हायड्रोसायक्लोन्स

वर्णन

हायड्रोसायक्लोन्सआकारात कोनो-दंडगोलाकार असतात, दंडगोलाकार विभागात स्पर्शिक फीड इनलेट असते आणि प्रत्येक अक्षावर एक आउटलेट असतो. दंडगोलाकार विभागात असलेल्या आउटलेटला व्होर्टेक्स फाइंडर म्हणतात आणि इनलेटमधून थेट शॉर्ट-सर्किट प्रवाह कमी करण्यासाठी चक्रीवादळात विस्तारित होते. शंकूच्या टोकाला दुसरा आउटलेट, स्पिगॉट आहे. आकार वेगळे करण्यासाठी, दोन्ही आउटलेट सामान्यतः वातावरणासाठी खुले असतात. हायड्रोसायक्लोन्स सामान्यतः स्पिगॉट खालच्या टोकाला ठेवून उभ्या पद्धतीने चालवले जातात, म्हणून खडबडीत उत्पादनाला अंडरफ्लो आणि बारीक उत्पादनाला व्होर्टेक्स फाइंडर, ओव्हरफ्लो असे म्हणतात. आकृती १ योजनाबद्धपणे एका विशिष्ट प्रवाहाचे प्रमुख प्रवाह आणि डिझाइन वैशिष्ट्ये दर्शवते.हायड्रोसायक्लोन: दोन भोवरे, स्पर्शिक फीड इनलेट आणि अक्षीय आउटलेट. स्पर्शिक इनलेटच्या तात्काळ क्षेत्राव्यतिरिक्त, चक्रीवादळातील द्रव गतीमध्ये रेडियल सममिती असते. जर एक किंवा दोन्ही आउटलेट वातावरणासाठी खुले असतील, तर कमी दाबाच्या क्षेत्रामुळे आतील भोवर्याच्या आत उभ्या अक्षासह वायू कोर तयार होतो.

कार्याचे तत्व सोपे आहे: निलंबित कण वाहून नेणारा द्रव, चक्रीवादळात स्पर्शिकरित्या प्रवेश करतो, खाली सर्पिलाकार होतो आणि मुक्त भोवरा प्रवाहात एक केंद्रापसारक क्षेत्र तयार करतो. मोठे कण द्रवातून चक्रीवादळाच्या बाहेर सर्पिलाकार गतीने जातात आणि द्रवाच्या अंशासह स्पिगॉटमधून बाहेर पडतात. स्पिगॉटच्या मर्यादित क्षेत्रामुळे, एक आतील भोवरा, बाह्य भोवरा प्रमाणेच फिरणारा परंतु वरच्या दिशेने वाहणारा, स्थापित होतो आणि व्हर्टेक्स फाइंडरमधून चक्रीवादळ सोडतो, ज्यामध्ये बहुतेक द्रव आणि बारीक कण त्याच्यासोबत असतात. जर स्पिगॉट क्षमता ओलांडली गेली तर, हवेचा गाभा बंद होतो आणि स्पिगॉट डिस्चार्ज छत्रीच्या आकाराच्या स्प्रेपासून 'दोरी'मध्ये बदलतो आणि खडबडीत पदार्थाचे नुकसान ओव्हरफ्लोमध्ये होते.

दंडगोलाकार भागाचा व्यास हा वेगळे करता येणाऱ्या कणांच्या आकारावर परिणाम करणारा प्रमुख घटक आहे, जरी प्राप्त झालेले पृथक्करण बदलण्यासाठी आउटलेट व्यास स्वतंत्रपणे बदलता येतात. सुरुवातीच्या कामगारांनी ५ मिमी व्यासाच्या लहान चक्रीवादळांवर प्रयोग केले असले तरी, व्यावसायिक हायड्रोसायक्लोन व्यास सध्या १० मिमी ते २.५ मीटर पर्यंत आहे, ज्यामध्ये २७०० किलो मीटर−३ घनतेच्या १.५-३०० μm च्या कणांसाठी वेगळे आकार आहेत, वाढत्या कण घनतेसह कमी होत आहेत. ऑपरेटिंग प्रेशर ड्रॉप लहान व्यासासाठी १० बार ते मोठ्या युनिट्ससाठी ०.५ बार पर्यंत आहे. क्षमता वाढवण्यासाठी, अनेक लहानहायड्रोसायक्लोनएकाच फीड लाईनमधून मॅनिफोल्ड केले जाऊ शकते.

