Хидроциклони

Опис

Хидроциклонисе конно-цилиндрични во форма, со тангенцијално влегување на добиточна храна во цилиндричниот дел и излез на секоја оска. Излезот во цилиндричниот дел се нарекува пронаоѓач на вител и се протега во циклонот за да се намали протокот на краток спој директно од влезот. На конусниот крај е вториот излез, Spigot. За раздвојување на големината, двата продажни места се генерално отворени за атмосферата. Хидроциклоните генерално се управуваат вертикално со шипгот на долниот крај, па оттука грубиот производ се нарекува подводник и фин производ, оставајќи го пронаоѓачот на вител, прелевањето. Слика 1 Шематски ги покажува главните проток и дизајнерските карактеристики на типиченХидроциклон: Двете вртлози, тангенцијалниот влез за добиточна храна и аксијалните места. Освен непосредниот регион на тангенталниот влез, движењето на течноста во циклонот има радијална симетрија. Ако едната или двата продажни места се отворени за атмосферата, зоната со низок притисок предизвикува гасно јадро по вертикалната оска, во внатрешниот Вортекс.

Принципот на работа е едноставен: течноста, носејќи ги суспендираните честички, влегува во циклонот тангентално, спиралите надолу и произведува центрифугално поле во слободен проток на вител. Поголемите честички се движат низ течноста кон надворешната страна на циклонот во спирално движење и излезат низ шипката со дел од течноста. Поради ограничувачката област на Spigot, се воспоставува внатрешен вител, ротирачки во иста насока како и надворешниот вител, но тече нагоре, и го остава циклонот преку пронаоѓачот на вител, носејќи ги повеќето од течните и пофините честички со него. Ако е надминат капацитетот на Spigot, воздушното јадро е затворено и празнењето на шипката се менува од спреј во форма на чадор во „јаже“ и губење на груб материјал од прелевањето.

Дијаметарот на цилиндричниот дел е главната варијабла која влијае на големината на честичките што можат да се одвојат, иако дијаметарите на излезот можат да се променат независно за да се промени постигната поделба. Додека раните работници експериментираа со циклони со мал дијаметар од 5 мм, дијаметрите на комерцијални јаглециклони во моментов се движат од 10 mm до 2,5 m, со одвојување на големини за честички со густина од 2700 кг m - 3 од 1,5–300 μm, што се намалува со зголемена густина на честички. Оперативниот пад на притисокот се движи од 10 бари за мали дијаметри до 0,5 бари за големи единици. Да се зголеми капацитетот, повеќе малиХидроциклониМоже да биде разузнавачки од една линија за напојување.

Иако принципот на работа е едноставен, многу аспекти на нивното работење сè уште се слабо разбрани, а изборот и предвидување на јаглециклони за индустриско работење во голема мерка се емпириски.

Класификација

Бери А. Вилс, A.ејмс А. Финч ФРСЦ, ФЦИМ, П.ЕНГ., Во технологијата за обработка на минерали на Вилс (осмо издание), 2016 година

9.4.3 Хидроциклони наспроти екраните

Хидроциклоните доминираат во класификацијата кога се занимаваат со фини големини на честички во затворени кола за мелење (<200 мм). Сепак, неодамнешните случувања во технологијата на екранот (Поглавје 8) го обновија интересот за користење на екраните во кола за мелење. Екраните се одвојуваат врз основа на големината и не се директно под влијание на ширењето на густината во минералите за добиточна храна. Ова може да биде предност. Екраните, исто така, немаат фракција на бајпас, а како што покажа пример 9.2, бајпас може да биде доста голем (над 30% во тој случај). Слика 9.8 Посвете пример за разликата во кривата на поделба за екраните на циклоните. Податоците се од концентраторот Ел Брокал во Перу со проценки пред и по хидроциклоните беа заменети со дерик магацинот Sizer® (види Поглавје 8) во колото за мелење (Dündar et al., 2014). Во согласност со очекувањето, во споредба со циклонот, екранот има поостри раздвојување (наклонот на кривата е повисок) и малку бајпас. Пријавено е зголемување на капацитетот на мелење на колото за мелење како резултат на повисоките стапки на кршење по спроведувањето на екранот. Ова се припишува на елиминацијата на бајпас, намалувајќи ја количината на фин материјал испратен назад во мелењето Милсвич има тенденција да влијае врз перничињата од честички -честички.

