हाइड्रोसाइक्लोन

विवरण

हाइड्रोसाइक्लोनआकार में शंकु-बेलनाकार होते हैं, बेलनाकार खंड में एक स्पर्शरेखीय फ़ीड इनलेट और प्रत्येक अक्ष पर एक आउटलेट होता है। बेलनाकार खंड के आउटलेट को भंवर खोजक कहा जाता है और इनलेट से सीधे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह को कम करने के लिए चक्रवात में फैलता है। शंक्वाकार सिरे पर दूसरा आउटलेट, स्पिगोट है। आकार पृथक्करण के लिए, दोनों आउटलेट आम तौर पर वातावरण के लिए खुले होते हैं। हाइड्रोसाइक्लोन आमतौर पर निचले सिरे पर स्पिगोट के साथ लंबवत रूप से संचालित होते हैं, इसलिए मोटे उत्पाद को अंडरफ्लो कहा जाता है और भंवर खोजक को छोड़कर महीन उत्पाद को ओवरफ्लो कहा जाता है। चित्र 1 योजनाबद्ध रूप से किसी विशिष्ट के प्रमुख प्रवाह और डिज़ाइन विशेषताओं को दर्शाता हैहाइड्रोसाइक्लोन: दो भंवर, स्पर्शरेखा फ़ीड इनलेट और अक्षीय आउटलेट। स्पर्शरेखा प्रवेश के तत्काल क्षेत्र को छोड़कर, चक्रवात के भीतर द्रव गति में रेडियल समरूपता होती है। यदि एक या दोनों आउटलेट वायुमंडल के लिए खुले हैं, तो कम दबाव वाला क्षेत्र आंतरिक भंवर के अंदर, ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ एक गैस कोर का कारण बनता है।

संचालन सिद्धांत सरल है: तरल पदार्थ, निलंबित कणों को लेकर, चक्रवात में स्पर्शरेखीय रूप से प्रवेश करता है, नीचे की ओर सर्पिल होता है और मुक्त भंवर प्रवाह में एक केन्द्रापसारक क्षेत्र का निर्माण करता है। बड़े कण सर्पिल गति में तरल पदार्थ के माध्यम से चक्रवात के बाहर की ओर बढ़ते हैं, और तरल के एक अंश के साथ स्पिगोट के माध्यम से बाहर निकलते हैं। स्पिगोट के सीमित क्षेत्र के कारण, एक आंतरिक भंवर, बाहरी भंवर के समान दिशा में घूमता है लेकिन ऊपर की ओर बहता है, स्थापित होता है और भंवर खोजक के माध्यम से चक्रवात को छोड़ देता है, अधिकांश तरल और महीन कणों को अपने साथ ले जाता है। यदि स्पिगोट की क्षमता पार हो जाती है, तो एयर कोर बंद हो जाता है और स्पिगोट डिस्चार्ज छतरी के आकार के स्प्रे से 'रस्सी' में बदल जाता है और ओवरफ्लो में मोटे पदार्थ का नुकसान होता है।

बेलनाकार खंड का व्यास अलग किए जा सकने वाले कण के आकार को प्रभावित करने वाला प्रमुख चर है, हालांकि प्राप्त पृथक्करण को बदलने के लिए आउटलेट व्यास को स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है। जबकि शुरुआती श्रमिकों ने 5 मिमी व्यास वाले छोटे चक्रवातों के साथ प्रयोग किया था, वाणिज्यिक हाइड्रोसायक्लोन व्यास वर्तमान में 10 मिमी से 2.5 मीटर तक है, जिसमें 1.5-300 μm के 2700 किलोग्राम m−3 घनत्व वाले कणों के लिए अलग-अलग आकार होते हैं, जो बढ़ते कण घनत्व के साथ घटते हैं। ऑपरेटिंग दबाव ड्रॉप छोटे व्यास के लिए 10 बार से लेकर बड़ी इकाइयों के लिए 0.5 बार तक होता है। क्षमता बढ़ाने के लिए, कई छोटेहाइड्रोसाइक्लोनएकल फ़ीड लाइन से कई गुना किया जा सकता है।