जरी ऑपरेशनचे तत्व सोपे असले तरी, त्यांच्या ऑपरेशनचे अनेक पैलू अजूनही नीट समजलेले नाहीत आणि औद्योगिक ऑपरेशनसाठी हायड्रोसायक्लोनची निवड आणि अंदाज मोठ्या प्रमाणात अनुभवजन्य आहेत.

वर्गीकरण

बॅरी ए. विल्स, जेम्स ए. फिंच एफआरएससी, एफसीआयएम, पी.इंजि., विल्सच्या खनिज प्रक्रिया तंत्रज्ञानात (आठवी आवृत्ती), २०१६

९.४.३ हायड्रोसायक्लोन्स विरुद्ध स्क्रीन

बंद ग्राइंडिंग सर्किट्समध्ये (<200 µm) सूक्ष्म कण आकार हाताळताना वर्गीकरणात हायड्रोसायक्लोन्सचे वर्चस्व राहिले आहे. तथापि, स्क्रीन तंत्रज्ञानातील अलीकडील विकासामुळे (प्रकरण 8) ग्राइंडिंग सर्किट्समध्ये स्क्रीन वापरण्यात रस निर्माण झाला आहे. स्क्रीन आकाराच्या आधारावर वेगळे होतात आणि फीड खनिजांमध्ये पसरलेल्या घनतेचा थेट परिणाम होत नाही. हा एक फायदा असू शकतो. स्क्रीनमध्ये बायपास फ्रॅक्शन देखील नसतो आणि उदाहरण 9.2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, बायपास बराच मोठा असू शकतो (त्या बाबतीत 30% पेक्षा जास्त). आकृती 9.8 चक्रीवादळे आणि स्क्रीनसाठी विभाजन वक्रमधील फरकाचे उदाहरण दर्शविते. हा डेटा पेरूमधील एल ब्रोकल कॉन्सन्ट्रेटरचा आहे ज्यामध्ये हायड्रोसायक्लोन्स ग्राइंडिंग सर्किटमध्ये डेरिक स्टॅक साइझर® (प्रकरण 8 पहा) ने बदलण्यापूर्वी आणि नंतर मूल्यांकन केले गेले आहे (डुंडर एट अल., 2014). अपेक्षेनुसार, चक्रीवादळाच्या तुलनेत स्क्रीनमध्ये तीव्र पृथक्करण होते (वक्र उतार जास्त आहे) आणि थोडे बायपास होते. स्क्रीन लागू केल्यानंतर तुटण्याचे प्रमाण वाढल्यामुळे ग्राइंडिंग सर्किट क्षमतेत वाढ झाल्याचे नोंदवले गेले. बायपास काढून टाकल्यामुळे, ग्राइंडिंग मिल्समध्ये परत पाठवल्या जाणाऱ्या बारीक मटेरियलचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे हे घडले, ज्यामुळे कण-कणांच्या परिणामांना आराम मिळतो.

तथापि, बदल हा एक मार्ग नाही: घनदाट पेमिनरल्सच्या अतिरिक्त आकार कपातीचा फायदा घेण्यासाठी स्क्रीनवरून सायक्लोनवर स्विच करणे हे एक अलीकडील उदाहरण आहे (सॅसेव्हिल, २०१५).