Сепак, промената не е на еден начин: неодамнешен пример е префрлување од екран во циклон, за да се искористи дополнителното намалување на големината на погубените плаќања (Сасевил, 2015).

Металуршки процес и дизајн

Еин Х. Мекдоналд, во Прирачник за истражување и евалуација на злато, 2007 година

Хидроциклони

Хидроциклоните се најпосакувани единици за големината или опаѓаат големите количини на кашеста маса, ефтино и затоа што зафаќаат многу малку подни простории или простории за глава. Тие работат најефикасно кога се хранат со рамномерна стапка на проток и густина на пулпа и се користат индивидуално или во кластери за да се добијат посакувани вкупни капацитети на потребните раздели. Способностите за големина се потпираат на центрифугалните сили генерирани од високи тангенцијални брзини на проток низ единицата. Примарниот вител формиран од дојдовната кашеста маса делува спирално надолу околу внатрешниот wallид на конусот. Цврстите материи се испуштаат нанадвор со центрифугална сила, така што како што пулпата се движи надолу, нејзината густина се зголемува. Вертикалните компоненти на брзината дејствуваат надолу во близина на wallsидовите на конусот и нагоре во близина на оската. Помалку густа центрифугално раздвоена лигите фракција е присилена нагоре низ пронаоѓачот на вител да помине низ отворот на горниот крај на конусот. Средна зона или плик помеѓу двата текови има нула вертикална брзина и ги раздвојува грутните цврсти материи што се движат надолу од пофините цврсти материи што се движат нагоре. Најголемиот дел од протокот поминува нагоре во помалиот внатрешен вител и повисоките центрифугални сили ги фрлаат поголемите од пофините честички нанадвор, со што се обезбедува поефикасно раздвојување во пофините ловори. Овие честички се враќаат во надворешниот вител и уште еднаш известуваат за изворот на свирка.

Геометријата и условите за работа во рамките на шемата на спирален проток на типиченХидроциклонсе опишани на Сл. 8.13. Оперативните променливи се густина на пулпа, стапка на проток на добиточна храна, карактеристики на цврсти материи, притисок на влезот на добиточна храна и пад на притисокот низ циклонот. Варијаблите на циклонот се површина на влезот на добиточна храна, дијаметар и должина на пронаоѓачот на вител и дијаметар на празнење на шип. Вредноста на коефициентот на влечење е исто така под влијание на формата; Колку повеќе честичките варираат од сферичност, толку е помал неговиот фактор на форма и колку е поголема неговата отпорност на решавање. Критичката зона на стрес може да се прошири на некои златни честички дури 200 мм во големина и внимателното следење на процесот на класификација е од суштинско значење за да се намали прекумерно рециклирање и како резултат на изградбата на лигите. Историски гледано, кога малку внимание се посветуваше на закрепнувањето на 150μМ златните зрна, носењето злато во фракциите на лигите се чини дека во голема мерка биле одговорни за загуби на злато, за кои е запишано дека е дури 40-60% во многу операции на злато.

Слика 8.14 (Табела за избор на Warman) е прелиминарен избор на циклони за одвојување на различни димензии на D50 од 9-18 микрони до 33–76 микрони. Оваа табела, како и со другите такви графикони со перформанси на циклонот, се заснова на внимателно контролирана храна од специфичен тип. Претпоставува содржина на цврсти материи од 2.700 кг/м3 во вода како прв водич за избор. Циклоните со поголем дијаметар се користат за производство на груби раздвојувања, но бараат големи количини на добиточна храна за правилна функција. Ситни раздвојувања во големи количини на добиточна храна бараат кластери со циклони со мал дијаметар кои работат паралелно. Конечните дизајнирани параметри за тесна големина мора да се утврдат експериментално, и важно е да се избере циклон околу средината на опсегот, така што сите ситни прилагодувања што може да се бараат може да се направат на почетокот на операциите.

