विवरण
हाइड्रोसाइक्लोनहरूआकारमा कोनो-बेलनाकार हुन्छन्, बेलनाकार खण्डमा ट्यान्जेन्टियल फिड इनलेट र प्रत्येक अक्षमा आउटलेट हुन्छ। बेलनाकार खण्डमा रहेको आउटलेटलाई भोर्टेक्स फाइन्डर भनिन्छ र इनलेटबाट सिधै सर्ट-सर्किट प्रवाह कम गर्न साइक्लोनमा फैलिन्छ। कोनिकल छेउमा दोस्रो आउटलेट, स्पिगट हुन्छ। आकार विभाजनको लागि, दुबै आउटलेटहरू सामान्यतया वायुमण्डलमा खुला हुन्छन्। हाइड्रोसाइक्लोनहरू सामान्यतया तल्लो छेउमा स्पिगटको साथ ठाडो रूपमा सञ्चालन गरिन्छ, त्यसैले मोटे उत्पादनलाई अन्डरफ्लो र फाइन उत्पादनलाई भनिन्छ, भोर्टेक्स फाइन्डर, ओभरफ्लो छोड्छ। चित्र १ ले योजनाबद्ध रूपमा एक विशिष्टको प्रमुख प्रवाह र डिजाइन सुविधाहरू देखाउँछ।हाइड्रोसाइक्लोन: दुई भर्टिसहरू, ट्यान्जेन्टियल फिड इनलेट र अक्षीय आउटलेटहरू। ट्यान्जेन्टियल इनलेटको तत्काल क्षेत्र बाहेक, चक्रवात भित्रको तरल गतिमा रेडियल सममिति हुन्छ। यदि एक वा दुवै आउटलेटहरू वायुमण्डलको लागि खुला छन् भने, कम चाप क्षेत्रले भित्री भर्टेक्स भित्र ठाडो अक्षको साथ ग्यास कोर निम्त्याउँछ।
चित्र १. हाइड्रोसाइक्लोनका प्रमुख विशेषताहरू।
सञ्चालन सिद्धान्त सरल छ: निलम्बित कणहरू बोकेको तरल पदार्थ, चक्रवातमा स्पर्शिक रूपमा प्रवेश गर्छ, तलतिर घुम्छ र मुक्त भंवर प्रवाहमा केन्द्रापसारक क्षेत्र उत्पादन गर्छ। ठूला कणहरू तरल पदार्थबाट चक्रवातको बाहिर सर्पिल गतिमा सर्छन्, र तरल पदार्थको अंशको साथ स्पिगटबाट बाहिर निस्कन्छन्। स्पिगटको सीमित क्षेत्रको कारण, बाहिरी भंवर जस्तै दिशामा घुम्ने तर माथितिर बग्ने भित्री भंवर स्थापित हुन्छ र चक्रवातलाई भोर्टेक्स खोजकर्ता मार्फत छोड्छ, जसले अधिकांश तरल पदार्थ र सूक्ष्म कणहरू आफूसँगै बोक्छ। यदि स्पिगट क्षमता नाघ्यो भने, वायु कोर बन्द हुन्छ र स्पिगट डिस्चार्ज छाता आकारको स्प्रेबाट 'डोरी' मा परिवर्तन हुन्छ र मोटो पदार्थको क्षति ओभरफ्लोमा हुन्छ।
बेलनाकार खण्डको व्यास छुट्याउन सकिने कणको आकारलाई असर गर्ने प्रमुख चर हो, यद्यपि प्राप्त पृथक्करण परिवर्तन गर्न आउटलेट व्यासहरू स्वतन्त्र रूपमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ। प्रारम्भिक कामदारहरूले ५ मिमी व्यास जति सानो चक्रवातहरूसँग प्रयोग गर्दा, व्यावसायिक हाइड्रोसाइक्लोन व्यास हाल १० मिमी देखि २.५ मिटर सम्मको हुन्छ, २७०० किलोग्राम m−३ घनत्व भएका कणहरूको लागि छुट्याउने आकारहरू १.५–३०० μm को साथ, बढेको कण घनत्वसँगै घट्दै जान्छ। सञ्चालन दबाव ड्रप सानो व्यासको लागि १० बार देखि ठूला एकाइहरूको लागि ०.५ बार सम्मको हुन्छ। क्षमता बढाउन, धेरै सानाहाइड्रोसाइक्लोनहरूएउटै फिड लाइनबाट गुणात्मक रूपमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