धातुकर्म प्रक्रिया आणि डिझाइन

इऑन एच. मॅकडोनाल्ड, हँडबुक ऑफ गोल्ड एक्सप्लोरेशन अँड इव्हॅल्युएशन, २००७ मध्ये

हायड्रोसायक्लोन्स

मोठ्या स्लरी व्हॉल्यूमचे आकारमान कमी करण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी हायड्रोसायक्लोन्स हे प्राधान्य दिलेले युनिट आहेत आणि कारण ते खूप कमी जागा व्यापतात. समान प्रवाह दर आणि लगदा घनतेवर दिले जाते तेव्हा ते सर्वात प्रभावीपणे कार्य करतात आणि आवश्यक विभाजनांवर इच्छित एकूण क्षमता मिळविण्यासाठी वैयक्तिकरित्या किंवा क्लस्टर्समध्ये वापरले जातात. आकारमान क्षमता युनिटद्वारे उच्च स्पर्शिक प्रवाह वेगांद्वारे निर्माण होणाऱ्या केंद्रापसारक बलांवर अवलंबून असते. येणाऱ्या स्लरीद्वारे तयार होणारा प्राथमिक भोवरा आतील शंकूच्या भिंतीभोवती सर्पिलपणे खाली कार्य करतो. घन पदार्थ केंद्रापसारक बलाने बाहेर फेकले जातात जेणेकरून लगदा खाली सरकत असताना त्याची घनता वाढते. वेगाचे उभ्या घटक शंकूच्या भिंतींजवळ खाली आणि अक्षाजवळ वरच्या दिशेने कार्य करतात. कमी दाट केंद्रापसारकपणे वेगळे केलेले स्लाईम फ्रॅक्शन शंकूच्या वरच्या टोकावरील ओपनिंगमधून बाहेर पडण्यासाठी व्हर्टेक्स फाइंडरद्वारे वरच्या दिशेने भाग पाडले जाते. दोन प्रवाहांमधील मध्यवर्ती झोन किंवा लिफाफ्यात शून्य उभ्या वेग असतो आणि तो वरच्या दिशेने जाणाऱ्या बारीक घन पदार्थांपासून खाली जाणाऱ्या खडबडीत घन पदार्थांना वेगळे करतो. प्रवाहाचा मोठा भाग लहान आतील भोवरामधून वरच्या दिशेने जातो आणि उच्च केंद्रापसारक बलांमुळे मोठे सूक्ष्म कण बाहेर फेकले जातात ज्यामुळे सूक्ष्म आकारांमध्ये अधिक कार्यक्षम पृथक्करण होते. हे कण बाह्य भोवरा येथे परत येतात आणि पुन्हा एकदा जिग फीडला रिपोर्ट करतात.

एका विशिष्ट सर्पिल प्रवाह नमुन्यातील भूमिती आणि ऑपरेटिंग परिस्थितीहायड्रोसायक्लोनआकृती ८.१३ मध्ये वर्णन केले आहे. ऑपरेशनल व्हेरिअबल्स म्हणजे लगदा घनता, खाद्य प्रवाह दर, घन पदार्थांची वैशिष्ट्ये, खाद्य इनलेट प्रेशर आणि चक्रीवादळातून होणारा दाब कमी होणे. चक्रीवादळ व्हेरिअबल्स म्हणजे खाद्य इनलेटचे क्षेत्रफळ, व्होर्टेक्स फाइंडर व्यास आणि लांबी आणि स्पिगॉट डिस्चार्ज व्यास. ड्रॅग गुणांकाचे मूल्य आकाराने देखील प्रभावित होते; कण जितका गोलाकारतेपेक्षा वेगळा असेल तितका त्याचा आकार घटक लहान असेल आणि त्याचा स्थिरीकरण प्रतिकार जास्त असेल. गंभीर ताण क्षेत्र २०० मिमी आकाराच्या काही सोन्याच्या कणांपर्यंत वाढू शकते आणि त्यामुळे जास्त पुनर्वापर आणि परिणामी चिखल जमा होणे कमी करण्यासाठी वर्गीकरण प्रक्रियेचे काळजीपूर्वक निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. ऐतिहासिकदृष्ट्या, जेव्हा १५० च्या पुनर्प्राप्तीकडे फारसे लक्ष दिले जात नव्हतेμसोन्याचे दाणे, स्लाईम फ्रॅक्शन्समध्ये सोन्याचे कॅरी-ओव्हर हे सोन्याच्या नुकसानासाठी मोठ्या प्रमाणात जबाबदार असल्याचे दिसून येते जे अनेक गोल्ड प्लेसर ऑपरेशन्समध्ये 40-60% पर्यंत नोंदवले गेले.

आकृती ८.१४ (वॉर्मन सिलेक्शन चार्ट) ही ९-१८ मायक्रॉन ते ३३-७६ मायक्रॉन पर्यंतच्या विविध D50 आकारांमध्ये वेगळे करण्यासाठी चक्रीवादळांची प्राथमिक निवड आहे. चक्रीवादळ कामगिरीच्या इतर चार्टप्रमाणेच हा चार्ट देखील एका विशिष्ट प्रकारच्या काळजीपूर्वक नियंत्रित केलेल्या खाद्यावर आधारित आहे. निवडीसाठी प्रथम मार्गदर्शक म्हणून ते पाण्यात २,७०० किलो/मीटर ३ घन पदार्थांचे प्रमाण गृहीत धरते. मोठ्या व्यासाच्या चक्रीवादळांचा वापर खडबडीत विभाजने तयार करण्यासाठी केला जातो परंतु योग्य कार्यासाठी उच्च खाद्य खंड आवश्यक असतो. उच्च खाद्य खंडांवर बारीक विभाजनांसाठी समांतर कार्यरत असलेल्या लहान व्यासाच्या चक्रीवादळांचे समूह आवश्यक असतात. जवळच्या आकारमानासाठी अंतिम डिझाइन पॅरामीटर्स प्रायोगिकरित्या निश्चित केले पाहिजेत आणि श्रेणीच्या मध्यभागी चक्रीवादळ निवडणे महत्वाचे आहे जेणेकरून ऑपरेशनच्या सुरुवातीला आवश्यक असलेले कोणतेही किरकोळ समायोजन करता येतील.

