Hydrosyklonit

Kuvaus

Hydrosyklonitovat kartiomaisen sylinterin muotoisia, ja niissä on tangentiaalinen syöttöaukko sylinterimäiseen osaan ja poistoaukko kummallakin akselilla. Sylinterimäisen osan poistoaukkoa kutsutaan pyörrevirtausanturiksi, ja se ulottuu sykloniin vähentäen oikosulkuvirtausta suoraan tuloaukosta. Kartiomaisessa päässä on toinen poistoaukko, hana. Kokoerottelua varten molemmat poistoaukot ovat yleensä avoimia ilmakehään. Hydrosykloneja käytetään yleensä pystysuunnassa, hana on alapäässä, joten karkeaa tuotetta kutsutaan alivirtaukseksi ja hienoa tuotetta, joka jää pyörrevirtausanturista ylivuotoputkeksi. Kuva 1 esittää kaaviomaisesti tyypillisen syklonin pääasialliset virtaus- ja suunnitteluominaisuudet.hydrosykloniKaksi pyörrettä, tangentiaalinen syöttöaukko ja aksiaaliset poistoaukot. Lukuun ottamatta tangentiaalisen tuloaukon välitöntä aluetta, nesteen liike syklonin sisällä on säteittäisesti symmetristä. Jos toinen tai molemmat poistoaukoista ovat avoinna ilmakehään, matalapainevyöhyke aiheuttaa kaasuytimen pystysuoraa akselia pitkin sisemmän pyörteen sisäpuolelle.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

Kuva 1. Hydrosyklonin pääominaisuudet.

Toimintaperiaate on yksinkertainen: leijuvia hiukkasia kuljettava neste saapuu sykloniin tangentiaalisesti, liikkuu spiraalimaisesti alaspäin ja muodostaa keskipakoiskentän vapaassa pyörrevirtauksessa. Suuremmat hiukkaset liikkuvat nesteen läpi syklonin ulkopuolelle spiraalimaisesti ja poistuvat liitoskappaleen kautta osan nesteestä mukanaan. Liitoskappaleen rajallisen pinta-alan vuoksi muodostuu sisäinen pyörre, joka pyörii samaan suuntaan kuin ulompi pyörre, mutta virtaa ylöspäin. Tämä pyörre poistuu syklonista pyörreilmaisimen kautta kuljettaen mukanaan suurimman osan nesteestä ja hienompia hiukkasia. Jos liitoskappaleen kapasiteetti ylittyy, ilmaydin sulkeutuu ja liitoskappaleen purkaus muuttuu sateenvarjon muotoisesta suihkusta "köydeksi", jolloin karkeaa materiaalia häviää ylivuotovirtaukseen.

Sylinterimäisen osan halkaisija on tärkein muuttuja, joka vaikuttaa erotettavissa olevien hiukkasten kokoon, vaikka ulostulon halkaisijoita voidaan muuttaa itsenäisesti saavutettavan erottelun muuttamiseksi. Vaikka varhaiset tutkijat kokeilivat jopa 5 mm:n halkaisijaltaan olevia sykloneja, kaupallisten hydrosyklonien halkaisijat vaihtelevat nykyään 10 mm:stä 2,5 metriin, ja 2700 kg m−3 tiheyden omaavien hiukkasten erotuskoot ovat 1,5–300 μm, pienenevät hiukkastiheyden kasvaessa. Käyttöpainehäviö vaihtelee 10 barista pienille halkaisijoille 0,5 bariin suurille yksiköille. Kapasiteetin lisäämiseksi voidaan käyttää useita pieniä...hydrosyklonitvoidaan jakaa jakotukkiin yhdestä syöttölinjasta.

Vaikka toimintaperiaate on yksinkertainen, monet niiden toiminnan osa-alueet ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä, ja hydrosyklonien valinta ja ennustaminen teolliseen käyttöön on pitkälti empiiristä.