यद्यपि संचालन का सिद्धांत सरल है, उनके संचालन के कई पहलुओं को अभी भी कम समझा जाता है, और औद्योगिक संचालन के लिए हाइड्रोसाइक्लोन का चयन और भविष्यवाणी काफी हद तक अनुभवजन्य है।

वर्गीकरण

बैरी ए. विल्स, जेम्स ए. फिंच एफआरएससी, एफसीआईएम, पी.इंजी., विल्स मिनरल प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी (आठवां संस्करण), 2016 में

9.4.3 हाइड्रोसाइक्लोन बनाम स्क्रीन

बंद ग्राइंडिंग सर्किट (<200 µm) में बारीक कण आकारों से निपटने के दौरान हाइड्रोसाइक्लोन वर्गीकरण पर हावी हो गए हैं। हालाँकि, स्क्रीन प्रौद्योगिकी में हाल के विकास (अध्याय 8) ने ग्राइंडिंग सर्किट में स्क्रीन का उपयोग करने में रुचि को नवीनीकृत किया है। स्क्रीन आकार के आधार पर अलग-अलग होती हैं और फ़ीड खनिजों में फैले घनत्व से सीधे प्रभावित नहीं होती हैं। इससे एक फायदा हो सकता है. स्क्रीन में बाईपास अंश भी नहीं होता है, और जैसा कि उदाहरण 9.2 में दिखाया गया है, बाईपास काफी बड़ा हो सकता है (उस मामले में 30% से अधिक)। चित्र 9.8 चक्रवातों और स्क्रीनों के लिए विभाजन वक्र में अंतर का एक उदाहरण दिखाता है। डेटा पेरू में एल ब्रोकल कंसंट्रेटर से लिया गया है, जिसमें ग्राइंडिंग सर्किट (डुंडर एट अल., 2014) में डेरिक स्टैक साइज़र® (अध्याय 8 देखें) के साथ हाइड्रोसाइक्लोन को बदलने से पहले और बाद के मूल्यांकन शामिल हैं। अपेक्षा के अनुरूप, चक्रवात की तुलना में स्क्रीन में तीव्र पृथक्करण (वक्र का ढलान अधिक है) और थोड़ा बाईपास था। स्क्रीन को लागू करने के बाद उच्च टूटने की दर के कारण ग्राइंडिंग सर्किट क्षमता में वृद्धि दर्ज की गई। इसका श्रेय बाईपास के उन्मूलन को दिया गया, जिससे पीसने वाली मिलों में वापस भेजी जाने वाली महीन सामग्री की मात्रा कम हो गई, जो कण-कण प्रभावों को कम करती है।

हालाँकि, बदलाव एक तरीका नहीं है: एक हालिया उदाहरण घने भुगतान खनिजों के अतिरिक्त आकार में कमी का लाभ उठाने के लिए स्क्रीन से चक्रवात पर स्विच करना है (सैसविले, 2015)।