CBC (सर्कुलेटिंग बेड) सायक्लोन 5 मिमी व्यासापर्यंतच्या गाळाच्या सोन्याच्या खाद्य पदार्थांचे वर्गीकरण करतो आणि पाण्याखालील प्रवाहातून सातत्याने उच्च जिग फीड मिळवतो असा दावा केला जातो. पृथक्करण अंदाजे वाजता होतेD५०/१५० मायक्रॉन घनता २.६५ च्या सिलिकावर आधारित. सीबीसी सायक्लोन अंडरफ्लो विशेषतः जिग सेपरेशनसाठी अनुकूल असल्याचा दावा केला जातो कारण त्याचा आकार तुलनेने गुळगुळीत वितरण वक्र आणि बारीक कचरा कण जवळजवळ पूर्णपणे काढून टाकले जातात. तथापि, जरी या प्रणालीचा दावा केला जात आहे की तो तुलनेने लांब आकाराच्या श्रेणीतील खाद्य (उदा. खनिज वाळू) पासून एकाच पासमध्ये समान जड खनिजांचे उच्च-दर्जाचे प्राथमिक सांद्र तयार करतो, परंतु बारीक आणि फ्लॅकी सोने असलेल्या जलोढ खाद्य सामग्रीसाठी असे कोणतेही कामगिरीचे आकडे उपलब्ध नाहीत. तक्ता ८.५ मध्ये AKW साठी तांत्रिक डेटा देण्यात आला आहे.हायड्रोसायक्लोन३० ते १०० मायक्रॉन दरम्यानच्या कट-ऑफ पॉइंट्ससाठी.

तक्ता ८.५. AKW हायड्रोसायक्लोन्ससाठी तांत्रिक डेटा

प्रकार (केआरएस)	व्यास (मिमी)	दाब कमी होणे	क्षमता		कट पॉइंट (मायक्रॉन)
प्रकार (केआरएस)	व्यास (मिमी)	दाब कमी होणे	स्लरी (चतुर्थांश मीटर/तास)	घन पदार्थ (कमाल टी/तास).	कट पॉइंट (मायक्रॉन)
२११८	१००	१–२.५	९.२७	5	३०-५०
२५१५	१२५	१–२.५	११–३०	6	२५–४५
४११८	२००	०.७–२.०	१८-६०	15	४०-६०
(आरडब्ल्यूएन)६११८	३००	०.५–१.५	४०–१४०	40	५०-१००

लोहखनिजाचे हस्तांतरण आणि वर्गीकरण तंत्रज्ञानातील विकास

ए. जानकोविक, लोहखनिजात, २०१५

८.३.३.१ हायड्रोसायक्लोन विभाजक

हायड्रोसायक्लोन, ज्याला सायक्लोन असेही म्हणतात, हे एक वर्गीकरण करणारे उपकरण आहे जे स्लरी कणांच्या स्थिरीकरण दराला गती देण्यासाठी आणि आकार, आकार आणि विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणानुसार कण वेगळे करण्यासाठी केंद्रापसारक शक्तीचा वापर करते. खनिज उद्योगात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, खनिज प्रक्रियेत त्याचा मुख्य वापर वर्गीकरणकर्ता म्हणून केला जातो, जो बारीक पृथक्करण आकारात अत्यंत कार्यक्षम सिद्ध झाला आहे. हे क्लोज-सर्किट ग्राइंडिंग ऑपरेशन्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते परंतु त्याचे इतर अनेक उपयोग आढळले आहेत, जसे की डिस्लिमिंग, डिग्रिटिंग आणि जाड करणे.

