μηχανισμό διαχωρισμού ως συνέπεια μιας ξεχωριστής διαπερατότητας του μέσου φιλτραρίσματος προς το υπερκρίσιμο διάλυμα, σε αντίθεση με το τετηγμένο άλας, με βάση τα σαφώς ξεχωριστά ιξώδη τους. Ως εκ τούτου, θα ήταν δυνατόν όχι μόνο να φιλτράρουν τα κατακρημνισμένα άλατα απλώς ως στερεά, αλλά και να φιλτράρουν αυτά τα άλατα χαμηλών σημείων που βρίσκονται σε τετηγμένη κατάσταση.

Τα προβλήματα λειτουργίας οφείλονταν κυρίως στη διάσπαση του φίλτρου από τα άλατα.

Χαρτί: Ανακύκλωση και ανακυκλωμένα υλικά

Ο κ. Doshi, JM Dyer, στη μονάδα αναφοράς στην επιστήμη των υλικών και την μηχανική των υλικών, 2016

3.3 Καθαρισμός

Καθαριστικά ήυδροκυκλώνεςΑφαιρέστε τους ρύπους από τον πολτό με βάση τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ του ρύπου και του νερού. Αυτές οι συσκευές αποτελούνται από κωνικό ή κυλινδρικό δοχείο πίεσης στο οποίο τροφοδοτείται από τροφή στο άκρο μεγάλης διαμέτρου (Σχήμα 6). Κατά τη διάρκεια της διέλευσης μέσω του καθαρότερου, ο πολτός αναπτύσσει ένα μοτίβο ροής στροβίλου, παρόμοιο με αυτό ενός κυκλώνα. Η ροή περιστρέφεται γύρω από τον κεντρικό άξονα καθώς περνάει μακριά από την είσοδο και προς την κορυφή ή το άνοιγμα της υπνοδωμάτων, κατά μήκος του εσωτερικού του καθαρότερου τοίχου. Η ταχύτητα περιστροφής ροής επιταχύνεται καθώς μειώνεται η διάμετρος του κώνου. Κοντά στην κορυφή, το άνοιγμα της μικρής διαμέτρου εμποδίζει την απόρριψη της περισσότερης ροής που περιστρέφεται σε μια εσωτερική δίνη στον πυρήνα του καθαρότερου. Η ροή στο εσωτερικό πυρήνα Flowsaway από το άνοιγμα της κορυφής μέχρι να απορρίψει μέσω του ανιχνευτή στροβίλου, που βρίσκεται στο άκρο μεγάλης διαμέτρου στο κέντρο του καθαρότερου. Το υψηλότερο υλικό πυκνότητας, που έχει συγκεντρωθεί στο τοίχωμα του καθαρότερου λόγω της φυγοκεντρικής δύναμης, εκκενώνεται στην κορυφή του κώνου (Bliss, 1994, 1997).

Τα καθαριστικά ταξινομούνται ως υψηλή, μεσαία ή χαμηλή πυκνότητα ανάλογα με την πυκνότητα και το μέγεθος των απομακρυσμένων μολυσματικών ουσιών. Ένα καθαριστικό υψηλής πυκνότητας, με διάμετρο που κυμαίνεται από 15 έως 50 cm (6-20 in) χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του Tramp Metal, των χαρτιού κλιπ και των συρραπτικών και συνήθως τοποθετείται αμέσως μετά τον πολτό. Καθώς η καθαρότερη διάμετρος μειώνεται, η αποτελεσματικότητά της στην απομάκρυνση των μικρών μολυσματικών ουσιών αυξάνεται. Για πρακτικούς και οικονομικούς λόγους, ο κυκλώνας διαμέτρου των 75 mm (3 in) είναι γενικά ο μικρότερος καθαριστής που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία χαρτιού.

Τα αντίστροφα καθαριστικά και τα καθαριστικά διαμόρφωσης έχουν σχεδιαστεί για να απομακρύνουν μολυσματικές ουσίες χαμηλής πυκνότητας όπως κερί, πολυστυρένιο και κολλώδη. Τα αντίστροφα καθαριστικά ονομάζονται έτσι επειδή το ρεύμα αποδοχής συλλέγεται στην καθαρότερη κορυφή, ενώ η απόρριψη εξόδου στην υπερχείλιση. Στο καθαριστικό διαδρομής, αποδέχεται και απορρίπτει την έξοδο στο ίδιο άκρο του καθαριστικού, με αποδέχεται κοντά στο καθαρότερο τοίχωμα που χωρίζεται από τις απορρίψεις από έναν κεντρικό σωλήνα κοντά στον πυρήνα του καθαρισμού, όπως φαίνεται στο σχήμα 7.

