აღწერა
ჰიდროციკლონებიკონუსურ-ცილინდრული ფორმისაა, ცილინდრულ მონაკვეთში ტანგენციალური მიწოდების შესასვლელით და თითოეულ ღერძზე გამოსასვლელით. ცილინდრულ მონაკვეთზე გამოსასვლელს ვორტექსის მაძიებელი ეწოდება და ციკლონში გადადის, რათა შეამციროს უშუალოდ შესასვლელიდან მოკლე ჩართვის ნაკადი. კონუსურ ბოლოში არის მეორე გამოსასვლელი, შლანგი. ზომის გამოყოფისთვის, ორივე გამოსასვლელი, როგორც წესი, ატმოსფეროსთვის ღიაა. ჰიდროციკლონები, როგორც წესი, ვერტიკალურად მუშაობენ შლანგით ქვედა ბოლოში, ამიტომ უხეშ პროდუქტს ქვედა ნაკადი ეწოდება, ხოლო წვრილ პროდუქტს, ვორტექსის მაძიებელს კი გადმოდინება. სურათი 1 სქემატურად აჩვენებს ტიპიური...ჰიდროციკლონი: ორი მორევი, ტანგენციალური მკვებავი შესასვლელი და ღერძული გამოსასვლელი. ტანგენციალური შესასვლელის უშუალო არეალის გარდა, ციკლონში სითხის მოძრაობას აქვს რადიალური სიმეტრია. თუ ერთი ან ორივე გამოსასვლელი ატმოსფეროსთვის ღიაა, დაბალი წნევის ზონა იწვევს გაზის ბირთვს ვერტიკალური ღერძის გასწვრივ, შიდა მორევში.
სურათი 1. ჰიდროციკლონის ძირითადი მახასიათებლები.
მოქმედების პრინციპი მარტივია: სითხე, რომელიც შეიცავს შეწონილ ნაწილაკებს, ციკლონში შედის ტანგენციალურად, სპირალურად მიემართება ქვევით და თავისუფალი მორევის დინებისას ქმნის ცენტრიდანულ ველს. უფრო დიდი ნაწილაკები სითხეში სპირალური მოძრაობით მოძრაობენ ციკლონის გარეთ და გამოდიან ონკანიდან სითხის მცირე ნაწილთან ერთად. ონკანის შეზღუდული ფართობის გამო, იქმნება შიდა მორევი, რომელიც ბრუნავს გარე მორევის იმავე მიმართულებით, მაგრამ მიედინება ზემოთ, და ტოვებს ციკლონს მორევის საძიებო მოწყობილობის გავლით, თან მიაქვს სითხის უმეტესი ნაწილი და უფრო წვრილი ნაწილაკები. თუ ონკანის ტევადობა გადაჭარბებულია, ჰაერის ბირთვი იკეტება და ონკანის გამონადენი ქოლგის ფორმის შესხურებიდან „თოკად“ გადაიქცევა და უხეში მასალის დანაკარგი გადადის გადმოდინებაში.
ცილინდრული მონაკვეთის დიამეტრი ძირითადი ცვლადია, რომელიც გავლენას ახდენს გამოყოფადი ნაწილაკების ზომაზე, თუმცა გამოსასვლელი დიამეტრის დამოუკიდებლად შეცვლა შესაძლებელია მიღწეული გამოყოფის შესაცვლელად. მიუხედავად იმისა, რომ ადრეული მკვლევრები ექსპერიმენტებს ატარებდნენ 5 მმ დიამეტრის ციკლონებით, კომერციული ჰიდროციკლონების დიამეტრი ამჟამად მერყეობს 10 მმ-დან 2.5 მ-მდე, 2700 კგ მ−3 სიმკვრივის მქონე ნაწილაკების გამოყოფის ზომები 1.5–300 μm-ია და მცირდება ნაწილაკების სიმკვრივის ზრდასთან ერთად. სამუშაო წნევის ვარდნა მერყეობს 10 ბარიდან მცირე დიამეტრისთვის 0.5 ბარამდე დიდი ერთეულებისთვის. სიმძლავრის გასაზრდელად, მრავალი მცირეჰიდროციკლონებიშეიძლება კოლექტორული იყოს ერთი კვების ხაზიდან.
მიუხედავად იმისა, რომ მოქმედების პრინციპი მარტივია, მათი მოქმედების მრავალი ასპექტი ჯერ კიდევ ცუდად არის შესწავლილი და ჰიდროციკლონების შერჩევა და სამრეწველო ექსპლუატაციისთვის პროგნოზირება ძირითადად ემპირიულ საფუძველზე ხდება.