एका सामान्य हायड्रोसायक्लोनमध्ये (आकृती ८.१२अ) एक शंकूच्या आकाराचे भांडे असते, जे त्याच्या शिखरावर उघडलेले असते किंवा खालून प्रवाहित होते, जे एका दंडगोलाकार भागाशी जोडलेले असते, ज्यामध्ये स्पर्शिकायुक्त फीड इनलेट असते. दंडगोलाकार भागाचा वरचा भाग एका प्लेटने बंद केलेला असतो ज्यामधून अक्षीयरित्या बसवलेला ओव्हरफ्लो पाईप जातो. पाईप चक्रीवादळाच्या शरीरात एका लहान, काढता येण्याजोग्या भागाद्वारे वाढविला जातो ज्याला व्हर्टेक्स फाइंडर म्हणतात, जो थेट ओव्हरफ्लोमध्ये फीडचे शॉर्ट-सर्किटिंग रोखतो. स्पर्शिकायुक्त प्रवेशाद्वारे दाबाखाली खाद्य आणले जाते, जे लगद्याला फिरणारी हालचाल देते. यामुळे चक्रीवादळात एक भोवरा निर्माण होतो, ज्यामध्ये उभ्या अक्षासह कमी-दाब झोन असतो, जसे आकृती ८.१२ब मध्ये दर्शविले आहे. अक्षाच्या बाजूने एक एअर-कोर विकसित होतो, जो सामान्यतः शिखर उघडण्याद्वारे वातावरणाशी जोडलेला असतो, परंतु अंशतः कमी दाबाच्या झोनमध्ये द्रावणातून बाहेर पडणाऱ्या विरघळलेल्या हवेमुळे तयार होतो. केंद्रापसारक शक्ती कणांच्या स्थिरीकरण दराला गती देते, ज्यामुळे आकार, आकार आणि विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणानुसार कण वेगळे होतात. जलद स्थिरावणारे कण चक्रीवादळाच्या भिंतीकडे जातात, जिथे वेग सर्वात कमी असतो आणि ते शिखराच्या उघड्याकडे (अंडरफ्लो) स्थलांतरित होतात. ड्रॅग फोर्सच्या क्रियेमुळे, हळूहळू स्थिरावणारे कण अक्षासह कमी दाबाच्या क्षेत्राकडे जातात आणि व्होर्टेक्स फाइंडरद्वारे ओव्हरफ्लोकडे वरच्या दिशेने वाहून नेले जातात.

हायड्रोसायक्लोन्स ग्राइंडिंग सर्किट्समध्ये जवळजवळ सर्वत्र वापरले जातात कारण त्यांची उच्च क्षमता आणि सापेक्ष कार्यक्षमता असते. ते कण आकारांच्या विस्तृत श्रेणीत (सामान्यत: 5-500 μm) देखील वर्गीकृत केले जाऊ शकतात, बारीक वर्गीकरणासाठी लहान व्यासाचे युनिट वापरले जातात. तथापि, मॅग्नेटाइट आणि कचरा खनिजे (सिलिका) यांच्या घनतेच्या फरकामुळे मॅग्नेटाइट ग्राइंडिंग सर्किट्समध्ये चक्रीवादळाचा वापर अकार्यक्षम ऑपरेशनला कारणीभूत ठरू शकतो. मॅग्नेटाइटची विशिष्ट घनता सुमारे 5.15 असते, तर सिलिकाची विशिष्ट घनता सुमारे 2.7 असते.हायड्रोसायक्लोन, हलक्या खनिजांपेक्षा बारीक कापलेल्या आकारात दाट खनिजे वेगळे होतात. म्हणून, मुक्त मॅग्नेटाइट चक्रीवादळाच्या अंडरफ्लोमध्ये केंद्रित होत आहे, परिणामी मॅग्नेटाइटचे जास्त पीसणे होत आहे. नेपियर-मुन एट अल. (२००५) यांनी नोंदवले की दुरुस्त केलेल्या कापलेल्या आकारातील संबंध (d५०c) आणि कण घनता प्रवाहाच्या परिस्थिती आणि इतर घटकांवर अवलंबून खालील स्वरूपाच्या अभिव्यक्तीनंतर येते:

d50c∝ρs−ρl−n

कुठेρs म्हणजे घन पदार्थांची घनता,ρl ही द्रवाची घनता आहे आणिn०.५ आणि १.० च्या दरम्यान आहे. याचा अर्थ असा की चक्रीवादळाच्या कामगिरीवर खनिज घनतेचा परिणाम बराच लक्षणीय असू शकतो. उदाहरणार्थ, जरdमॅग्नेटाइटचे 50c 25 μm आहे, तरdसिलिका कणांचे 50c हे 40–65 μm असेल. आकृती 8.13 मध्ये औद्योगिक बॉल मिल मॅग्नेटाइट ग्राइंडिंग सर्किटच्या सर्वेक्षणातून मिळालेल्या मॅग्नेटाइट (Fe3O4) आणि सिलिका (SiO2) साठी चक्रीवादळ वर्गीकरण कार्यक्षमता वक्र दर्शविले आहेत. सिलिकासाठी आकार वेगळे करणे खूपच खडबडीत आहे, ज्यामध्येd२९ μm च्या Fe3O4 साठी ५०c, तर SiO2 साठी ते ६८ μm आहे. या घटनेमुळे, हायड्रोसायक्लोन्स असलेल्या बंद सर्किटमध्ये मॅग्नेटाइट ग्राइंडिंग मिल्स कमी कार्यक्षम असतात आणि इतर बेस मेटलोर ग्राइंडिंग सर्किट्सच्या तुलनेत त्यांची क्षमता कमी असते.