यद्यपि सञ्चालनको सिद्धान्त सरल छ, तिनीहरूको सञ्चालनका धेरै पक्षहरू अझै पनि राम्ररी बुझिएका छैनन्, र औद्योगिक सञ्चालनको लागि हाइड्रोसाइक्लोन चयन र भविष्यवाणी धेरै हदसम्म अनुभवजन्य छन्।
वर्गीकरण
ब्यारी ए. विल्स, जेम्स ए. फिन्च FRSC, FCIM, P.Eng., विल्सको खनिज प्रशोधन प्रविधिमा (आठौं संस्करण), २०१६
९.४.३ हाइड्रोसाइक्लोन बनाम स्क्रिनहरू
बन्द ग्राइन्डिङ सर्किटहरू (<२०० µm) मा सूक्ष्म कण आकारहरूसँग व्यवहार गर्दा हाइड्रोसाइक्लोनहरूले वर्गीकरणमा प्रभुत्व जमाएका छन्। यद्यपि, स्क्रिन प्रविधिमा हालैका विकासहरू (अध्याय ८) ले ग्राइन्डिङ सर्किटहरूमा स्क्रिनहरू प्रयोग गर्न नयाँ रुचि सिर्जना गरेको छ। स्क्रिनहरू आकारको आधारमा अलग हुन्छन् र फिड खनिजहरूमा फैलिएको घनत्वबाट प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित हुँदैनन्। यो एक फाइदा हुन सक्छ। स्क्रिनहरूमा पनि बाइपास अंश हुँदैन, र उदाहरण ९.२ ले देखाएको छ, बाइपास धेरै ठूलो हुन सक्छ (त्यस अवस्थामा ३०% भन्दा बढी)। चित्र ९.८ ले साइक्लोन र स्क्रिनहरूको लागि विभाजन वक्रमा भिन्नताको उदाहरण देखाउँछ। डेटा पेरुको एल ब्रोकल कन्सेन्ट्रेटरबाट हो जसमा हाइड्रोसाइक्लोनहरूलाई डेरिक स्ट्याक साइजर® (अध्याय ८ हेर्नुहोस्) ले ग्राइन्डिङ सर्किटमा प्रतिस्थापन गर्नु अघि र पछिको मूल्याङ्कन गरिएको थियो (डुन्डर एट अल।, २०१४)। अपेक्षासँग मिल्दोजुल्दो, चक्रवातको तुलनामा स्क्रिनमा तीव्र विभाजन (वक्रको ढलान बढी छ) र थोरै बाइपास थियो। स्क्रिन लागू गरेपछि उच्च ब्रेकेज दरका कारण ग्राइन्डिङ सर्किट क्षमतामा वृद्धि भएको रिपोर्ट गरिएको थियो। यो बाइपासको उन्मूलनको कारणले भएको थियो, जसले ग्राइन्डिङ मिलहरूमा फिर्ता पठाइने मसिनो सामग्रीको मात्रा घटाएको थियो जसले कण-कण प्रभावहरूलाई कम गर्छ।
चित्र ९.८। एल ब्रोकल कन्सेन्ट्रेटरमा ग्राइन्डिङ सर्किटमा साइक्लोन र स्क्रिनहरूको लागि विभाजन कर्भहरू।
(Dündar et al. (2014) बाट रूपान्तरित)
यद्यपि, परिवर्तन एउटा तरिका होइन: हालैको उदाहरण भनेको घना पेमिनरलहरूको अतिरिक्त आकार घटाउने फाइदा लिन स्क्रिनबाट साइक्लोनमा स्विच गर्नु हो (सासेभिल, २०१५)।
धातुकर्म प्रक्रिया र डिजाइन
इयोन एच. म्याकडोनाल्ड, सुन अन्वेषण र मूल्यांकनको पुस्तिकामा, २००७
हाइड्रोसाइक्लोनहरू