კლასიფიკაცია
ბარი ა. უილსი, ჯეიმს ა. ფინჩი, FRSC, FCIM, P.Eng., უილსის მინერალური დამუშავების ტექნოლოგიაში (მერვე გამოცემა), 2016
9.4.3 ჰიდროციკლონები ეკრანების წინააღმდეგ
დახურულ დაფქვის წრედებში წვრილი ნაწილაკების ზომების (<200 µm) კლასიფიკაციის საკითხში ჰიდროციკლონები დომინირებენ. თუმცა, დაფის ტექნოლოგიის ბოლოდროინდელმა განვითარებამ (თავი 8) განაახლა ინტერესი დაფქვის წრედებში დაფის გამოყენების მიმართ. დაფისები იყოფა ზომის მიხედვით და მათზე პირდაპირ გავლენას არ ახდენს საკვები მინერალების სიმკვრივის განაწილება. ეს შეიძლება იყოს უპირატესობა. დაფისებს ასევე არ აქვთ შემოვლითი ფრაქცია და, როგორც მაგალით 9.2-ში ჩანს, შემოვლითი არე შეიძლება საკმაოდ დიდი იყოს (ამ შემთხვევაში 30%-ზე მეტი). სურათი 9.8 გვიჩვენებს ციკლონებისა და დაფის გაყოფის მრუდის განსხვავების მაგალითს. მონაცემები აღებულია პერუში მდებარე El Brocal კონცენტრატორიდან, შეფასებებით დაფქვის წრედში ჰიდროციკლონების Derrick Stack Sizer®-ით (იხ. თავი 8) შეცვლამდე და მის შემდეგ (Dündar et al., 2014). მოლოდინის შესაბამისად, ციკლონთან შედარებით, დაფის წრედს ჰქონდა უფრო მკვეთრი გამოყოფა (მრუდის დახრილობა უფრო მაღალია) და მცირე შემოვლითი არე. დაფქვის წრედის ტევადობის ზრდა დაფიქსირდა დაფის დანერგვის შემდეგ მსხვრევის უფრო მაღალი მაჩვენებლების გამო. ეს განპირობებული იყო შემოვლითი გზის აღმოფხვრით, რაც ამცირებდა საფქვავ წვრილი მასალის რაოდენობას, რაც, როგორც წესი, ამცირებს ნაწილაკებს შორის დარტყმას.
სურათი 9.8. ელ ბროკალის კონცენტრატორში დაფქვის წრედში ციკლონებისა და ეკრანების გაყოფის მრუდები.
(ადაპტირებულია Dündar et al. (2014))
თუმცა, გადასვლა ერთი გზა არ არის: ბოლოდროინდელი მაგალითია ეკრანიდან ციკლონზე გადასვლა, რათა ისარგებლონ უფრო მკვრივი პაიმინერალების დამატებითი ზომის შემცირებით (Sasseville, 2015).
მეტალურგიული პროცესი და დიზაინი
ეოინ ჰ. მაკდონალდი, ოქროს მოპოვებისა და შეფასების სახელმძღვანელოში, 2007
ჰიდროციკლონები
ჰიდროციკლონები სასურველი ერთეულებია დიდი მოცულობის სუსპენზიის იაფად ზომის ან მოცილების მიზნით და რადგან ისინი ძალიან მცირე იატაკქვეშა სივრცეს ან ზედა ნაწილს იკავებენ. ისინი ყველაზე ეფექტურად მუშაობენ თანაბარი ნაკადის სიჩქარით და რბილობის სიმკვრივით მიწოდებისას და გამოიყენება ინდივიდუალურად ან კლასტერებად, საჭირო გაყოფისას სასურველი სრული ტევადობის მისაღწევად. ზომის შერჩევის შესაძლებლობები ეფუძნება ცენტრიდანულ ძალებს, რომლებიც წარმოიქმნება ერთეულში მაღალი ტანგენციალური ნაკადის სიჩქარით. შემომავალი სუსპენზიის მიერ წარმოქმნილი პირველადი მორევი მოქმედებს სპირალურად ქვემოთ შიდა კონუსის კედლის გარშემო. მყარი სხეულები ცენტრიდანული ძალით გარეთ იფრქვევა ისე, რომ როდესაც რბილობა ქვევით მოძრაობს, მისი სიმკვრივე იზრდება. სიჩქარის ვერტიკალური კომპონენტები მოქმედებს ქვემოთ კონუსის კედლებთან ახლოს და ზემოთ ღერძთან ახლოს. ნაკლებად მკვრივი ცენტრიდანულად გამოყოფილი ლორწოს ფრაქცია იძულებულია ზემოთ ავიდეს მორევის მაძიებლის მეშვეობით, რათა გავიდეს კონუსის ზედა ბოლოში არსებული ღიობიდან. ორ ნაკადს შორის შუალედურ ზონას ან გარსს აქვს ნულოვანი ვერტიკალური სიჩქარე და ჰყოფს ქვემოთ მოძრავ უხეშ მყარ სხეულებს ზემოთ მოძრავი უფრო წვრილი მყარი სხეულებისგან. ნაკადის ძირითადი ნაწილი ზევით მიემართება პატარა შიდა მორევში და უფრო მაღალი ცენტრიდანული ძალები უფრო დიდ, წვრილ ნაწილაკებს გარეთ ისვრიან, რაც უფრო ეფექტურ გამოყოფას უზრუნველყოფს უფრო წვრილ ნაწილაკებში. ეს ნაწილაკები გარე მორევში ბრუნდებიან და კვლავ აწვდიან ჩიბუხის მკვებავ მოწყობილობას.