उच्च दाब प्रक्रिया तंत्रज्ञान: मूलभूत गोष्टी आणि अनुप्रयोग

एमजे कोसेरो पीएचडी, इंडस्ट्रियल केमिस्ट्री लायब्ररीमध्ये, २००१

घन पदार्थ वेगळे करण्याची उपकरणे

•

हायड्रोसायक्लोन

हे घन पदार्थ विभाजकांच्या सर्वात सोप्या प्रकारांपैकी एक आहे. हे एक उच्च-कार्यक्षमतेचे पृथक्करण उपकरण आहे आणि उच्च तापमान आणि दाबांवर घन पदार्थ प्रभावीपणे काढून टाकण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. ते किफायतशीर आहे कारण त्यात कोणतेही हालणारे भाग नाहीत आणि त्याला फारशी देखभालीची आवश्यकता नाही.

घन पदार्थांसाठी पृथक्करण कार्यक्षमता कण-आकार आणि तापमानावर अवलंबून असते. सिलिका आणि 300°C वरील तापमानासाठी 80% च्या जवळील एकूण पृथक्करण कार्यक्षमता साध्य करता येते, तर त्याच तापमान श्रेणीमध्ये, घन झिरकॉन कणांसाठी स्थूल पृथक्करण कार्यक्षमता 99% पेक्षा जास्त असते [29].

हायड्रोसायक्लोन ऑपरेशनमधील मुख्य अडचण म्हणजे काही क्षार चक्रीवादळाच्या भिंतींना चिकटून राहण्याची प्रवृत्ती.

•

क्रॉस मायक्रो-फिल्ट्रेशन

क्रॉस-फ्लो फिल्टर्स सामान्यतः सभोवतालच्या परिस्थितीत क्रॉसफ्लो फिल्टरेशनमध्ये आढळणाऱ्या पद्धतीप्रमाणेच वागतात: वाढलेले कातरणे आणि कमी झालेले द्रव-स्निग्धता यामुळे गाळण्याची संख्या वाढते. घन पदार्थ म्हणून अवक्षेपित क्षारांचे पृथक्करण करण्यासाठी क्रॉस-मायक्रोफिल्ट्रेशन लागू केले गेले आहे, ज्यामुळे कण-पृथक्करण कार्यक्षमता सामान्यतः 99.9% पेक्षा जास्त होते. गोमन्सइत्यादी.[30] ने सुपरक्रिटिकल पाण्यापासून सोडियम नायट्रेट वेगळे करण्याचा अभ्यास केला. अभ्यासाच्या परिस्थितीत, सोडियम नायट्रेट वितळलेल्या मीठाच्या रूपात उपस्थित होते आणि फिल्टरमधून जाण्यास सक्षम होते. तापमानानुसार पृथक्करण कार्यक्षमता प्राप्त झाली, कारण तापमान वाढल्याने विद्राव्यता कमी होते, अनुक्रमे 40% आणि 85% दरम्यान, 400 °C आणि 470 °C साठी. या कामगारांनी वितळलेल्या मीठाच्या विरूद्ध, सुपरक्रिटिकल द्रावणाकडे फिल्टरिंग माध्यमाची वेगळी पारगम्यता, त्यांच्या स्पष्टपणे भिन्न चिकटपणाच्या आधारावर, पृथक्करण यंत्रणा स्पष्ट केली. म्हणून, अवक्षेपित क्षारांना केवळ घन पदार्थ म्हणून फिल्टर करणे शक्य होणार नाही तर वितळलेल्या अवस्थेत असलेल्या कमी-वितळणाऱ्या-बिंदू क्षारांना देखील फिल्टर करणे शक्य होईल.

कामात येणाऱ्या अडचणी प्रामुख्याने क्षारांमुळे फिल्टर-गंज झाल्यामुळे होत्या.