हाइड्रोसाइक्लोनहरू ठूला स्लरी भोल्युमहरूलाई सस्तोमा आकार दिन वा डिस्लिम गर्न रुचाइएका एकाइहरू हुन् र किनभने तिनीहरूले धेरै कम भुइँ ठाउँ वा हेडरूम ओगटेका हुन्छन्। समान प्रवाह दर र पल्प घनत्वमा खुवाउँदा तिनीहरू सबैभन्दा प्रभावकारी रूपमा सञ्चालन हुन्छन् र आवश्यक विभाजनहरूमा इच्छित कुल क्षमताहरू प्राप्त गर्न व्यक्तिगत रूपमा वा क्लस्टरहरूमा प्रयोग गरिन्छ। साइजिङ क्षमताहरू एकाइ मार्फत उच्च स्पर्शिक प्रवाह वेगहरूद्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बलहरूमा निर्भर गर्दछ। आगमन स्लरीद्वारा बनेको प्राथमिक भंवर भित्री शंकु पर्खाल वरिपरि सर्पिल रूपमा तल कार्य गर्दछ। ठोसहरू केन्द्रापसारक बलद्वारा बाहिर फ्याँकिन्छन् ताकि पल्प तल सर्दै जाँदा यसको घनत्व बढ्छ। वेगको ठाडो घटकहरू शंकु पर्खालहरू नजिक तल र अक्षको नजिक माथि कार्य गर्दछ। कम बाक्लो केन्द्रापसारक रूपमा छुट्याइएको स्लाइम अंश शंकुको माथिल्लो छेउमा रहेको खोल्ने ठाउँबाट बाहिर निस्कन भर्टेक्स खोजकर्ता मार्फत माथितिर बाध्य पारिन्छ। दुई प्रवाहहरू बीचको मध्यवर्ती क्षेत्र वा खाममा शून्य ठाडो वेग हुन्छ र माथि सर्दै गरेका मसिना ठोसहरूबाट तल सर्ने मोटा ठोसहरूलाई अलग गर्दछ। प्रवाहको ठूलो भाग सानो भित्री भर्टेक्स भित्र माथितिर जान्छ र उच्च केन्द्रापसारक बलले ठूला मसिना कणहरूलाई बाहिर फ्याँक्छ जसले गर्दा मसिना आकारहरूमा अझ प्रभावकारी पृथकीकरण प्रदान हुन्छ। यी कणहरू बाहिरी भर्टेक्समा फर्कन्छन् र फेरि एक पटक जिग फिडमा रिपोर्ट गर्छन्।
विशिष्टको सर्पिल प्रवाह ढाँचा भित्र ज्यामिति र सञ्चालन अवस्थाहरूहाइड्रोसाइक्लोनचित्र ८.१३ मा वर्णन गरिएको छ। सञ्चालन चरहरू पल्प घनत्व, फिड प्रवाह दर, ठोस विशेषताहरू, फिड इनलेट चाप र चक्रवात मार्फत दबाब ड्रप हुन्। चक्रवात चरहरू फिड इनलेटको क्षेत्र, भोर्टेक्स खोजकर्ता व्यास र लम्बाइ, र स्पिगट डिस्चार्ज व्यास हुन्। ड्र्याग गुणांकको मान पनि आकारबाट प्रभावित हुन्छ; कण गोलाकारताबाट जति फरक हुन्छ, यसको आकार कारक त्यति नै सानो हुन्छ र यसको बसोबास प्रतिरोध त्यति नै ठूलो हुन्छ। महत्वपूर्ण तनाव क्षेत्र २०० मिमी आकार जति ठूला सुनका कणहरूमा विस्तार हुन सक्छ र अत्यधिक रिसाइक्लिंग र फलस्वरूप स्लिमको निर्माण कम गर्न वर्गीकरण प्रक्रियाको सावधानीपूर्वक निगरानी आवश्यक छ। ऐतिहासिक रूपमा, जब १५० को रिकभरीमा थोरै ध्यान दिइएको थियोμसुनको दानाको तुलनामा, स्लाइम अंशहरूमा सुनको क्यारी-ओभर धेरै हदसम्म सुनको क्षतिको लागि जिम्मेवार देखिन्छ जुन धेरै सुन प्लेसर सञ्चालनहरूमा ४०-६०% सम्म उच्च रेकर्ड गरिएको थियो।