ტიპიური სპირალური ნაკადის სქემაში გეომეტრია და ოპერაციული პირობებიჰიდროციკლონიაღწერილია ნახ. 8.13-ში. ოპერაციული ცვლადებია რბილობის სიმკვრივე, საკვების ნაკადის სიჩქარე, მყარი ნივთიერებების მახასიათებლები, საკვების შესასვლელის წნევა და წნევის ვარდნა ციკლონში. ციკლონის ცვლადებია საკვების შესასვლელის ფართობი, მორევის მაძიებლის დიამეტრი და სიგრძე, და შლანგის გამონადენის დიამეტრი. წინააღმდეგობის კოეფიციენტის მნიშვნელობაზე ასევე გავლენას ახდენს ფორმა; რაც უფრო მეტად იცვლებოდა ნაწილაკი სფერულობიდან, მით უფრო მცირეა მისი ფორმის კოეფიციენტი და მით უფრო დიდია მისი დალექვის წინააღმდეგობა. კრიტიკული დაძაბულობის ზონა შეიძლება გავრცელდეს 200 მმ-მდე ზომის ოქროს ზოგიერთ ნაწილაკზე და ამიტომ კლასიფიკაციის პროცესის ფრთხილად მონიტორინგი აუცილებელია ჭარბი გადამუშავების და შედეგად წარმოქმნილი შლამის დაგროვების შესამცირებლად. ისტორიულად, როდესაც 150-ის აღდგენას ნაკლები ყურადღება ექცეოდაμოქროს მარცვლების არსებობისას, როგორც ჩანს, ლორწოს ფრაქციებში ოქროს გადატანა დიდწილად პასუხისმგებელი იყო ოქროს დანაკარგებზე, რომელიც ოქროს მოპოვების მრავალ ოპერაციაში 40–60%-მდე მერყეობდა.
8.13. ჰიდროციკლონის ნორმალური გეომეტრია და მუშაობის პირობები.
სურათი 8.14 (უორმანის შერჩევის დიაგრამა) წარმოადგენს ციკლონების წინასწარ შერჩევას სხვადასხვა D50 ზომის 9-18 მიკრონიდან 33-76 მიკრონამდე გამოყოფისთვის. ეს დიაგრამა, ისევე როგორც ციკლონის მუშაობის სხვა მსგავსი დიაგრამები, ეფუძნება კონკრეტული ტიპის ფრთხილად კონტროლირებად მიწოდებას. შერჩევის საწყის სახელმძღვანელოდ იგი გულისხმობს წყალში 2700 კგ/მ3 მყარი ნივთიერებების შემცველობას. უფრო დიდი დიამეტრის ციკლონები გამოიყენება უხეში გამოყოფის წარმოებისთვის, მაგრამ სათანადო ფუნქციონირებისთვის საჭიროებენ მიწოდების დიდ მოცულობებს. მაღალი მიწოდების მოცულობებით წვრილი გამოყოფა მოითხოვს მცირე დიამეტრის ციკლონების კლასტერებს, რომლებიც პარალელურად მუშაობენ. მჭიდრო ზომის საბოლოო საპროექტო პარამეტრები უნდა განისაზღვროს ექსპერიმენტულად და მნიშვნელოვანია ციკლონის შერჩევა დიაპაზონის შუაში, რათა ოპერაციების დაწყებისას შესაძლებელი იყოს ნებისმიერი მცირე კორექტირება.