कागद: पुनर्वापर आणि पुनर्वापर केलेले साहित्य

एमआर दोशी, जेएम डायर, मटेरियल सायन्स अँड मटेरियल इंजिनिअरिंगमधील संदर्भ मॉड्यूलमध्ये, २०१६

३.३ स्वच्छता

सफाई कामगार किंवाहायड्रोसायक्लोनदूषित पदार्थ आणि पाण्यातील घनतेच्या फरकावर आधारित लगद्यातून दूषित पदार्थ काढून टाका. या उपकरणांमध्ये शंकूच्या आकाराचे किंवा दंडगोलाकार-शंकूच्या आकाराचे दाब पात्र असते ज्यामध्ये लगदा मोठ्या व्यासाच्या टोकाला स्पर्शिकरित्या दिला जातो (आकृती 6). क्लिनरमधून जाताना लगदा चक्रीवादळासारखाच एक भोवरा प्रवाह नमुना विकसित करतो. प्रवाह मध्य अक्षाभोवती फिरतो जेव्हा तो इनलेटपासून दूर जातो आणि क्लिनर भिंतीच्या आतील बाजूने शिखराकडे किंवा अंडरफ्लो ओपनिंगकडे जातो. शंकूचा व्यास कमी होताच रोटेशनल प्रवाह वेग वाढतो. शिखर टोकाजवळ लहान व्यासाचा ओपनिंग बहुतेक प्रवाहाच्या डिस्चार्जला प्रतिबंधित करतो जो त्याऐवजी क्लिनरच्या गाभ्यावरील आतील भोवर्यात फिरतो. आतील गाभ्यावरील प्रवाह शिखर उघडण्यापासून दूर वाहतो जोपर्यंत तो क्लिनरच्या मध्यभागी मोठ्या व्यासाच्या टोकावर असलेल्या व्हर्टेक्स फाइंडरमधून डिस्चार्ज होत नाही. केंद्रापसारक शक्तीमुळे क्लिनरच्या भिंतीवर केंद्रित झालेले उच्च घनतेचे साहित्य, शंकूच्या शिखरावर डिस्चार्ज केले जाते (ब्लिस, 1994, 1997).

काढून टाकल्या जाणाऱ्या दूषित पदार्थांच्या घनतेनुसार आणि आकारानुसार क्लीनरचे उच्च, मध्यम किंवा कमी घनतेमध्ये वर्गीकरण केले जाते. १५ ते ५० सेमी (६-२० इंच) व्यासाचा उच्च घनता असलेला क्लीनर ट्रॅम्प मेटल, पेपर क्लिप आणि स्टेपल काढून टाकण्यासाठी वापरला जातो आणि तो सहसा पल्परच्या लगेच नंतर ठेवला जातो. क्लीनरचा व्यास कमी होत असताना, लहान आकाराचे दूषित पदार्थ काढून टाकण्याची त्याची कार्यक्षमता वाढते. व्यावहारिक आणि आर्थिक कारणांसाठी, ७५-मिमी (३ इंच) व्यासाचा चक्रीवादळ हा सामान्यतः कागद उद्योगात वापरला जाणारा सर्वात लहान क्लीनर असतो.

रिव्हर्स क्लीनर आणि थ्रूफ्लो क्लीनर हे मेण, पॉलिस्टीरिन आणि स्टिकीज सारख्या कमी घनतेच्या दूषित घटकांना काढून टाकण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. रिव्हर्स क्लीनरना असे नाव देण्यात आले आहे कारण अ‍ॅक्सेप्ट्स स्ट्रीम क्लिनरच्या शिखरावर गोळा केला जातो तर रिजेक्ट्स ओव्हरफ्लोवर बाहेर पडतात. थ्रूफ्लो क्लीनरमध्ये, अ‍ॅक्सेप्ट्स आणि रिजेक्ट्स एक्झिट क्लिनरच्या एकाच टोकाला असतात, आकृती 7 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, क्लिनरच्या कोरजवळील मध्यवर्ती नळीद्वारे अ‍ॅक्सेप्ट्सपासून वेगळे केलेले असतात.

१९२० आणि १९३० च्या दशकात लगद्यातून वाळू काढण्यासाठी वापरले जाणारे सतत सेंट्रीफ्यूज हायड्रोसायक्लोन्सच्या विकासानंतर बंद करण्यात आले. फ्रान्समधील ग्रेनोबल येथील सेंटर टेक्निक डू पेपियर येथे विकसित केलेल्या गायरोक्लीनमध्ये एक सिलेंडर असतो जो १२००-१५०० आरपीएमवर फिरतो (ब्लिस, १९९७; ज्युलियन सेंट अमांड, १९९८, २००२). तुलनेने जास्त वेळ राहण्याचा वेळ आणि उच्च केंद्रापसारक शक्ती यांचे संयोजन कमी घनतेच्या दूषित घटकांना क्लिनरच्या गाभ्याकडे स्थलांतरित होण्यास पुरेसा वेळ देते जिथे ते मध्यवर्ती भोवरा डिस्चार्जद्वारे नाकारले जातात.