Luokitus

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., teoksessa Wills' Mineral Processing Technology (kahdeksas painos), 2016

9.4.3 Hydrosyklonit verrattuna seuloihin

Hydrosyklonit ovat tulleet hallitsevaksi luokittelutavaksi suljetuissa jauhatuspiireissä, joissa käsitellään hienojakoisia hiukkasia (<200 µm). Viimeaikaiset kehitysaskeleet seulatekniikassa (luku 8) ovat kuitenkin herättäneet uudelleen kiinnostuksen seulojen käyttöön jauhatuspiireissä. Seulat erottelevat koon perusteella, eikä niihin vaikuta suoraan syöttömineraalien tiheysjakauma. Tämä voi olla etu. Seuloilla ei myöskään ole ohivirtausosuutta, ja kuten esimerkki 9.2 on osoittanut, ohivirtaus voi olla melko suuri (yli 30 % tässä tapauksessa). Kuva 9.8 esittää esimerkin syklonien ja seulojen jakautumiskäyrän erosta. Tiedot ovat peräisin Perussa sijaitsevasta El Brocalin rikastamosta, ja arvioinnit on tehty ennen ja jälkeen hydrosyklonien korvaamisen Derrick Stack Sizer® -laitteella (katso luku 8) jauhatuspiirissä (Dündar et al., 2014). Odotuksen mukaisesti seulalla oli sykloniin verrattuna terävämpi erotus (käyrän kulmakerroin on suurempi) ja vähän ohivirtausta. Jauhatuspiirin kapasiteetin raportoitiin kasvavan seulan käyttöönoton jälkeen lisääntyneiden rikkoutumisasteiden vuoksi. Tämä johtui ohituskanavan poistamisesta, mikä vähensi jauhatusmyllyihin takaisin lähetettävän hienon materiaalin määrää ja pyrkii pehmentämään hiukkasten välisiä iskuja.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

Kuva 9.8. Syklonien ja sihtien jakautumiskäyrät El Brocalin rikastamon jauhatuspiirissä.

(Muokattu julkaisusta Dündar et al. (2014))

Vaihto ei kuitenkaan ole yksi tapa: tuore esimerkki on vaihto seulasta sykloniin, jotta voidaan hyödyntää tiheämpien mineraalien kokoeroa (Sasseville, 2015).

Metallurginen prosessi ja suunnittelu

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

Hydrosyklonit

Hydrosyklonit ovat edullisia yksiköitä suurten lietemäärien kokoonpuristamiseen tai limaa poistamiseen edullisesti ja koska ne vievät hyvin vähän lattiatilaa tai korkeuseroa. Ne toimivat tehokkaimmin, kun niitä syötetään tasaisella virtausnopeudella ja massatiheydellä, ja niitä käytetään yksittäin tai ryhmissä halutun kokonaiskapasiteetin saavuttamiseksi vaadituilla jakoväleillä. Kokoonpuristusominaisuudet perustuvat keskipakovoimiin, jotka syntyvät yksikön läpi kulkevien suurten tangentiaalisten virtausnopeuksien kautta. Sisään tulevan lietteen muodostama ensisijainen pyörre vaikuttaa spiraalimaisesti alaspäin kartion sisäseinämän ympäri. Kiinteät aineet sinkoutuvat ulospäin keskipakovoiman vaikutuksesta, jolloin massan liikkuessa alaspäin sen tiheys kasvaa. Nopeuden pystysuuntaiset komponentit vaikuttavat alaspäin kartion seinämien lähellä ja ylöspäin akselin lähellä. Harvemmin tiheä keskipakoiserotettu lietefraktio pakotetaan ylöspäin pyörreanturin läpi ja kulkee ulos kartion yläpäässä olevan aukon kautta. Kahden virtauksen välissä olevalla vyöhykkeellä tai vaipalla on nolla pystysuuntainen nopeus ja se erottaa alaspäin liikkuvat karkeammat kiinteät aineet ylöspäin liikkuvista hienommista kiinteistä aineista. Suurin osa virtauksesta kulkee ylöspäin pienemmässä sisemmässä pyörteessä ja suuremmat keskipakovoimat heittävät suuremmat hienommat hiukkaset ulospäin, mikä tehostaa hienompien hiukkasten erottelua. Nämä hiukkaset palaavat ulompaan pyörteeseen ja palautuvat jälleen jigisyöttöön.