ЦБЦ (циркулациониот кревет) циклон се тврди дека ги класифицира алувијалните материјали за добиточна храна до 5 мм дијаметар и добиваат постојано висока храна за свирка од протокот. Одвојувањето се одвива приближноD50/150 микрони засновани врз силика на густина 2.65. Подобрата на CBC Cyclone се тврди дека е особено подложен на раздвојување на свир, заради неговата релативно мазна крива на дистрибуција на големина и скоро целосно отстранување на честички од фино отпад. Како и да е, иако овој систем се тврди дека произведува висок степен на примарен концентрат на тешки минерали на еднаквост во еден премин од релативно долг опсег на опсег (на пр. Минерални песоци), не се достапни такви бројки за перформанси за алувијален материјал за добиточна храна што содржат фино и ронливо злато. Табела 8.5 ги дава техничките податоци за AKWХидроциклониЗа пресечни точки помеѓу 30 и 100 микрони.

Табела 8.5. Технички податоци за хидроциклони AKW

Тип (KRS)	Дијаметар (мм)	Пад на притисок	Капацитет		Исечена точка (микрони)
Тип (KRS)	Дијаметар (мм)	Пад на притисок	Кашеста маса (М3/час)	Цврсти материи (T/H макс).	Исечена точка (микрони)
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

Случувања во технологии за комуникација и класификација на железна руда

А. Јанковиќ, во железна руда, 2015 година

8.3.3.1 Сепаратори на хидроциклон

Хидроциклонот, исто така наведен како циклон, е уред за класификација кој користи центрифугална сила за забрзување на стапката на порамнување на кашеста маса и одделни честички според големината, формата и специфичната гравитација. Широко се користи во индустријата за минерали, при што главната употреба во обработката на минерали е како класификатор, кој се покажа како исклучително ефикасен при фини големини на раздвојување. Опширно се користи во операциите за мелење на затворено коло, но пронајде многу други намени, како што се деслиминг, разградување и задебелување.

Типичен хидроциклон (Слика 8.12а) се состои од конучки облик на сад, отворен на својот врв, или под -проток, се приклучи на цилиндричен дел, кој има тангенцијален влез за добиточна храна. Врвот на цилиндричниот дел е затворен со чинија низ која поминува аксијално поставена цевка за прелевање. Цевката се проширува во телото на циклонот со краток, отстранлив дел познат како пронаоѓач на вител, кој спречува кратко спојување на добиточна храна директно во прелевањето. Добивката се воведува под притисок преку тангенцијалниот влез, кој дава вртено движење на пулпата. Ова генерира вител во циклонот, со зона со низок притисок по вертикалната оска, како што е прикажано на Слика 8.12б. Воздушно-јадро се развива по должината на оската, нормално поврзан со атмосферата преку отворот на врвот, но делумно создаден со растворен воздух што излегува од растворот во зоната на низок притисок. Центрифугалната сила ја забрзува стапката на решавање на честичките, а со тоа ги одделува честичките според големината, формата и специфичната тежина. Побрзо решавање на честичките се движат кон wallидот на циклонот, каде што брзината е најниска и мигрираат на отворот на врвот (под -проток). Поради дејството на силата на влечење, побавните честички што се закажуваат се движат кон зоната на низок притисок по должината на оската и се носат нагоре преку пронаоѓачот на вител до прелевањето.

Хидроциклоните се скоро универзално користени во кола за мелење заради нивниот висок капацитет и релативната ефикасност. Тие исто така можат да класифицираат во многу широк спектар на големини на честички (обично 5-500 μm), единици со помал дијаметар што се користат за пофина класификација. Како и да е, примената на циклонот во кола за мелење на магнетит може да предизвика неефикасно работење заради разликата во густината помеѓу магнетит и минерали на отпад (силика). Магнетитот има специфична густина од околу 5,15, додека Силика има специфична густина од околу 2,7. ВоХидроциклони, густи минерали се одвојуваат со пофина големина на сечење отколку полесни минерали. Затоа, ослободениот магнетит се концентрира во циклонот под проток, со последователно поврзување на магнетитот. Напиер-Мун и сор. (2005) истакна дека врската помеѓу корегираната големина на сечење (d50с) и густината на честичките следи израз на следната форма во зависност од условите на проток и другите фактори:

D50C∝ρs - ρl - n

кадеρе густина на цврсти материи,ρl е густината на течноста иnе помеѓу 0,5 и 1,0. Ова значи дека ефектот на густина на минерали врз перформансите на циклонот може да биде доста значаен. На пример, акоd50c од магнетитот е 25 μm, потоаd50c на силика честички ќе бидат 40–65 μm. На Слика 8.13 се прикажани кривините за ефикасност на класификација на циклонот за магнетит (Fe3O4) и силика (SiO2) добиени од истражувањето на индустриско коло за мелење на мелење на мелница за топка. Поделбата на големината за силика е многу груба, со аd50C за Fe3O4 од 29 μm, додека тоа за SiO2 е 68 μm. Поради овој феномен, мелниците за мелење на магнетит во затворени кола со јаглециклони се помалку ефикасни и имаат помал капацитет во споредба со другите кола за мелење металори.