8.14. უორმანის წინასწარი შერჩევის ცხრილი.
ამტკიცებენ, რომ CBC (მოცირკულირე საწოლის) ციკლონი კლასიფიკაციას უკეთებს 5 მმ დიამეტრამდე ალუვიური ოქროს სასაქონლო მასალებს და ქვედა ნაკადიდან მუდმივად მაღალ ჯიგის სასაქონლო მასალებს იღებს. გამოყოფა დაახლოებითD50/150 მიკრონი, დაფუძნებული 2.65 სიმკვრივის სილიციუმის ოქსიდზე. CBC ციკლონის ქვედა ნაკადი, როგორც ამბობენ, განსაკუთრებით მოსახერხებელია ჯიგის მეთოდით გამოყოფისთვის, მისი შედარებით გლუვი ზომის განაწილების მრუდის და წვრილი ნარჩენების თითქმის სრული მოცილების გამო. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ ეს სისტემა, სავარაუდოდ, წარმოქმნის მაღალი ხარისხის პირველად კონცენტრატს თანაბარი რაოდენობით მძიმე მინერალებისგან ერთი გავლისას შედარებით დიდი ზომის დიაპაზონის წყაროდან (მაგ. მინერალური ქვიშები), ასეთი მაჩვენებლები არ არის ხელმისაწვდომი ალუვიური წყაროს მასალისთვის, რომელიც შეიცავს წვრილ და ფენოვან ოქროს. ცხრილი 8.5 იძლევა AKW-ს ტექნიკურ მონაცემებს.ჰიდროციკლონები30-დან 100 მიკრონამდე გამყოფი წერტილებისთვის.
ცხრილი 8.5. AKW ჰიდროციკლონების ტექნიკური მონაცემები
| ტიპი (KRS) | დიამეტრი (მმ) | წნევის ვარდნა | ტევადობა | ჭრის წერტილი (მიკრონი) | |
|---|---|---|---|---|---|
| სუსპენზია (მ3/სთ) | მყარი ნივთიერებები (მაქს. t/h). | ||||
| 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 |
რკინის მადნის დაქუცმაცებისა და კლასიფიკაციის ტექნოლოგიების განვითარება
ა. იანკოვიჩი, რკინის მადანი, 2015
8.3.3.1 ჰიდროციკლონური გამყოფები
ჰიდროციკლონი, რომელსაც ასევე ციკლონს უწოდებენ, არის კლასიფიკაციის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს ცენტრიდანულ ძალას სუსპენზიის ნაწილაკების დალექვის სიჩქარის დასაჩქარებლად და ნაწილაკების ზომის, ფორმისა და სპეციფიკური სიმძიმის მიხედვით გამოსაყოფად. ის ფართოდ გამოიყენება მინერალების ინდუსტრიაში, მინერალების გადამუშავებაში მისი ძირითადი გამოყენება კლასიფიკატორად არის, რაც უკიდურესად ეფექტური აღმოჩნდა წვრილმარცვლოვანი გამოყოფის დროს. ის ფართოდ გამოიყენება დახურული წრედის დაფქვის ოპერაციებში, მაგრამ მას სხვა მრავალი გამოყენებაც აქვს, როგორიცაა გაცლილი ნაწილაკების მოცილება, ქვიშის მოცილება და გასქელება.