एमटी थ्यू, एनसायक्लोपीडिया ऑफ सेपरेशन सायन्स, २००० मध्ये

सारांश

जरी घन-द्रवहायड्रोसायक्लोन२० व्या शतकाच्या बहुतेक काळात स्थापित झालेल्या समाधानकारक द्रव-द्रव पृथक्करण कामगिरी १९८० पर्यंत आली नव्हती. ऑफशोअर तेल उद्योगाला पाण्यातून बारीक वाटलेले दूषित तेल काढून टाकण्यासाठी कॉम्पॅक्ट, मजबूत आणि विश्वासार्ह उपकरणांची आवश्यकता होती. ही गरज एका वेगळ्या प्रकारच्या हायड्रोसायक्लोनने पूर्ण केली, ज्यामध्ये अर्थातच कोणतेही हालणारे भाग नव्हते.

ही गरज अधिक स्पष्टपणे समजावून सांगितल्यानंतर आणि खनिज प्रक्रियेतील घन-द्रव चक्रीवादळ पृथक्करणाशी त्याची तुलना केल्यानंतर, कर्तव्य पूर्ण करण्यासाठी पूर्वी स्थापित केलेल्या उपकरणांच्या प्रकारांपेक्षा हायड्रोसायक्लोनने दिलेले फायदे दिले आहेत.

फीड रचना, ऑपरेटर नियंत्रण आणि आवश्यक ऊर्जा, म्हणजेच दाब कमी होणे आणि प्रवाह दर यांचे उत्पादन, या संदर्भात कामगिरीची चर्चा करण्यापूर्वी पृथक्करण कामगिरी मूल्यांकन निकष सूचीबद्ध केले आहेत.

पेट्रोलियम उत्पादनासाठीचे वातावरण साहित्यासाठी काही मर्यादा घालते आणि यामध्ये कणांच्या क्षरणाची समस्या समाविष्ट आहे. वापरल्या जाणाऱ्या विशिष्ट साहित्यांचा उल्लेख केला आहे. भांडवली आणि आवर्ती अशा दोन्ही प्रकारच्या तेल पृथक्करण संयंत्रांसाठी सापेक्ष खर्चाचा डेटा रेखाटला आहे, जरी स्रोत विरळ आहेत. शेवटी, पुढील विकासासाठी काही निर्देशकांचे वर्णन केले आहे, कारण तेल उद्योग समुद्राच्या तळाशी किंवा विहिरीच्या तळाशी देखील स्थापित केलेल्या उपकरणांकडे पाहतो.

नमुना घेणे, नियंत्रण आणि वस्तुमान संतुलन

३.७.१ कण आकाराचा वापर

अनेक युनिट्स, जसे कीहायड्रोसायक्लोनआणि गुरुत्वाकर्षण विभाजक, आकार वेगळेपणाची एक डिग्री निर्माण करतात आणि कण आकार डेटा वस्तुमान संतुलनासाठी वापरला जाऊ शकतो (उदाहरण 3.15).

उदाहरण ३.१५ हे नोड असंतुलन कमी करण्याचे उदाहरण आहे; उदाहरणार्थ, ते सामान्यीकृत किमान चौरस कमी करण्यासाठी प्रारंभिक मूल्य प्रदान करते. जेव्हा जेव्हा "अतिरिक्त" घटक डेटा असेल तेव्हा हा ग्राफिकल दृष्टिकोन वापरला जाऊ शकतो; उदाहरण ३.९ मध्ये तो वापरला जाऊ शकतो.

उदाहरण ३.१५ मध्ये सायक्लोनचा वापर नोड म्हणून केला आहे. दुसरा नोड म्हणजे समप: हे २ इनपुट (फ्रेश फीड आणि बॉल मिल डिस्चार्ज) आणि एक आउटपुट (सायक्लोन फीड) चे उदाहरण आहे. हे आणखी एक वस्तुमान संतुलन देते (उदाहरण ३.१६).

प्रकरण ९ मध्ये आपण चक्रीवादळ विभाजन वक्र निश्चित करण्यासाठी समायोजित डेटा वापरून या ग्राइंडिंग सर्किट उदाहरणाकडे परत जाऊ.

पोस्ट वेळ: मे-०७-२०१९