Tyypillisen spiraalimaisen virtauskuvion geometria ja käyttöolosuhteethydrosyklonion kuvattu kuvassa 8.13. Toimintamuuttujia ovat massan tiheys, syöttövirtausnopeus, kiintoaineiden ominaisuudet, syöttöpaine ja painehäviö syklonin läpi. Syklonimuuttujia ovat syöttöaukon pinta-ala, pyörreilmaisimen halkaisija ja pituus sekä poistoputken halkaisija. Vastuskertoimen arvoon vaikuttaa myös muoto; mitä enemmän hiukkanen poikkeaa pallomaisesta muotostaan, sitä pienempi on sen muotokerroin ja sitä suurempi on sen laskeutumisvastus. Kriittinen jännitysvyöhyke voi ulottua jopa 200 mm:n kokoisiin kultahiukkasiin, ja luokitteluprosessin huolellinen seuranta on siksi välttämätöntä liiallisen kierrätyksen ja siitä johtuvan liman kertymisen vähentämiseksi. Historiallisesti, kun 150 talteenottoon kiinnitettiin vain vähän huomiotaμm kultajyviä, kullan siirtyminen limafraktioihin näyttää olleen pääosin vastuussa kultahävikistä, joiden on kirjattu olevan jopa 40–60 % monissa kullan sijoitusoperaatioissa.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

8.13. Hydrosyklonin normaali geometria ja käyttöolosuhteet.

Kuva 8.14 (Warmanin valintataulukko) on alustava valinta sykloneista erotteluun eri D50-kooilla 9–18 mikronista 33–76 mikroniin. Tämä taulukko, kuten muutkin vastaavat syklonien suorituskykyä kuvaavat taulukot, perustuu tietyn tyyppiseen huolellisesti kontrolloituun syöttöön. Siinä oletetaan veden kiintoainepitoisuudeksi 2 700 kg/m3 ensimmäisenä valintaohjeena. Suuremman halkaisijan omaavia sykloneja käytetään karkean erottelun tuottamiseen, mutta ne vaativat toimiakseen suuria syöttömääriä. Hienoerottelu suurilla syöttömäärillä edellyttää rinnakkain toimivia pieniläpimittaisia ​​sykloneja. Lopulliset suunnitteluparametrit tarkalle kokoerottelulle on määritettävä kokeellisesti, ja on tärkeää valita sykloni noin alueen keskeltä, jotta mahdolliset pienet säädöt voidaan tehdä toiminnan alussa.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

8.14. Warmanin alustava valintakaavio.

CBC-syklonin (kiertokerrossyklonin) väitetään luokittelevan jopa 5 mm:n läpimittaisia ​​alluviaalisia kultasyöttöaineita ja tuottavan tasaisen suuren jigisyöttömäärän alitteesta. Erotus tapahtuu noinD50/150 mikronia, perustuen piidioksidiin, jonka tiheys on 2,65. CBC-syklonin alitteen väitetään olevan erityisen sopiva jigierotteluun suhteellisen tasaisen kokojakaumakäyränsä ja lähes täydellisen hienojen jätehiukkasten poiston ansiosta. Vaikka tämän järjestelmän väitetään tuottavan korkealaatuista primäärikonsentraattia, joka sisältää yhtä paljon raskaita mineraaleja yhdellä kierroksella suhteellisen pitkän kokoluokan syötteestä (esim. mineraalihiekasta), vastaavia suorituskykylukuja ei ole saatavilla alluviaaliselle syöttömateriaalille, joka sisältää hienoa ja hiutaleista kultaa. Taulukossa 8.5 on AKW:n tekniset tiedot.hydrosyklonit30–100 mikronin raja-arvoille.