Технологија на процес на висок притисок: Основи и апликации

Д -р МJ Кокоро, во библиотека за индустриска хемија, 2001 година

Уреди за раздвојување на цврсти материи

•

Хидроциклон

Ова е еден од наједноставните видови на сепаратори на цврсти материи. Тоа е високо-ефикасен уред за раздвојување и може да се користи за ефикасно отстранување на цврсти материи при високи температури и притисоци. Тој е економичен затоа што нема подвижни делови и бара малку одржување.

Ефикасноста на раздвојувањето за цврсти материи е силна функција на големината на честичките и температурата. Ефикасноста на бруто раздвојување близу 80% се остварливи за силика и температури над 300 ° C, додека во истиот температурен опсег, бруто ефикасноста на раздвојувањето за погусти честички на циркон е поголема од 99% [29].

Главниот хендикеп на операцијата на хидроциклон е тенденцијата на некои соли да се придржуваат до wallsидовите на циклонот.

•

Вкрстена микро-филтрација

Филтрите за вкрстено проток се однесуваат на начин сличен на оној што обично се забележува во филтрацијата на вкрстениот проток под амбиентални услови: зголемените стапки на смолкнување и намалената вискозност на флуидот резултира во зголемен број на филтрат. Вкрстената микрофилтрација се применува на одвојувањето на таложените соли како цврсти материи, давајќи им на ефикасноста на одвојување на честички што обично надминуваат 99,9%. ГОЕМАНСet al.[30] студирал раздвојување на натриум нитрат од суперкритична вода. Под услови на студијата, натриум нитрат беше присутен како стопена сол и беше способен да го премине филтерот. Добиена е ефикасност на раздвојување кои се разликуваат со температурата, бидејќи растворливоста се намалува со зголемувањето на температурата, која се движи помеѓу 40% и 85%, за 400 ° C и 470 ° C, соодветно. Овие работници го објаснија механизмот за раздвојување како последица на посебна пропустливост на медиумот за филтрирање кон суперкритичното решение, наспроти стопената сол, заснована врз нивните јасно различни вискозности. Затоа, ќе биде можно не само да се филтрираат таложените соли само како цврсти материи, туку и да се филтрираат оние соли со ниска топена точка што се во стопена состојба.

Оперативните проблеми главно се должат на филтер-корозијата од солите.

Хартија: Рециклирање и рециклирани материјали

Г -дин Доши, Ј.М. Дајер, во референтен модул во инженерството за наука и материјали за материјали, 2016 година

3.3 Чистење

Чистачи илиХидроциклониОтстранете ги загадувачите од пулпа врз основа на разликата во густината помеѓу загадувачот и водата. Овие уреди се состојат од конусен или цилиндрично-коничен сад за притисок во кој пулпата се храни тангентално на крајот на големиот дијаметар (Слика 6). За време на премин низ чистачот, пулпата развива шема на проток на вител, слична на онаа на циклонот. Протокот се врти околу централната оска додека поминува подалеку од влезот и кон врвот, или отворот за проток, по внатрешноста на чистачот wallид. Брзината на ротациониот проток се забрзува како што се намалува дијаметарот на конусот. Во близина на крајот на врвот, отворот на малиот дијаметар спречува испуштање на поголемиот дел од протокот што наместо тоа се врти во внатрешен вител во јадрото на чистачот. Протокот на внатрешното јадро се влева од отворот на врвот, сè додека не се испушти низ пронаоѓачот на вител, кој се наоѓа на крајот на големиот дијаметар во центарот на чистачот. Материјалот со поголема густина, концентриран на wallидот на чистачот, како резултат на центрифугална сила, е испуштен на врвот на конусот (Блис, 1994, 1997).