८.१३. हाइड्रोसाइक्लोनको सामान्य ज्यामिति र सञ्चालन अवस्था।
चित्र ८.१४ (वारमन चयन चार्ट) ९-१८ माइक्रोन देखि ३३-७६ माइक्रोन सम्मका विभिन्न D50 आकारहरूमा छुट्याउनको लागि चक्रवातहरूको प्रारम्भिक चयन हो। यो चार्ट, चक्रवात प्रदर्शनका अन्य यस्ता चार्टहरू जस्तै, एक विशेष प्रकारको सावधानीपूर्वक नियन्त्रित फिडमा आधारित छ। यसले छनोटको लागि पहिलो गाइडको रूपमा पानीमा २,७०० किलोग्राम/मीटर ३ को ठोस सामग्री मान्दछ। ठूला व्यास चक्रवातहरू मोटा विभाजनहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ तर उचित कार्यको लागि उच्च फिड भोल्युमहरू आवश्यक पर्दछ। उच्च फिड भोल्युमहरूमा राम्रो विभाजनहरूलाई समानान्तर रूपमा सञ्चालन गर्ने साना व्यास चक्रवातहरूको समूहहरू आवश्यक पर्दछ। नजिकको आकारको लागि अन्तिम डिजाइन प्यारामिटरहरू प्रयोगात्मक रूपमा निर्धारण गरिनुपर्छ, र दायराको बीचमा चक्रवात चयन गर्नु महत्त्वपूर्ण छ ताकि सञ्चालनको सुरुवातमा आवश्यक पर्ने कुनै पनि सानो समायोजनहरू गर्न सकियोस्।
८.१४। वारम्यान प्रारम्भिक छनोट चार्ट।
CBC (सर्कुलेटिंग बेड) साइक्लोनले ५ मिमी व्याससम्मको जलोढ़ सुनको फिड सामग्रीलाई वर्गीकृत गर्ने र अन्डरफ्लोबाट निरन्तर उच्च जिग फिड प्राप्त गर्ने दाबी गरिएको छ। पृथकीकरण लगभग मा हुन्छD५०/१५० माइक्रोन घनत्व २.६५ को सिलिकामा आधारित। CBC चक्रवात अन्डरफ्लो यसको तुलनात्मक रूपमा सहज आकार वितरण वक्र र सूक्ष्म फोहोर कणहरूको लगभग पूर्ण हटाउने कारणले गर्दा जिग विभाजनको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त भएको दाबी गरिएको छ। यद्यपि, यद्यपि यो प्रणालीले अपेक्षाकृत लामो आकारको दायरा फिड (जस्तै खनिज बालुवा) बाट एक पासमा समान भारी खनिजहरूको उच्च-ग्रेड प्राथमिक सांद्रता उत्पादन गर्ने दाबी गरिएको छ, सूक्ष्म र फ्लेकी सुन भएको जलोढ़ फिड सामग्रीको लागि त्यस्तो कुनै प्रदर्शन तथ्याङ्क उपलब्ध छैन। तालिका ८.५ ले AKW को लागि प्राविधिक डेटा दिन्छ।हाइड्रोसाइक्लोनहरू३० र १०० माइक्रोन बीचको कट-अफ बिन्दुहरूको लागि।
तालिका ८.५। AKW हाइड्रोसाइक्लोनहरूको लागि प्राविधिक डेटा
| प्रकार (KRS) | व्यास (मिमी) | चाप घट्नु | क्षमता | काट्ने बिन्दु (माइक्रोन) | |
|---|---|---|---|---|---|
| स्लरी (घण्टा वर्ग मीटर) | ठोस पदार्थ (अधिकतम t/h)। | ||||
| 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 |
| (RWN)६११८ | ३०० | ०.५–१.५ | ४०–१४० | 40 | ५०–१०० |