धातुकर्म प्रक्रिया और डिजाइन

इयोन एच. मैकडोनाल्ड, हैंडबुक ऑफ़ गोल्ड एक्सप्लोरेशन एंड इवैल्यूएशन, 2007 में

हाइड्रोसाइक्लोन

हाइड्रोसायक्लोन बड़े घोल की मात्रा को सस्ते में आकार देने या उसका पतलापन निकालने के लिए पसंदीदा इकाइयाँ हैं और क्योंकि वे बहुत कम फर्श स्थान या हेडरूम घेरते हैं। समान प्रवाह दर और लुगदी घनत्व पर खिलाए जाने पर वे सबसे प्रभावी ढंग से काम करते हैं और आवश्यक विभाजन पर वांछित कुल क्षमता प्राप्त करने के लिए व्यक्तिगत रूप से या समूहों में उपयोग किया जाता है। आकार देने की क्षमताएं इकाई के माध्यम से उच्च स्पर्शरेखा प्रवाह वेग द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बलों पर निर्भर करती हैं। आने वाले घोल से बना प्राथमिक भंवर आंतरिक शंकु दीवार के चारों ओर सर्पिल रूप से नीचे की ओर कार्य करता है। केन्द्रापसारक बल द्वारा ठोस पदार्थ बाहर की ओर फेंके जाते हैं जिससे जैसे-जैसे गूदा नीचे की ओर बढ़ता है उसका घनत्व बढ़ता जाता है। वेग के ऊर्ध्वाधर घटक शंकु दीवारों के पास नीचे की ओर और अक्ष के पास ऊपर की ओर कार्य करते हैं। कम घने केन्द्रापसारक रूप से अलग किए गए कीचड़ अंश को शंकु के ऊपरी छोर पर खुलने के माध्यम से बाहर निकलने के लिए भंवर खोजक के माध्यम से ऊपर की ओर मजबूर किया जाता है। दो प्रवाहों के बीच एक मध्यवर्ती क्षेत्र या आवरण में शून्य ऊर्ध्वाधर वेग होता है और यह नीचे की ओर जाने वाले मोटे ठोस पदार्थों को ऊपर की ओर जाने वाले महीन ठोस पदार्थों से अलग करता है। प्रवाह का बड़ा हिस्सा छोटे आंतरिक भंवर के भीतर ऊपर की ओर गुजरता है और उच्च केन्द्रापसारक बल बड़े कणों को बाहर की ओर फेंकते हैं जिससे महीन आकार में अधिक कुशल पृथक्करण होता है। ये कण बाहरी भंवर में लौट आते हैं और एक बार फिर जिग फ़ीड को रिपोर्ट करते हैं।

एक विशिष्ट सर्पिल प्रवाह पैटर्न के भीतर ज्यामिति और परिचालन की स्थितिहाइड्रोसाइक्लोनचित्र 8.13 में वर्णित हैं। परिचालन चर में लुगदी घनत्व, फ़ीड प्रवाह दर, ठोस विशेषताएं, फ़ीड इनलेट दबाव और चक्रवात के माध्यम से दबाव ड्रॉप शामिल हैं। चक्रवात चर फ़ीड इनलेट का क्षेत्र, भंवर खोजक व्यास और लंबाई, और स्पिगोट डिस्चार्ज व्यास हैं। ड्रैग गुणांक का मान आकार से भी प्रभावित होता है; एक कण गोलाकारता से जितना अधिक भिन्न होता है उसका आकार कारक उतना ही छोटा होता है और उसका स्थिरीकरण प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। गंभीर तनाव क्षेत्र 200 मिमी आकार के कुछ सोने के कणों तक फैल सकता है और इसलिए अत्यधिक पुनर्चक्रण और परिणामस्वरूप कीचड़ के निर्माण को कम करने के लिए वर्गीकरण प्रक्रिया की सावधानीपूर्वक निगरानी आवश्यक है। ऐतिहासिक रूप से, जब 150 की वसूली पर बहुत कम ध्यान दिया गया थाμऐसा प्रतीत होता है कि सोने के कण, कीचड़ के अंशों में सोने का ले जाना सोने की हानि के लिए काफी हद तक जिम्मेदार है जो कि कई सोना प्लेसर परिचालनों में 40-60% तक दर्ज की गई थी।

चित्र 8.14 (वार्मन चयन चार्ट) 9-18 माइक्रोन से 33-76 माइक्रोन तक विभिन्न डी50 आकारों में अलग करने के लिए चक्रवातों का प्रारंभिक चयन है। यह चार्ट, चक्रवात प्रदर्शन के ऐसे अन्य चार्टों की तरह, एक विशिष्ट प्रकार की सावधानीपूर्वक नियंत्रित फ़ीड पर आधारित है। यह चयन के लिए पहले दिशानिर्देश के रूप में पानी में 2,700 किलोग्राम/घन मीटर की ठोस सामग्री मानता है। बड़े व्यास वाले चक्रवातों का उपयोग मोटे पृथक्करण के लिए किया जाता है लेकिन उचित कार्य के लिए उच्च फ़ीड मात्रा की आवश्यकता होती है। उच्च फ़ीड मात्रा में बारीक पृथक्करण के लिए समानांतर में चलने वाले छोटे व्यास के चक्रवातों के समूहों की आवश्यकता होती है। करीबी आकार के लिए अंतिम डिज़ाइन पैरामीटर प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाने चाहिए, और सीमा के मध्य के आसपास एक चक्रवात का चयन करना महत्वपूर्ण है ताकि संचालन की शुरुआत में आवश्यक किसी भी छोटे समायोजन को किया जा सके।