Taulukko 8.5. AKW-hydrosyklonien tekniset tiedot

Tyyppi (KRS) Halkaisija (mm) Painehäviö Kapasiteetti Rajapiste (mikronia)
Liete (m3/h) Kiinteät aineet (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

Rautamalmin hienonnus- ja luokittelutekniikoiden kehitys

A. Jankovic, teoksessa Iron Ore, 2015

8.3.3.1 Hydrosyklonierottelijat

Hydrosykloni, jota kutsutaan myös sykloniksi, on luokittelulaite, joka hyödyntää keskipakoisvoimaa lietehiukkasten laskeutumisnopeuden kiihdyttämiseen ja hiukkasten erottamiseen koon, muodon ja ominaispainon mukaan. Sitä käytetään laajalti mineraaliteollisuudessa, ja sen pääasiallinen käyttö mineraalien käsittelyssä on luokittelijana, joka on osoittautunut erittäin tehokkaaksi hienojen hiukkasten erottelussa. Sitä käytetään laajasti suljetun piirin jauhatusprosesseissa, mutta sillä on monia muita käyttötarkoituksia, kuten liman poisto, hiekan poisto ja sakeuttaminen.

Tyypillinen hydrosykloni (kuva 8.12a) koostuu kartiomaisesta astiasta, joka on avoin kärjestään eli alavirtauksesta ja yhdistetty lieriömäiseen osaan, jossa on tangentiaalinen syöttöaukko. Lieriömäisen osan yläosa on suljettu levyllä, jonka läpi kulkee aksiaalisesti asennettu ylivuotoputki. Putki on jatkettu syklonin runkoon lyhyellä, irrotettavalla osalla, jota kutsutaan pyörreilmaisimeksi, joka estää syötteen oikosulun suoraan ylivuotoputkeen. Syöttö syötetään paineen alaisena tangentiaalisen sisääntuloaukon kautta, mikä antaa massaan pyörteisen liikkeen. Tämä synnyttää sykloniin pyörteen, jonka pystysuoralla akselilla on matalapainevyöhyke, kuten kuvassa 8.12b on esitetty. Akselin suuntaisesti kehittyy ilmaydin, joka on normaalisti yhteydessä ilmakehään kärjen aukon kautta, mutta osittain sen muodostaa liuennut ilma, joka tulee liuoksesta matalapainevyöhykkeellä. Keskipakovoima kiihdyttää hiukkasten laskeutumisnopeutta, jolloin hiukkaset erottuvat koon, muodon ja ominaispainon mukaan. Nopeammin laskeutuvat hiukkaset siirtyvät syklonin seinämään, jossa nopeus on pienin, ja kulkeutuvat kärjen aukkoon (alivirtaukseen). Vetovoiman vaikutuksesta hitaammin laskeutuvat hiukkaset liikkuvat akselia pitkin kohti matalapainevyöhykettä ja kulkeutuvat ylöspäin pyörrevirtausanturin läpi ylivuotoputkeen.

Kuva 8.12. Hydrosykloni (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) ja hydrosykloniakku. Cavex-hydrosyklonin yleisesite, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.

Hydrosykloneja käytetään lähes yleisesti jauhatuspiireissä niiden suuren kapasiteetin ja suhteellisen hyötysuhteen vuoksi. Ne voivat myös luokitella hyvin laajalla hiukkaskokoalueella (tyypillisesti 5–500 μm), ja pienempiä halkaisijaltaan olevia yksiköitä käytetään hienompaan luokitteluun. Syklonien käyttö magnetiitin jauhatuspiireissä voi kuitenkin aiheuttaa tehotonta toimintaa magnetiitin ja jätemineraalien (piidioksidin) välisen tiheuseron vuoksi. Magnetiitin ominaistiheys on noin 5,15, kun taas piidioksidin ominaistiheys on noin 2,7.hydrosyklonittiheät mineraalit erottuvat hienommalla jauhekoolla kuin kevyemmät mineraalit. Siksi vapautunut magnetiitti konsentroituu syklonin alivirtaukseen, mikä johtaa magnetiitin ylijauhautumiseen. Napier-Munn ym. (2005) totesivat, että korjatun jauhekoon (d50c) ja hiukkastiheys noudattaa seuraavaa muotoa riippuen virtausolosuhteista ja muista tekijöistä:


d50c∝ρs−ρl−n

 

jossaρs on kiintoaineen tiheys,ρl on nesteen tiheys janon 0,5 ja 1,0 välillä. Tämä tarkoittaa, että mineraalitiheyden vaikutus syklonin suorituskykyyn voi olla varsin merkittävä. Esimerkiksi, josdMagnetiitin 50c on 25 μm, niind50c:n piidioksidihiukkasten koko on 40–65 μm. Kuva 8.13 esittää magnetiitin (Fe3O4) ja piidioksidin (SiO2) syklonin luokittelutehokkuuskäyrät, jotka on saatu teollisen kuulamyllyn magnetiitin jauhatuspiirin tutkimuksesta. Piidioksidin kokoerottelu on paljon karkeampaa, jadFe3O4:n 50c-lämpötila on 29 μm ja SiO2:n 68 μm. Tämän ilmiön vuoksi suljetuissa piireissä, joissa on hydrosyklonit, olevat magnetiitin jauhatusmyllyt ovat tehottomampia ja niiden kapasiteetti on pienempi kuin muiden perusmetallimalmin jauhatuspiireissä.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

Kuva 8.13. Syklonin hyötysuhde magnetiitille Fe3O4 ja piidioksidille SiO2 – teollisuustutkimus.

 

Korkeapaineprosessitekniikka: Perusteet ja sovellukset

MJ Cocero, filosofian tohtori, teollisen kemian kirjastossa, 2001

Kiintoaineiden erotuslaitteet

Hydrosykloni

Tämä on yksi yksinkertaisimmista kiintoaineiden erottimista. Se on tehokas erotuslaite, jota voidaan käyttää kiinteiden aineiden tehokkaaseen poistamiseen korkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Se on taloudellinen, koska siinä ei ole liikkuvia osia ja se vaatii vain vähän huoltoa.

Kiinteiden aineiden erotustehokkuus on vahvasti hiukkaskoon ja lämpötilan funktio. Lähes 80 %:n bruttoerotustehokkuus on saavutettavissa piidioksidilla ja yli 300 °C:n lämpötiloissa, kun taas samalla lämpötila-alueella tiheämpien zirkonihiukkasten bruttoerotustehokkuus on yli 99 % [29].

Hydrosyklonin toiminnan suurin haitta on joidenkin suolojen taipumus tarttua syklonin seinämiin.

Ristimikrosuodatus

Ristivirtaussuodattimet käyttäytyvät samalla tavalla kuin ristivirtaussuodatuksessa normaalisti havaitaan ympäristön olosuhteissa: lisääntyneet leikkausnopeudet ja pienentynyt nesteen viskositeetti johtavat suodosten lukumäärän kasvuun. Ristimikrosuodatusta on sovellettu saostuneiden suolojen erottamiseen kiinteinä aineina, ja hiukkasten erotustehokkuus on tyypillisesti yli 99,9 %. Goemansym.[30] tutki natriumnitraatin erottamista superkriittisestä vedestä. Tutkimusolosuhteissa natriumnitraatti oli läsnä sulana suolana ja kykeni läpäisemään suodattimen. Erotustehokkuudet vaihtelivat lämpötilan mukaan, koska liukoisuus pienenee lämpötilan noustessa, vaihdellen 40 %:n ja 85 %:n välillä 400 °C:ssa ja 470 °C:ssa. Nämä tutkijat selittivät erotusmekanismin suodatusväliaineen selkeän läpäisevyyden seurauksena superkriittistä liuosta kohti, toisin kuin sulaa suolaa, niiden selvästi erilaisten viskositeettien perusteella. Näin ollen olisi mahdollista paitsi suodattaa saostuneet suolat pelkästään kiinteinä aineina, myös suodattaa ne alhaisen sulamispisteen suolat, jotka ovat sulassa tilassa.