Οι συνεχείς φυγοκεντρητές που χρησιμοποιήθηκαν στη δεκαετία του 1920 και του 1930 για την απομάκρυνση της άμμου από τον πολτό διακόπηκαν μετά την ανάπτυξη υδροκυκλώνων. Το Gyroclean, που αναπτύχθηκε στο Center Technique du Papier, Grenoble, Γαλλία, αποτελείται από έναν κύλινδρο που περιστρέφεται στις 1200-1500 σ.α.λ. (Bliss, 1997, Julien Saint Amand, 1998, 2002). Ο συνδυασμός του σχετικά μεγάλου χρόνου παραμονής και της υψηλής φυγοκεντρικής δύναμης επιτρέπει τη χαμηλή πυκνότητα μολύνσεων επαρκή χρόνο για να μεταναστεύσει στον πυρήνα του καθαρότερου όπου απορρίπτονται μέσω της εκκένωσης του κεντρικού στροβίλου.

Mt Thew, στην Εγκυκλοπαίδεια της Επιστήμης Διαχωρισμού, 2000

Σύνοψη

Αν και το στερεό -υγρόυδροκυκόνηςέχει καθιερωθεί για το μεγαλύτερο μέρος του 20ου αιώνα, η ικανοποιητική απόδοση διαχωρισμού υγρού -υγρού δεν έφτασε μέχρι τη δεκαετία του 1980. Η υπεράκτια βιομηχανία πετρελαίου είχε ανάγκη για συμπαγή, ισχυρό και αξιόπιστο εξοπλισμό για την αφαίρεση του λεπτού διαιρεμένου μολυσματικού λάδι από το νερό. Αυτή η ανάγκη ικανοποιήθηκε από έναν σημαντικά διαφορετικό τύπο υδροκυκλωμόνου, ο οποίος φυσικά δεν είχε κινούμενα μέρη.

Αφού εξήγησε την ανάγκη αυτή πληρέστερη και συγκρίθηκε με τον κυκλικό διαχωρισμό στερεών -υγρών στην επεξεργασία των ορυκτών, τα πλεονεκτήματα που παρέχεται ο υδροκυκυκλωμό πάνω από τους τύπους εξοπλισμού που εγκαταστάθηκαν νωρίτερα για να καλύψουν το καθήκον.

Τα κριτήρια αξιολόγησης των επιδόσεων διαχωρισμού παρατίθενται πριν από τη συζήτηση των επιδόσεων όσον αφορά τη σύσταση των ζωοτροφών, τον έλεγχο των χειριστών και την απαιτούμενη ενέργεια, δηλαδή το προϊόν της πτώσης πίεσης και της ροής.

Το περιβάλλον για την παραγωγή πετρελαίου θέτει ορισμένους περιορισμούς για τα υλικά και αυτό περιλαμβάνει το πρόβλημα της διάβρωσης των σωματιδίων. Τα τυπικά υλικά που χρησιμοποιούνται αναφέρονται. Τα δεδομένα σχετικού κόστους για τους τύπους εργοστασίου διαχωρισμού πετρελαίου, τόσο κεφάλαιο όσο και υποτροπιάζοντα, περιγράφονται, αν και οι πηγές είναι αραιές. Τέλος, περιγράφονται ορισμένοι δείκτες για περαιτέρω ανάπτυξη, καθώς η πετρελαϊκή βιομηχανία φαίνεται να είναι εγκατεστημένος εξοπλισμός στο θαλάσσιο κρεβάτι ή ακόμα και στο κάτω μέρος του Wellbore.

Δειγματοληψία, έλεγχος και εξισορρόπηση μάζας

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.eng., In Wills 'Mineral Processing Technology (όγδοη έκδοση), 2016

3.7.1 Χρήση μεγέθους σωματιδίων

Πολλές μονάδες, όπωςυδροκυκλώνεςκαι διαχωριστές βαρύτητας, παράγουν ένα βαθμό διαχωρισμού μεγέθους και τα δεδομένα μεγέθους σωματιδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξισορρόπηση μάζας (Παράδειγμα 3.15).

Το Παράδειγμα 3.15 είναι ένα παράδειγμα ελαχιστοποίησης ανισορροπίας κόμβων. Παρέχει, για παράδειγμα, την αρχική τιμή για τη γενικευμένη ελαχιστοποίηση των ελάχιστων τετραγώνων. Αυτή η γραφική προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάθε φορά που υπάρχουν δεδομένα στοιχείων "περίσσειας". Στο Παράδειγμα 3.9 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί.

Το Παράδειγμα 3.15 χρησιμοποιεί τον κυκλώνα ως κόμβο. Ένας δεύτερος κόμβος είναι το φρεάτιο: αυτό είναι ένα παράδειγμα 2 εισόδων (φρέσκια τροφή και μπάλα milldisharch) και μία έξοδος (τροφοδοσία κυκλώνα). Αυτό δίνει μια άλλη ισορροπία μάζας (Παράδειγμα 3.16).

Στο κεφάλαιο 9 επιστρέφουμε σε αυτό το παράδειγμα κυκλώματος λείανσης χρησιμοποιώντας προσαρμοσμένα δεδομένα για να προσδιορίσουμε την καμπύλη διαμερίσματος κυκλώνα.

Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-07-2019