सीबीसी (सर्कुलेटिंग बेड) चक्रवात के बारे में दावा किया जाता है कि यह 5 मिमी व्यास तक जलोढ़ सोने की फ़ीड सामग्री को वर्गीकृत करता है और अंडरफ़्लो से लगातार उच्च जिग फ़ीड प्राप्त करता है। पृथक्करण लगभग होता हैD2.65 घनत्व वाले सिलिका पर आधारित 50/150 माइक्रोन। दावा किया जाता है कि सीबीसी चक्रवात अंडरफ्लो अपने अपेक्षाकृत चिकने आकार के वितरण वक्र और बारीक अपशिष्ट कणों को लगभग पूरी तरह हटाने के कारण जिग पृथक्करण के लिए विशेष रूप से उत्तरदायी है। हालाँकि, हालांकि इस प्रणाली का दावा है कि यह अपेक्षाकृत लंबे आकार के फ़ीड (उदाहरण के लिए खनिज रेत) से एक बार में समान भारी खनिजों का उच्च ग्रेड प्राथमिक सांद्रण उत्पन्न करता है, लेकिन महीन और परतदार सोने से युक्त जलोढ़ फ़ीड सामग्री के लिए ऐसे कोई प्रदर्शन आंकड़े उपलब्ध नहीं हैं। . तालिका 8.5 AKW के लिए तकनीकी डेटा देती हैहाइड्रोसाइक्लोन30 और 100 माइक्रोन के बीच कट-ऑफ बिंदुओं के लिए।

तालिका 8.5. AKW हाइड्रोसाइक्लोन के लिए तकनीकी डेटा

प्रकार (केआरएस)	व्यास (मिमी)	दबाव में गिरावट	क्षमता		कट बिंदु (माइक्रोन)
प्रकार (केआरएस)	व्यास (मिमी)	दबाव में गिरावट	घोल (एम3/घंटा)	ठोस (t/h अधिकतम).	कट बिंदु (माइक्रोन)
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
(आरडब्ल्यूएन)6118	300	0.5-1.5	40-140	40	50-100

लौह अयस्क कम्युनिकेशन और वर्गीकरण प्रौद्योगिकियों में विकास

ए. जांकोविक, लौह अयस्क में, 2015

8.3.3.1 हाइड्रोसाइक्लोन विभाजक

हाइड्रोसायक्लोन, जिसे चक्रवात भी कहा जाता है, एक वर्गीकरण उपकरण है जो आकार, आकृति और विशिष्ट गुरुत्व के अनुसार घोल के कणों की निपटान दर में तेजी लाने और कणों को अलग करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करता है। इसका उपयोग खनिज उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है, खनिज प्रसंस्करण में इसका मुख्य उपयोग एक वर्गीकरणकर्ता के रूप में होता है, जो बारीक पृथक्करण आकारों में बेहद कुशल साबित हुआ है। इसका बड़े पैमाने पर क्लोज-सर्किट पीसने के संचालन में उपयोग किया जाता है, लेकिन इसके कई अन्य उपयोग भी पाए गए हैं, जैसे कि कीचड़ हटाना, डीग्रिटिंग और गाढ़ा करना।