ტიპიური ჰიდროციკლონი (სურათი 8.12ა) შედგება კონუსური ფორმის ჭურჭლისგან, რომელიც ღიაა თავის ზედა ნაწილში, ანუ ქვედა ნაკადში, შეერთებულია ცილინდრულ მონაკვეთთან, რომელსაც აქვს ტანგენციალური მიწოდების შესასვლელი. ცილინდრული მონაკვეთის ზედა ნაწილი დახურულია ფირფიტით, რომელშიც გადის ღერძულად დამონტაჟებული გადმოდინების მილი. მილი ციკლონის კორპუსში გადაჭიმულია მოკლე, მოსახსნელი მონაკვეთით, რომელიც ცნობილია როგორც მორევის მაძიებელი, რომელიც ხელს უშლის მიწოდების პირდაპირ გადმოდინებაში მოკლე ჩართვას. მიწოდება შეჰყავთ წნევის ქვეშ ტანგენციალური შესასვლელიდან, რაც რბილობს ანიჭებს. ეს ციკლონში წარმოქმნის მორევას, ვერტიკალური ღერძის გასწვრივ დაბალი წნევის ზონით, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათ 8.12ბ-ზე. ღერძის გასწვრივ ვითარდება ჰაერის ბირთვი, რომელიც ჩვეულებრივ დაკავშირებულია ატმოსფეროსთან ზედა ნაწილის გახსნის გზით, მაგრამ ნაწილობრივ შექმნილია დაბალი წნევის ზონაში ხსნარიდან გამომავალი გახსნილი ჰაერით. ცენტრიდანული ძალა აჩქარებს ნაწილაკების დალექვის სიჩქარეს, რითაც ნაწილაკებს ყოფს ზომის, ფორმისა და სპეციფიკური სიმძიმის მიხედვით. უფრო სწრაფად დალექილი ნაწილაკები ციკლონის კედელში გადაადგილდებიან, სადაც სიჩქარე ყველაზე დაბალია და მიგრირებენ წვეროს ხვრელისკენ (ქვედა დინება). წევის ძალის მოქმედების გამო, უფრო ნელა დალექილი ნაწილაკები ღერძის გასწვრივ დაბალი წნევის ზონისკენ მოძრაობენ და მორევის მაძიებლის მეშვეობით ზემოთ მიიწევენ გადმოდინებისკენ.
სურათი 8.12. ჰიდროციკლონი (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) და ჰიდროციკლონის ბატარეა. Cavex-ის ჰიდროციკლონის მიმოხილვის ბროშურა, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.
ჰიდროციკლონები თითქმის უნივერსალურად გამოიყენება დაფქვის წრედებში მათი მაღალი ტევადობისა და ფარდობითი ეფექტურობის გამო. მათ ასევე შეუძლიათ ნაწილაკების ზომების ძალიან ფართო დიაპაზონში კლასიფიკაცია (როგორც წესი, 5–500 მკმ), უფრო დახვეწილი კლასიფიკაციისთვის გამოიყენება უფრო მცირე დიამეტრის ერთეულები. თუმცა, მაგნეტიტის დაფქვის წრედებში ციკლონის გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს არაეფექტური მუშაობა მაგნეტიტსა და ნარჩენ მინერალებს (სილიციუმს) შორის სიმკვრივის სხვაობის გამო. მაგნეტიტს აქვს დაახლოებით 5.15 სპეციფიკური სიმკვრივე, ხოლო სილიციუმს - დაახლოებით 2.7 სპეციფიკური სიმკვრივე.ჰიდროციკლონები, მკვრივი მინერალები უფრო წვრილი ჭრის ზომით გამოიყოფა, ვიდრე მსუბუქი მინერალები. ამიტომ, გამოთავისუფლებული მაგნეტიტი კონცენტრირდება ციკლონის ქვედა ნაკადში, რაც იწვევს მაგნეტიტის ზედმეტ დაფქვას. ნეპიერ-მანმა და სხვებმა (2005) აღნიშნეს, რომ კორექტირებული ჭრის ზომას (d50გ) და ნაწილაკების სიმკვრივე მიჰყვება შემდეგი ფორმის გამოსახულებას, ნაკადის პირობებისა და სხვა ფაქტორების მიხედვით:
სადρs არის მყარი სხეულის სიმკვრივე,ρl არის სითხის სიმკვრივე, დაn0.5-სა და 1.0-ს შორისაა. ეს ნიშნავს, რომ მინერალური სიმკვრივის გავლენა ციკლონის მუშაობაზე შეიძლება საკმაოდ მნიშვნელოვანი იყოს. მაგალითად, თუdმაგნეტიტის 50c 25 μm-ია, მაშინdსილიციუმის ნაწილაკების 50c იქნება 40–65 μm. სურათი 8.13 გვიჩვენებს მაგნეტიტის (Fe3O4) და სილიციუმის (SiO2) ციკლონური კლასიფიკაციის ეფექტურობის მრუდებს, რომლებიც მიღებულია სამრეწველო ბურთულიანი წისქვილის მაგნეტიტის დაფქვის სქემის შესწავლის შედეგად. სილიციუმის ზომის განცალკევება გაცილებით უხეშია,d50c Fe3O4-ისთვის 29 მკმ-ია, ხოლო SiO2-ისთვის 68 მკმ. ამ ფენომენის გამო, ჰიდროციკლონებით დახურულ წრედებში მაგნეტიტის საფქვავი წისქვილები ნაკლებად ეფექტურია და უფრო დაბალი სიმძლავრე აქვთ სხვა ძირითადი ლითონის მადნის საფქვავ წრედებთან შედარებით.