Чистачите се класифицираат како висока, средна или мала густина во зависност од густината и големината на загадувачите што се отстрануваат. Чистач со висока густина, со дијаметар што се движи од 15 до 50 см (6-20 инчи) се користи за отстранување на метални метали, хартиени клипови и главни делови и обично се позиционира веднаш по пулпата. Како што се намалува дијаметарот на почистата, неговата ефикасност во отстранувањето на мали загадувачи се зголемува. Од практични и економски причини, циклонот со дијаметар од 75 мм (3 инчи) е генерално најмалата чистачка што се користи во индустријата за хартија.

Обратните средства за чистење и чистачите на проток се дизајнирани да отстранат загадувачи со мала густина како што се восок, полистирен и лепчиња. Обратните средства за чистење се именувани затоа што прифаќањата прифаќања се собираат на чистачот на врвот, додека отфрлањата излегуваат од прелевањето. Во чистачот на проток, прифаќа и отфрла излез на истиот крај на чистачот, со прифаќања во близина на чистачот wallид одделен од отфрлањата со централна цевка во близина на јадрото на чистачот, како што е прикажано на Слика 7.

Континуираните центрифуги користени во 1920 -тите и 1930 -тите за да се отстрани песокот од пулпа, беа прекинати по развојот на јаглециклони. Gyroclean, развиен во Center Technique Du Papier, Grenoble, France, се состои од цилиндер што ротира на 1200-1500 вртежи во минута (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Комбинацијата на релативно долго време на престој и висока центрифугална сила им овозможува на загадувачи со мала густина доволно време да мигрираат во јадрото на чистачот, каде што тие се отфрлаат преку централниот празнење на вител.

MT TheW, во енциклопедија за наука за раздвојување, 2000 година

Синопсис

Иако цврсто -течностаХидроциклоне основана во поголемиот дел од 20 век, задоволителните перформанси за раздвојување на течно -течноста не пристигнале до 1980 -тите. Оф -шорската нафтена индустрија имаше потреба од компактна, стабилна и сигурна опрема за отстранување на ситно поделено загадувачко масло од вода. Оваа потреба беше задоволена од значително различен вид хидроциклон, кој секако немаше подвижни делови.

Откако ќе ја објасниме оваа потреба поцелосно и ќе се спореди со цврсто -течното циклонско раздвојување во обработката на минерали, дадени се предностите што ги дава хидроциклонот над видовите опрема инсталирани порано за да се исполни должноста.

Критериумите за проценка на перформансите на раздвојување се наведени пред да разговараат за перформансите во однос на уставот на добиточна храна, контролата на операторот и потребната енергија, т.е. производ на пад на притисок и проток.

Environmentивотната средина за производство на нафта поставува некои ограничувања за материјали и ова го вклучува проблемот со ерозијата на честички. Се споменуваат типични материјали што се користат. Релативни податоци за трошоците за видови на фабрика за раздвојување на нафта, и капитал и повторливи, се прикажани, иако изворите се ретки. Конечно, опишани се некои покажувачи за понатамошен развој, бидејќи нафтената индустрија изгледа на опрема инсталирана на морскиот кревет или дури и на дното на доброто.

Земање примероци, контрола и масовно балансирање

3.7.1 Употреба на големината на честичките

Многу единици, како на примерХидроциклонии сепаратори на гравитација, произведуваат одреден степен на раздвојување на големината и податоците за големината на честичките можат да се користат за масовно балансирање (Пример 3.15).

Пример 3.15 е пример за минимизирање на нерамнотежа на јазолот; Обезбедува, на пример, почетната вредност за генерализираната минимизирање на најмалку квадрати. Овој графички пристап може да се користи секогаш кога има „вишок“ податоци за компонентите; На пример 3.9 можеше да се користи.

Пример 3.15 го користи циклонот како јазол. Втор јазол е ѓубре: ова е пример за 2 влезови (свежа добиточна храна и топка MilldisChard) и еден излез (Циклон добиточна храна). Ова дава уште еден масовен биланс (Пример 3.16).

Во Поглавје 9 се враќаме на овој пример за мелење на колото со користење на прилагодени податоци за да се утврди кривата на партиција на циклонот.

Време на пост: мај-07-2019 година