एक विशिष्ट हाइड्रोसायक्लोन (चित्र 8.12ए) में एक शंक्वाकार आकार का बर्तन होता है, जो अपने शीर्ष पर खुला होता है, या अंडरफ्लो होता है, जो एक बेलनाकार खंड से जुड़ा होता है, जिसमें स्पर्शरेखा फ़ीड इनलेट होता है। बेलनाकार खंड का शीर्ष एक प्लेट से बंद होता है जिसके माध्यम से एक अक्षीय रूप से स्थापित अतिप्रवाह पाइप गुजरता है। पाइप को चक्रवात के शरीर में एक छोटे, हटाने योग्य अनुभाग द्वारा विस्तारित किया जाता है जिसे भंवर खोजक के रूप में जाना जाता है, जो सीधे ओवरफ्लो में फ़ीड के शॉर्ट-सर्किट को रोकता है। फ़ीड को स्पर्शरेखीय प्रविष्टि के माध्यम से दबाव में पेश किया जाता है, जो लुगदी को एक घूमने वाली गति प्रदान करता है। यह चक्रवात में ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ कम दबाव वाले क्षेत्र के साथ एक भंवर उत्पन्न करता है, जैसा चित्र 8.12 बी में दिखाया गया है। धुरी के साथ एक एयर-कोर विकसित होता है, जो आम तौर पर शीर्ष उद्घाटन के माध्यम से वायुमंडल से जुड़ा होता है, लेकिन आंशिक रूप से कम दबाव के क्षेत्र में समाधान से निकलने वाली घुलित हवा द्वारा निर्मित होता है। केन्द्रापसारक बल कणों के जमने की दर को तेज करता है, जिससे कणों को आकार, आकृति और विशिष्ट गुरुत्व के अनुसार अलग किया जाता है। तेजी से स्थिर होने वाले कण चक्रवात की दीवार की ओर चले जाते हैं, जहां वेग सबसे कम होता है, और शीर्ष छिद्र (अंडरफ्लो) की ओर चले जाते हैं। ड्रैग फोर्स की कार्रवाई के कारण, धीमी गति से स्थिर होने वाले कण अक्ष के साथ कम दबाव के क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं और भंवर खोजक के माध्यम से अतिप्रवाह तक ऊपर की ओर ले जाते हैं।

हाइड्रोसाइक्लोन का उपयोग उनकी उच्च क्षमता और सापेक्ष दक्षता के कारण पीसने वाले सर्किट में लगभग सार्वभौमिक रूप से किया जाता है। वे कण आकारों (आमतौर पर 5-500 μm) की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला में भी वर्गीकृत कर सकते हैं, बेहतर वर्गीकरण के लिए छोटी व्यास इकाइयों का उपयोग किया जा रहा है। हालाँकि, मैग्नेटाइट ग्राइंडिंग सर्किट में चक्रवात अनुप्रयोग मैग्नेटाइट और अपशिष्ट खनिजों (सिलिका) के बीच घनत्व अंतर के कारण अकुशल संचालन का कारण बन सकता है। मैग्नेटाइट का विशिष्ट घनत्व लगभग 5.15 है, जबकि सिलिका का विशिष्ट घनत्व लगभग 2.7 है। मेंहाइड्रोसाइक्लोन, घने खनिज हल्के खनिजों की तुलना में महीन कट आकार में अलग हो जाते हैं। इसलिए, मुक्त मैग्नेटाइट को चक्रवात अंडरफ़्लो में केंद्रित किया जा रहा है, जिसके परिणामस्वरूप मैग्नेटाइट की अतिवृद्धि हो रही है। नेपियर-मुन्न एट अल। (2005) ने नोट किया कि सही कट आकार के बीच संबंध (d50 सी) और कण घनत्व प्रवाह की स्थिति और अन्य कारकों के आधार पर निम्नलिखित रूप की अभिव्यक्ति का अनुसरण करता है:

d50c∝ρs−ρl−n

कहाँρs ठोस घनत्व है,ρएल तरल घनत्व है, औरn0.5 और 1.0 के बीच है. इसका मतलब यह है कि चक्रवात के प्रदर्शन पर खनिज घनत्व का प्रभाव काफी महत्वपूर्ण हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदिdमैग्नेटाइट का 50c 25 μm है, तोd50c सिलिका कण 40-65 μm होंगे। चित्र 8.13 एक औद्योगिक बॉल मिल मैग्नेटाइट ग्राइंडिंग सर्किट के सर्वेक्षण से प्राप्त मैग्नेटाइट (Fe3O4) और सिलिका (SiO2) के लिए चक्रवात वर्गीकरण दक्षता वक्र दिखाता है। सिलिका के लिए आकार का पृथक्करण बहुत अधिक मोटा है, a के साथd29 μm के Fe3O4 के लिए 50c, जबकि SiO2 के लिए 68 μm है। इस घटना के कारण, हाइड्रोसाइक्लोन के साथ बंद सर्किट में मैग्नेटाइट पीसने वाली मिलें अन्य बेस मेटलोर पीसने वाले सर्किट की तुलना में कम कुशल और कम क्षमता वाली होती हैं।