სურათი 8.13. მაგნეტიტის Fe3O4-ისა და სილიციუმის SiO2-ის ციკლონის ეფექტურობა - სამრეწველო კვლევა.
მაღალი წნევის პროცესის ტექნოლოგია: საფუძვლები და გამოყენება
მ.ჯ. კოცერო, ფილოსოფიის დოქტორი, სამრეწველო ქიმიის ბიბლიოთეკა, 2001
მყარი სხეულების გამომყოფი მოწყობილობები
- •
-
ჰიდროციკლონი
ეს მყარი სხეულების გამყოფის ერთ-ერთი უმარტივესი ტიპია. ის მაღალეფექტური გამყოფი მოწყობილობაა და მისი გამოყენება შესაძლებელია მყარი სხეულების ეფექტურად მოსაშორებლად მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე. ის ეკონომიურია, რადგან არ აქვს მოძრავი ნაწილები და მცირე მოვლას საჭიროებს.
მყარი ნივთიერებების გამოყოფის ეფექტურობა ნაწილაკების ზომისა და ტემპერატურის ძლიერ ფუნქციას წარმოადგენს. სილიციუმის ოქსიდისთვის 300°C-ზე მეტი ტემპერატურის შემთხვევაში, 80%-მდე მთლიანი გამოყოფის ეფექტურობა მიიღწევა, მაშინ როდესაც იმავე ტემპერატურულ დიაპაზონში, უფრო მკვრივი ცირკონის ნაწილაკების მთლიანი გამოყოფის ეფექტურობა 99%-ზე მეტია [29].
ჰიდროციკლონის მუშაობის მთავარი ნაკლი ზოგიერთი მარილის ციკლონის კედლებზე მიკვრის ტენდენციაა.
- •
-
ჯვარედინი მიკროფილტრაცია
ჯვარედინი ნაკადის ფილტრები იქცევიან ისევე, როგორც ჩვეულებრივ შეინიშნება ჯვარედინი ნაკადის ფილტრაციის დროს გარემოს პირობებში: გაზრდილი ძვრის სიჩქარე და შემცირებული სითხის სიბლანტე იწვევს ფილტრატის რაოდენობის ზრდას. ნალექიანი მარილების მყარი ნივთიერებების სახით გამოსაყოფად გამოყენებულია ჯვარედინი მიკროფილტრაცია, რაც იძლევა ნაწილაკების გამოყოფის ეფექტურობას, რომელიც, როგორც წესი, აღემატება 99.9%-ს. გოემანსიდა სხვ.[30]-ში შესწავლილი იყო ნატრიუმის ნიტრატის გამოყოფა ზეკრიტიკული წყლიდან. კვლევის პირობებში, ნატრიუმის ნიტრატი წარმოდგენილი იყო გამდნარი მარილის სახით და შეეძლო ფილტრის გადაკვეთა. მიღებული იქნა გამოყოფის ეფექტურობა, რომელიც ტემპერატურის მიხედვით იცვლებოდა, რადგან ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და მერყეობს 40%-დან 85%-მდე, შესაბამისად, 400°C და 470°C-სთვის. ამ მკვლევარებმა გამოყოფის მექანიზმი ახსნეს, როგორც ფილტრაციის საშუალების განსხვავებული გამტარიანობის შედეგი ზეკრიტიკული ხსნარის მიმართ, გამდნარი მარილისგან განსხვავებით, მათი მკაფიოდ განსხვავებული სიბლანტის საფუძველზე. ამრიგად, შესაძლებელი იქნებოდა არა მხოლოდ ნალექიანი მარილების გაფილტვრა მხოლოდ მყარი ნივთიერებების სახით, არამედ იმ დაბალი დნობის წერტილის მქონე მარილების გაფილტვრაც, რომლებიც გამდნარ მდგომარეობაში არიან.
ექსპლუატაციის პრობლემები ძირითადად მარილებით გამოწვეული ფილტრის კოროზიით იყო გამოწვეული.