Käyttöongelmat johtuivat pääasiassa suolojen aiheuttamasta suodattimen korroosiosta.

 

Paperi: Kierrätys ja kierrätysmateriaalit

MR Doshi, JM Dyer, materiaalitieteen ja materiaalitekniikan viitemoduulissa, 2016

3.3 Puhdistus

Siivoojat taihydrosyklonitPoistavat epäpuhtauksia massasta epäpuhtauden ja veden välisen tiheyseron perusteella. Nämä laitteet koostuvat kartiomaisesta tai lieriömäiskartiomaisesta paineastiasta, johon massa syötetään tangentiaalisesti suuremman halkaisijan päästä (kuva 6). Kulkiessaan puhdistimen läpi massa muodostaa pyörrevirtauskuvion, joka muistuttaa syklonia. Virtaus pyörii keskiakselin ympäri kulkiessaan poispäin tuloaukosta ja kohti kärkeä eli alitusaukkoa puhdistimen seinämän sisäpuolta pitkin. Pyörimisnopeus kiihtyy kartion halkaisijan pienentyessä. Lähellä kärjen päätä pienen halkaisijan omaava aukko estää suurimman osan virtauksesta purkautumisen, jolloin virtaus pyörii sen sijaan sisäisessä pyörteessä puhdistimen ytimessä. Sisäytimen virtaus virtaa pois kärjen aukosta, kunnes se purkautuu pyörreanturin läpi, joka sijaitsee puhdistimen suuren halkaisijan päässä puhdistimen keskellä. Keskipakoisvoiman vuoksi puhdistimen seinämään tiivistynyt tiheämpi materiaali purkautuu kartion kärjestä (Bliss, 1994, 1997).

Kuva 6. Hydrosyklonin osat, tärkeimmät virtauskuviot ja erotussuunnat.

Puhdistimet luokitellaan tiheäksi, keskitiheäksi tai matalatiheyksisiksi poistettavien epäpuhtauksien tiheyden ja koon mukaan. Tiheämpää puhdistajaa, jonka halkaisija on 15–50 cm, käytetään metallinpalasten, paperiliittimien ja niittien poistamiseen, ja se sijoitetaan yleensä välittömästi pulpperin jälkeen. Puhdistimen halkaisijan pienentyessä sen tehokkuus pienten epäpuhtauksien poistamisessa kasvaa. Käytännön ja taloudellisista syistä 75 mm:n halkaisijaltaan oleva sykloni on yleensä pienin paperiteollisuudessa käytetty puhdistaja.

Läpivirtauspuhdistimet ja vastavirtauspuhdistimet on suunniteltu poistamaan matalatiheyksisiä epäpuhtauksia, kuten vahaa, polystyreeniä ja tahmoja. Vastavirtauspuhdistimet ovat saaneet nimensä siitä, että hyväksyttävä aines kerätään puhdistuslaitteen kärkeen, kun taas rejekti poistuu ylivuotokohdasta. Läpivirtauspuhdistimessa hyväksyttävä aine ja rejekti poistuvat puhdistuslaitteen samasta päästä, ja puhdistuslaitteen seinämän lähellä olevat hyväksyttävät aineet on erotettu rejektistä puhdistuslaitteen ytimen lähellä olevan keskiputken avulla, kuten kuvassa 7 on esitetty.

Kirjaudu sisään ladataksesi täysikokoisen kuvan

Kuva 7. Läpivirtauspuhdistimen kytkentäkaavio.