फलाम अयस्क परिसंचरण र वर्गीकरण प्रविधिहरूमा विकास
ए. जानकोभिक, फलामको अयस्कमा, २०१५
८.३.३.१ हाइड्रोसाइक्लोन विभाजकहरू
हाइड्रोसाइक्लोन, जसलाई साइक्लोन पनि भनिन्छ, एक वर्गीकरण उपकरण हो जसले स्लरी कणहरूको स्थिरीकरण दरलाई तीव्र पार्न केन्द्रापसारक बल प्रयोग गर्दछ र आकार, आकार र विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण अनुसार कणहरू अलग गर्दछ। यो खनिज उद्योगमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, खनिज प्रशोधनमा यसको मुख्य प्रयोग वर्गीकरणकर्ताको रूपमा हो, जसले सूक्ष्म विभाजन आकारहरूमा अत्यन्त कुशल साबित भएको छ। यो बन्द-सर्किट ग्राइन्डिङ अपरेशनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ तर यसले धेरै अन्य प्रयोगहरू फेला पारेको छ, जस्तै डेस्लिमिङ, डिग्रिटिङ, र मोटोपन।
एउटा विशिष्ट हाइड्रोसाइक्लोन (चित्र ८.१२क) मा शंक्वाकार आकारको भाँडो हुन्छ, जुन यसको शीर्षमा खुला हुन्छ, वा अन्डरफ्लो हुन्छ, बेलनाकार खण्डमा जोडिएको हुन्छ, जसमा ट्यान्जेन्टियल फिड इनलेट हुन्छ। बेलनाकार खण्डको माथिल्लो भाग प्लेटले बन्द हुन्छ जसबाट अक्षीय रूपमा माउन्ट गरिएको ओभरफ्लो पाइप जान्छ। पाइपलाई भोर्टेक्स फाइन्डर भनेर चिनिने छोटो, हटाउन सकिने खण्डद्वारा चक्रवातको शरीरमा विस्तार गरिएको हुन्छ, जसले फिडलाई सिधै ओभरफ्लोमा छोटो सर्किट हुनबाट रोक्छ। फिडलाई ट्यान्जेन्टियल प्रविष्टि मार्फत दबाबमा प्रस्तुत गरिन्छ, जसले पल्पलाई घुमाउरो गति प्रदान गर्दछ। यसले चक्रवातमा भर्टेक्स उत्पन्न गर्दछ, जसमा ठाडो अक्षको साथ कम-दबाव क्षेत्र हुन्छ, जस्तै चित्र ८.१२ख। अक्षको साथमा एक वायु-कोर विकसित हुन्छ, सामान्यतया शीर्ष खोल्ने माध्यमबाट वायुमण्डलसँग जोडिएको हुन्छ, तर आंशिक रूपमा कम चापको क्षेत्रमा घोलबाट निस्कने घुलनशील हावाद्वारा सिर्जना गरिएको हुन्छ। केन्द्रापसारक बलले कणहरूको बसोबास दरलाई गति दिन्छ, जसले गर्दा आकार, आकार र विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण अनुसार कणहरू अलग गरिन्छ। छिटो बसोबास गर्ने कणहरू चक्रवातको भित्तामा सर्छन्, जहाँ गति सबैभन्दा कम हुन्छ, र शीर्ष उद्घाटन (अन्डरफ्लो) मा सर्छन्। ड्र्याग बलको कार्यको कारण, ढिलो बसोबास गर्ने कणहरू अक्षको साथ कम चापको क्षेत्र तिर सर्छन् र भोर्टेक्स खोजकर्ता मार्फत ओभरफ्लोमा माथितिर लगिन्छन्।
चित्र ८.१२। हाइड्रोसाइक्लोन (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) र हाइड्रोसाइक्लोन ब्याट्री। केभेक्स हाइड्रोसाइक्लोन ओभरभ्यू ब्रोसर, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx।