ქაღალდი: გადამუშავება და გადამუშავებული მასალები
მ.რ. დოში, ჯ.მ. დაიერი, მასალათმცოდნეობისა და მასალათმცოდნეობის საცნობარო მოდულში, 2016
3.3 დასუფთავება
დამლაგებლები ანჰიდროციკლონებიდამაბინძურებლების მოცილება რბილობიდან დამაბინძურებელსა და წყალს შორის სიმკვრივის სხვაობის მიხედვით. ეს მოწყობილობები შედგება კონუსური ან ცილინდრულ-კონუსური წნევის ჭურჭლისგან, რომელშიც რბილობი მიეწოდება ტანგენციალურად დიდი დიამეტრის ბოლოდან (სურათი 6). გამწმენდში გავლისას რბილობი ავითარებს ციკლონის მსგავს მორევის ნიმუშს. ნაკადი ბრუნავს ცენტრალური ღერძის გარშემო, როდესაც ის გადის შესასვლელიდან და მწვერვალისკენ, ანუ ქვედა ნაკადის ღიობისკენ, გამწმენდის კედლის შიდა გასწვრივ. ბრუნვის ნაკადის სიჩქარე აჩქარებს კონუსის დიამეტრის შემცირებასთან ერთად. მწვერვალის ბოლოსთან ახლოს, მცირე დიამეტრის ღიობი ხელს უშლის ნაკადის უმეტესი ნაწილის გამოდევნას, რომელიც ბრუნავს შიდა მორევის სახით გამწმენდის ბირთვში. შიდა ბირთვში ნაკადი მიედინება მწვერვალის ღიობიდან საპირისპირო მიმართულებით, სანამ არ გაივლის მორევის მაძიებელს, რომელიც მდებარეობს გამწმენდის ცენტრში, დიდი დიამეტრის ბოლოში. უფრო მაღალი სიმკვრივის მასალა, რომელიც ცენტრიდანული ძალის გამო კონცენტრირებულია გამწმენდის კედელში, გამოიყოფა კონუსის მწვერვალზე (ბლისი, 1994, 1997).
სურათი 6. ჰიდროციკლონის ნაწილები, ძირითადი ნაკადის ნიმუშები და გამოყოფის ტენდენციები.
მოსაშორებელი დამაბინძურებლების სიმკვრივისა და ზომის მიხედვით, საწმენდი საშუალებები კლასიფიცირდება მაღალი, საშუალო ან დაბალი სიმკვრივის მქონედ. მაღალი სიმკვრივის საწმენდი, რომლის დიამეტრი 15-დან 50 სმ-მდე (6–20 ინჩი) მერყეობს, გამოიყენება ლითონის, ქაღალდის სამაგრებისა და საკინძების მოსაშორებლად და, როგორც წესი, მოთავსებულია პულპერის უშუალოდ შემდეგ. საწმენდის დიამეტრის შემცირებასთან ერთად, იზრდება მისი ეფექტურობა მცირე ზომის დამაბინძურებლების მოსაშორებლად. პრაქტიკული და ეკონომიკური მიზეზების გამო, 75 მმ (3 ინჩი) დიამეტრის ციკლონი, როგორც წესი, ქაღალდის ინდუსტრიაში გამოყენებული ყველაზე პატარა საწმენდი საშუალებაა.
უკუ და გამჭოლი გამწმენდები შექმნილია დაბალი სიმკვრივის დამაბინძურებლების, როგორიცაა ცვილი, პოლისტიროლი და წებოვანი ნივთიერებები, მოსაშორებლად. უკუ გამწმენდებს ეს სახელი იმიტომ ჰქვია, რომ მიმღები ნაკადი გროვდება გამწმენდის ზედა ნაწილში, ხოლო გამონადენი გამოდის გადმოსვლის ადგილას. გამჭოლი გამწმენდში, მიმღები და გამონადენი გამოდის გამწმენდის ერთსა და იმავე ბოლოში, გამწმენდის კედელთან ახლოს მდებარე მიმღებები გამოყოფილია გამონადენისგან გამწმენდის ბირთვთან ახლოს მდებარე ცენტრალური მილით, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 7-ზე.
სურათი 7. გამჭოლი გამწმენდის სქემატური გამოსახულება.
1920-იან და 1930-იან წლებში რბილობიდან ქვიშის მოსაშორებლად გამოყენებული უწყვეტი ცენტრიფუგები ჰიდროციკლონების შემუშავების შემდეგ შეწყდა. Gyroclean, რომელიც შემუშავებულია Centre Technique du Papier-ში, გრენობლში, საფრანგეთი, შედგება ცილინდრისგან, რომელიც ბრუნავს 1200–1500 ბრ/წთ სიჩქარით (ბლისი, 1997; ჯულიენ სენტ ამანდი, 1998, 2002). შედარებით ხანგრძლივი დაყოვნების დროისა და მაღალი ცენტრიდანული ძალის კომბინაცია დაბალი სიმკვრივის დამაბინძურებლებს საკმარის დროს აძლევს გამწმენდის ბირთვში გადასასვლელად, სადაც ისინი ცენტრალური მორევის გამონადენის გზით გამოიდევნება.