Jatkuvatoimiset lingot, joita käytettiin 1920- ja 1930-luvuilla hiekan poistamiseen massasta, lopetettiin hydrosyklonien kehittämisen jälkeen. Gyroclean, joka kehitettiin Centre Technique du Papierissa Grenoblessa, Ranskassa, koostuu sylinteristä, joka pyörii nopeudella 1200–1500 rpm (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Suhteellisen pitkän viipymäajan ja suuren keskipakoisvoiman yhdistelmä antaa pienitiheyksisille epäpuhtauksille riittävästi aikaa siirtyä puhdistuslaitteen ytimeen, jossa ne hylätään keskellä olevan pyörrepurkauksen kautta.

 

MT Thew, julkaisussa Encyclopedia of Separation Science, 2000

Tiivistelmä

Vaikka kiinteä-nestemäinenhydrosykloniVaikka menetelmä on ollut vakiintunut suurimman osan 1900-lukua, tyydyttävä neste-neste-erotuskyky saavutettiin vasta 1980-luvulla. Offshore-öljyteollisuudella oli tarve kompakteille, kestäville ja luotettaville laitteille hienojakoisen epäpuhtausöljyn poistamiseksi vedestä. Tämä tarve tyydytettiin huomattavasti erityyppisellä hydrosyklonilla, jossa ei tietenkään ollut liikkuvia osia.

Kun tätä tarvetta on selitetty tarkemmin ja sitä on verrattu mineraalien käsittelyssä käytettävään kiinteän aineen ja nesteen sykloniseen erotukseen, esitetään hydrosyklonin tarjoamat edut aiemmin tehtävän täyttämiseksi asennettuihin laitteisiin verrattuna.

Erotuskyvyn arviointikriteerit luetellaan ennen suorituskyvyn käsittelyä syöttöaineen koostumuksen, käyttäjän ohjauksen ja tarvittavan energian eli painehäviön ja virtausnopeuden tulon osalta.

Öljyntuotantoympäristö asettaa materiaaleille joitakin rajoituksia, ja tähän sisältyy hiukkaseroosio-ongelma. Tyypillisiä käytettyjä materiaaleja mainitaan. Erilaisten öljynerotuslaitosten, sekä pääoma- että uusiutuvien kustannusten, suhteellisia kustannuksia esitetään, vaikka lähteet ovat niukkoja. Lopuksi kuvataan joitakin viitteitä jatkokehityksestä, kun öljyteollisuus etsii merenpohjaan tai jopa porausreiän pohjalle asennettuja laitteita.

Näytteenotto, säätö ja massatasapainotus

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., teoksessa Wills' Mineral Processing Technology (kahdeksas painos), 2016

3.7.1 Hiukkaskoon käyttö

Monet yksiköt, kutenhydrosyklonitja painovoimaerottimet tuottavat tietynasteisen kokoerottelun, ja hiukkaskokotietoja voidaan käyttää massatasapainotukseen (esimerkki 3.15).

Esimerkki 3.15 on esimerkki solmujen epätasapainon minimoinnista; se tarjoaa esimerkiksi yleistetyn pienimmän neliösumman minimoinnin alkuarvon. Tätä graafista lähestymistapaa voidaan käyttää aina, kun komponenttidataa on "ylimääräistä"; esimerkissä 3.9 sitä olisi voitu käyttää.

Esimerkissä 3.15 solmuna käytetään syklonia. Toinen solmu on uppoallas: tässä esimerkissä on kaksi sisääntuloa (tuore syöttö ja kuulamyllyn poisto) ja yksi ulostulo (syklonin syöttö). Tämä antaa toisen massataseen (esimerkki 3.16).

Luvussa 9 palaamme tähän jauhatuspiirin esimerkkiin käyttämällä oikaistuja tietoja syklonin jakautumiskäyrän määrittämiseksi.


Julkaisun aika: 7.5.2019
WhatsApp-keskustelu verkossa!