हाइड्रोसाइक्लोनहरू तिनीहरूको उच्च क्षमता र सापेक्षिक दक्षताको कारणले ग्राइन्डिङ सर्किटहरूमा लगभग विश्वव्यापी रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरू कण आकारहरूको धेरै विस्तृत दायरा (सामान्यतया 5-500 μm) मा पनि वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, सानो व्यास एकाइहरू राम्रो वर्गीकरणको लागि प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, म्याग्नेटाइट ग्राइन्डिङ सर्किटहरूमा साइक्लोन अनुप्रयोगले म्याग्नेटाइट र फोहोर खनिजहरू (सिलिका) बीचको घनत्व भिन्नताको कारणले अकुशल सञ्चालन निम्त्याउन सक्छ। म्याग्नेटाइटको विशिष्ट घनत्व लगभग 5.15 छ, जबकि सिलिकाको विशिष्ट घनत्व लगभग 2.7 छ। माहाइड्रोसाइक्लोनहरू, घना खनिजहरू हल्का खनिजहरू भन्दा मसिनो काटिएको आकारमा अलग हुन्छन्। त्यसकारण, मुक्त म्याग्नेटाइट चक्रवात अन्डरफ्लोमा केन्द्रित भइरहेको छ, जसको परिणामस्वरूप म्याग्नेटाइटको ओभरग्राइन्डिङ भइरहेको छ। नेपियर-मुन एट अल। (२००५) ले उल्लेख गरे कि सच्याइएको काटिएको आकार बीचको सम्बन्ध (d५०c) र कण घनत्व प्रवाह अवस्था र अन्य कारकहरूमा निर्भर गर्दै निम्न रूपको अभिव्यक्ति पछ्याउँछ:
कहाँρs भनेको ठोस पदार्थको घनत्व हो,ρl तरल पदार्थको घनत्व हो, रn०.५ र १.० को बीचमा छ। यसको अर्थ चक्रवात प्रदर्शनमा खनिज घनत्वको प्रभाव धेरै महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, यदिdम्याग्नेटाइटको ५०c २५ μm हुन्छ, त्यसपछिd५०c सिलिका कणहरू ४०–६५ μm हुनेछन्। चित्र ८.१३ ले औद्योगिक बल मिल म्याग्नेटाइट ग्राइन्डिङ सर्किटको सर्वेक्षणबाट प्राप्त म्याग्नेटाइट (Fe3O4) र सिलिका (SiO2) को लागि चक्रवात वर्गीकरण दक्षता वक्रहरू देखाउँछ। सिलिकाको लागि आकार विभाजन धेरै मोटो छ, जसमाd२९ μm को Fe3O4 को लागि ५०c, जबकि SiO2 को लागि त्यो ६८ μm हो। यस घटनाको कारणले गर्दा, हाइड्रोसाइक्लोनहरू भएका बन्द सर्किटहरूमा म्याग्नेटाइट ग्राइन्डिङ मिलहरू कम कुशल हुन्छन् र अन्य आधार धातु ग्राइन्डिङ सर्किटहरूको तुलनामा कम क्षमता हुन्छन्।
चित्र ८.१३। म्याग्नेटाइट Fe3O4 र सिलिका SiO2 को लागि चक्रवात दक्षता—औद्योगिक सर्वेक्षण।
उच्च चाप प्रक्रिया प्रविधि: आधारभूत कुराहरू र अनुप्रयोगहरू
एमजे कोसेरो पीएचडी, औद्योगिक रसायन विज्ञान पुस्तकालयमा, २००१
ठोस-पृथकीकरण उपकरणहरू
- •
-
हाइड्रोसाइक्लोन