მ.ტ. თიუ, გამოყოფის მეცნიერების ენციკლოპედიაში, 2000
სინოფსისი
მიუხედავად იმისა, რომ მყარი-თხევადიჰიდროციკლონიმე-20 საუკუნის უმეტესი ნაწილის განმავლობაში დამკვიდრებული, სითხე-სითხის დამაკმაყოფილებელი გამოყოფის მაჩვენებლები მხოლოდ 1980-იან წლებში იყო მიღწეული. ოფშორულ ნავთობის ინდუსტრიას სჭირდებოდა კომპაქტური, მტკიცე და საიმედო აღჭურვილობა წყლიდან წვრილად დაყოფილი დამაბინძურებელი ნავთობის მოსაშორებლად. ეს მოთხოვნილება დაკმაყოფილდა მნიშვნელოვნად განსხვავებული ტიპის ჰიდროციკლონით, რომელსაც, რა თქმა უნდა, მოძრავი ნაწილები არ ჰქონდა.
ამ საჭიროების უფრო სრულად ახსნისა და მინერალების გადამუშავებაში მყარ-თხევად ციკლონურ გამოყოფასთან შედარების შემდეგ, მოცემულია უპირატესობები, რომლებსაც ჰიდროციკლონი ანიჭებს ამ მოვალეობის შესასრულებლად ადრე დამონტაჟებულ აღჭურვილობასთან შედარებით.
გამოყოფის შესრულების შეფასების კრიტერიუმები ჩამოთვლილია მიწოდების შემადგენლობის, ოპერატორის კონტროლისა და საჭირო ენერგიის, ანუ წნევის ვარდნისა და ნაკადის სიჩქარის ნამრავლის, თვალსაზრისით შესრულების განხილვამდე.
ნავთობის წარმოების გარემო მასალებისთვის გარკვეულ შეზღუდვებს აწესებს და ეს მოიცავს ნაწილაკების ეროზიის პრობლემას. მოხსენიებულია გამოყენებული ტიპური მასალები. მოყვანილია ნავთობის გამყოფი დანადგარების ტიპების, როგორც კაპიტალური, ასევე განმეორებითი, შედარებითი ხარჯების მონაცემები, თუმცა წყაროები მწირია. და ბოლოს, აღწერილია შემდგომი განვითარების რამდენიმე მითითება, რადგან ნავთობის ინდუსტრია ზღვის ფსკერზე ან თუნდაც ჭაბურღილის ძირში დამონტაჟებულ აღჭურვილობას განიხილავს.
შერჩევა, კონტროლი და მასის დაბალანსება
ბარი ა. უილსი, ჯეიმს ა. ფინჩი, FRSC, FCIM, P.Eng., უილსის მინერალური დამუშავების ტექნოლოგიაში (მერვე გამოცემა), 2016
3.7.1 ნაწილაკების ზომის გამოყენება
ბევრი ერთეული, მაგალითადჰიდროციკლონებიდა გრავიტაციული სეპარატორები, ქმნიან ზომის განცალკევების გარკვეულ ხარისხს და ნაწილაკების ზომის მონაცემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასის დაბალანსებისთვის (მაგალითი 3.15).
მაგალითი 3.15 კვანძის დისბალანსის მინიმიზაციის მაგალითია; ის, მაგალითად, იძლევა საწყის მნიშვნელობას განზოგადებული უმცირესი კვადრატების მინიმიზაციისთვის. ეს გრაფიკული მიდგომა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყოველთვის, როდესაც არსებობს „ჭარბი“ კომპონენტის მონაცემები; მაგალით 3.9-ში მისი გამოყენება შეიძლებოდა.
მაგალითი 3.15 ციკლონს კვანძად იყენებს. მეორე კვანძი არის წყალსადენი: ეს არის 2 შეყვანის (ახალი მიწოდება და ბურთულიანი წისქვილის გამონადენი) და ერთი გამომავალის (ციკლონის მიწოდება) მაგალითი. ეს იძლევა მასის კიდევ ერთ ბალანსს (მაგალითი 3.16).
მე-9 თავში ჩვენ დავუბრუნდებით ამ დაფქვის სქემის მაგალითს, ციკლონის დაყოფის მრუდის დასადგენად კორექტირებული მონაცემების გამოყენებით.
გამოქვეყნების დრო: 2019 წლის 7 მაისი