उच्च दबाव प्रक्रिया प्रौद्योगिकी: बुनियादी बातें और अनुप्रयोग

एमजे कोसेरो पीएचडी, औद्योगिक रसायन विज्ञान पुस्तकालय में, 2001

ठोस-पृथक्करण उपकरण

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हाइड्रोसायक्लोन

यह ठोस विभाजकों के सबसे सरल प्रकारों में से एक है। यह एक उच्च दक्षता पृथक्करण उपकरण है और इसका उपयोग उच्च तापमान और दबाव पर ठोस पदार्थों को प्रभावी ढंग से हटाने के लिए किया जा सकता है। यह किफायती है क्योंकि इसमें कोई हिलने-डुलने वाला भाग नहीं है और इसे कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।

ठोस पदार्थों की पृथक्करण दक्षता कण-आकार और तापमान का एक मजबूत कार्य है। सिलिका और 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के लिए सकल पृथक्करण क्षमता 80% के करीब प्राप्त की जा सकती है, जबकि समान तापमान सीमा में, सघन जिक्रोन कणों के लिए सकल पृथक्करण क्षमता 99% से अधिक है [29]।

हाइड्रोसाइक्लोन संचालन की मुख्य बाधा कुछ लवणों की चक्रवात की दीवारों से चिपकने की प्रवृत्ति है।

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क्रॉस माइक्रो-फिल्ट्रेशन

क्रॉस-फ्लो फिल्टर एक तरह से व्यवहार करते हैं जो आम तौर पर परिवेशी परिस्थितियों में क्रॉसफ्लो निस्पंदन में देखा जाता है: बढ़ी हुई कतरनी दर और कम द्रव-चिपचिपाहट के परिणामस्वरूप निस्पंदन संख्या में वृद्धि होती है। अवक्षेपित लवणों को ठोस के रूप में अलग करने के लिए क्रॉस-माइक्रोफिल्ट्रेशन लागू किया गया है, जिससे कण-पृथक्करण क्षमता आमतौर पर 99.9% से अधिक हो जाती है। Goemansऔर अन्य.[30] सुपरक्रिटिकल पानी से सोडियम नाइट्रेट पृथक्करण का अध्ययन किया गया। अध्ययन की शर्तों के तहत, सोडियम नाइट्रेट पिघले हुए नमक के रूप में मौजूद था और फिल्टर को पार करने में सक्षम था। पृथक्करण क्षमताएं प्राप्त की गईं जो तापमान के साथ भिन्न होती हैं, क्योंकि तापमान बढ़ने पर घुलनशीलता कम हो जाती है, जो क्रमशः 400 डिग्री सेल्सियस और 470 डिग्री सेल्सियस के लिए 40% और 85% के बीच होती है। इन कार्यकर्ताओं ने पृथक्करण तंत्र को पिघले हुए नमक के विपरीत, सुपरक्रिटिकल समाधान के प्रति फ़िल्टरिंग माध्यम की एक विशिष्ट पारगम्यता के परिणामस्वरूप, उनकी स्पष्ट रूप से अलग चिपचिपाहट के आधार पर समझाया। इसलिए, न केवल अवक्षेपित लवणों को केवल ठोस के रूप में फ़िल्टर करना संभव होगा, बल्कि उन कम पिघलने बिंदु वाले लवणों को भी फ़िल्टर करना संभव होगा जो पिघली हुई अवस्था में हैं।

परिचालन संबंधी परेशानियाँ मुख्यतः लवणों द्वारा फिल्टर-क्षरण के कारण थीं।

कागज: पुनर्चक्रण और पुनर्चक्रित सामग्री

एमआर दोशी, जेएम डायर, सामग्री विज्ञान और सामग्री इंजीनियरिंग में संदर्भ मॉड्यूल में, 2016

3.3 सफ़ाई

सफाईकर्मी याहाइड्रोसाइक्लोनसंदूषक और पानी के बीच घनत्व के अंतर के आधार पर गूदे से संदूषक हटाएं। इन उपकरणों में शंक्वाकार या बेलनाकार-शंक्वाकार दबाव पोत होते हैं जिसमें बड़े व्यास वाले सिरे पर गूदे को स्पर्शरेखीय रूप से डाला जाता है (चित्र 6)। क्लीनर से गुजरने के दौरान गूदा चक्रवात के समान एक भंवर प्रवाह पैटर्न विकसित करता है। प्रवाह केंद्रीय अक्ष के चारों ओर घूमता है क्योंकि यह इनलेट से दूर जाता है और क्लीनर दीवार के अंदर शीर्ष, या अंडरफ्लो उद्घाटन की ओर जाता है। जैसे ही शंकु का व्यास घटता है, घूर्णी प्रवाह वेग तेज हो जाता है। शीर्ष सिरे के पास छोटा व्यास का उद्घाटन अधिकांश प्रवाह के निर्वहन को रोकता है जो इसके बजाय क्लीनर के मूल में एक आंतरिक भंवर में घूमता है। आंतरिक कोर में प्रवाह शीर्ष उद्घाटन से दूर बहता है जब तक कि यह क्लीनर के केंद्र में बड़े व्यास के अंत में स्थित भंवर खोजक के माध्यम से निर्वहन नहीं करता है। उच्च घनत्व वाली सामग्री, केन्द्रापसारक बल के कारण क्लीनर की दीवार पर केंद्रित होकर, शंकु के शीर्ष पर विसर्जित हो जाती है (ब्लिस, 1994, 1997)।

हटाए जा रहे प्रदूषकों के घनत्व और आकार के आधार पर क्लीनर को उच्च, मध्यम या निम्न घनत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। 15 से 50 सेमी (6-20 इंच) व्यास वाले एक उच्च घनत्व वाले क्लीनर का उपयोग ट्रैम्प धातु, पेपर क्लिप और स्टेपल को हटाने के लिए किया जाता है और आमतौर पर पल्पर के तुरंत बाद स्थित होता है। जैसे-जैसे क्लीनर का व्यास घटता जाता है, छोटे आकार के प्रदूषकों को हटाने में इसकी दक्षता बढ़ती जाती है। व्यावहारिक और आर्थिक कारणों से, 75-मिमी (3 इंच) व्यास वाला चक्रवात आमतौर पर कागज उद्योग में उपयोग किया जाने वाला सबसे छोटा क्लीनर है।

रिवर्स क्लीनर और थ्रूफ़्लो क्लीनर मोम, पॉलीस्टाइनिन और चिपचिपाहट जैसे कम घनत्व वाले दूषित पदार्थों को हटाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। रिवर्स क्लीनर्स का नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि एक्सेप्ट्स स्ट्रीम क्लीनर एपेक्स पर एकत्रित होती है जबकि रिजेक्ट्स ओवरफ्लो पर बाहर निकलती है। थ्रूफ़्लो क्लीनर में, क्लीनर के एक ही छोर पर निकास को स्वीकार और अस्वीकार करता है, क्लीनर दीवार के पास स्वीकार को क्लीनर के मूल के पास एक केंद्रीय ट्यूब द्वारा अस्वीकार से अलग किया जाता है, जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है।

1920 और 1930 के दशक में लुगदी से रेत निकालने के लिए उपयोग किए जाने वाले निरंतर सेंट्रीफ्यूज को हाइड्रोसाइक्लोन के विकास के बाद बंद कर दिया गया था। सेंटर टेक्निक डु पापियर, ग्रेनोबल, फ्रांस में विकसित जाइरोक्लीन में एक सिलेंडर होता है जो 1200-1500 आरपीएम पर घूमता है (ब्लिस, 1997; जूलियन सेंट अमांड, 1998, 2002)। अपेक्षाकृत लंबे निवास समय और उच्च केन्द्रापसारक बल का संयोजन कम घनत्व वाले संदूषकों को क्लीनर के मूल में स्थानांतरित होने के लिए पर्याप्त समय देता है जहां उन्हें केंद्र भंवर निर्वहन के माध्यम से खारिज कर दिया जाता है।

एमटी थेव, इनसाइक्लोपीडिया ऑफ सेपरेशन साइंस, 2000 में

सार

यद्यपि ठोस-तरलहाइड्रोसाइक्लोन20वीं शताब्दी के अधिकांश समय से स्थापित किया गया है, संतोषजनक तरल-तरल पृथक्करण प्रदर्शन 1980 के दशक तक नहीं आया था। अपतटीय तेल उद्योग को पानी से बारीक विभाजित दूषित तेल को हटाने के लिए कॉम्पैक्ट, मजबूत और विश्वसनीय उपकरणों की आवश्यकता थी। यह आवश्यकता एक अलग प्रकार के हाइड्रोसाइक्लोन से पूरी हुई, जिसमें निश्चित रूप से कोई गतिशील भाग नहीं था।

इस आवश्यकता को पूरी तरह से समझाने और खनिज प्रसंस्करण में ठोस-तरल चक्रवाती पृथक्करण के साथ इसकी तुलना करने के बाद, कर्तव्य को पूरा करने के लिए पहले से स्थापित उपकरणों पर हाइड्रोसाइक्लोन द्वारा प्रदान किए गए लाभ दिए गए हैं।

फ़ीड संरचना, ऑपरेटर नियंत्रण और आवश्यक ऊर्जा, यानी दबाव ड्रॉप और प्रवाह दर के उत्पाद के संदर्भ में प्रदर्शन पर चर्चा करने से पहले पृथक्करण प्रदर्शन मूल्यांकन मानदंड सूचीबद्ध किए जाते हैं।

पेट्रोलियम उत्पादन के लिए पर्यावरण सामग्री के लिए कुछ बाधाएँ निर्धारित करता है और इसमें कण क्षरण की समस्या भी शामिल है। प्रयुक्त विशिष्ट सामग्रियों का उल्लेख किया गया है। पूंजीगत और आवर्ती दोनों प्रकार के तेल पृथक्करण संयंत्र के सापेक्ष लागत डेटा को रेखांकित किया गया है, हालांकि स्रोत विरल हैं। अंत में, आगे के विकास के लिए कुछ संकेतकों का वर्णन किया गया है, क्योंकि तेल उद्योग समुद्र तल पर या यहां तक कि कुएं के तल पर स्थापित उपकरणों पर ध्यान देता है।

नमूनाकरण, नियंत्रण और द्रव्यमान संतुलन

3.7.1 कण आकार का उपयोग

कई इकाइयाँ, जैसेहाइड्रोसाइक्लोनऔर गुरुत्वाकर्षण विभाजक, आकार पृथक्करण की एक डिग्री उत्पन्न करते हैं और कण आकार डेटा का उपयोग द्रव्यमान संतुलन के लिए किया जा सकता है (उदाहरण 3.15)।

उदाहरण 3.15 नोड असंतुलन न्यूनतमकरण का एक उदाहरण है; उदाहरण के लिए, यह सामान्यीकृत न्यूनतम वर्ग न्यूनीकरण के लिए प्रारंभिक मान प्रदान करता है। जब भी "अतिरिक्त" घटक डेटा हो तो इस ग्राफिकल दृष्टिकोण का उपयोग किया जा सकता है; उदाहरण 3.9 में इसका उपयोग किया जा सकता था।

उदाहरण 3.15 चक्रवात को नोड के रूप में उपयोग करता है। दूसरा नोड नाबदान है: यह 2 इनपुट (ताज़ा फ़ीड और बॉल मिलडिस्चार्ज) और एक आउटपुट (साइक्लोन फ़ीड) का एक उदाहरण है। यह एक और द्रव्यमान संतुलन देता है (उदाहरण 3.16)।

अध्याय 9 में हम चक्रवात विभाजन वक्र को निर्धारित करने के लिए समायोजित डेटा का उपयोग करके इस ग्राइंडिंग सर्किट उदाहरण पर लौटते हैं।

पोस्ट समय: मई-07-2019