यो ठोस विभाजकहरूको सबैभन्दा सरल प्रकारहरू मध्ये एक हो। यो एक उच्च-दक्षता विभाजन उपकरण हो र उच्च तापक्रम र दबाबमा ठोसहरूलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो किफायती छ किनभने यसमा कुनै चल्ने भागहरू छैनन् र थोरै मर्मत आवश्यक पर्दछ।
ठोस पदार्थहरूको लागि पृथकीकरण दक्षता कण-आकार र तापक्रमको बलियो कार्य हो। सिलिका र ३००°C भन्दा माथिको तापक्रमको लागि ८०% नजिकको कुल पृथकीकरण दक्षता प्राप्त गर्न सकिन्छ, जबकि उही तापक्रम दायरामा, घना जिरकोन कणहरूको लागि कुल पृथकीकरण दक्षता ९९% भन्दा बढी हुन्छ [29]।
हाइड्रोसाइक्लोन सञ्चालनको मुख्य बाधा भनेको केही लवणहरूको चक्रवातको पर्खालमा टाँसिने प्रवृत्ति हो।
- •
-
क्रस माइक्रो-फिल्ट्रेसन
क्रस-फ्लो फिल्टरहरूले परिवेशको अवस्थाहरूमा क्रसफ्लो फिल्टरेशनमा सामान्यतया अवलोकन गरिएको जस्तै व्यवहार गर्छन्: बढेको शियर-रेट र कम तरल पदार्थ-चिसोपनले फिल्टरेट संख्या बढाउँछ। क्रस-माइक्रोफिल्ट्रेसनलाई ठोस पदार्थको रूपमा अवक्षेपित लवणहरूको पृथकीकरणमा लागू गरिएको छ, जसले कण-पृथकीकरण दक्षता सामान्यतया ९९.९% भन्दा बढी दिन्छ। गोमेन्सआदि।[30] ले सुपरक्रिटिकल पानीबाट सोडियम नाइट्रेट पृथकीकरणको अध्ययन गरे। अध्ययनको अवस्था अन्तर्गत, सोडियम नाइट्रेट पग्लिएको नुनको रूपमा उपस्थित थियो र फिल्टर पार गर्न सक्षम थियो। पृथकीकरण दक्षताहरू प्राप्त गरियो जुन तापक्रमसँगै फरक-फरक हुन्छ, किनकि तापक्रम बढ्दै जाँदा घुलनशीलता घट्छ, क्रमशः ४०० °C र ४७० °C को लागि ४०% र ८५% को बीचमा। यी कामदारहरूले पृथकीकरण संयन्त्रलाई पग्लिएको नुनको विपरीत, सुपरक्रिटिकल घोल तर्फ फिल्टरिङ माध्यमको विशिष्ट पारगम्यताको परिणामको रूपमा व्याख्या गरे, तिनीहरूको स्पष्ट रूपमा भिन्न चिपचिपापनको आधारमा। त्यसकारण, अवक्षेपित लवणहरूलाई केवल ठोस पदार्थको रूपमा फिल्टर गर्न मात्र सम्भव हुनेछैन तर पग्लिएको अवस्थामा रहेका कम-पग्लने-बिन्दु लवणहरूलाई पनि फिल्टर गर्न सम्भव हुनेछ।
सञ्चालन समस्याहरू मुख्यतया लवणहरूले फिल्टर-क्षरण गरेको कारणले थिए।
कागज: पुनर्चक्रण र पुनर्चक्रण गरिएका सामग्रीहरू
एमआर दोशी, जेएम डायर, सामग्री विज्ञान र सामग्री इन्जिनियरिङमा सन्दर्भ मोड्युलमा, २०१६
३.३ सफाई
सफाई कर्मचारी वाहाइड्रोसाइक्लोनहरूदूषित पदार्थ र पानी बीचको घनत्व भिन्नताको आधारमा पल्पबाट दूषित पदार्थहरू हटाउनुहोस्। यी उपकरणहरूमा शंक्वाकार वा बेलनाकार-शंक्वाकार दबाब भाँडो हुन्छ जसमा पल्पलाई ठूलो व्यासको छेउमा स्पर्शिक रूपमा खुवाइन्छ (चित्र ६)। क्लिनरबाट गुज्रने क्रममा पल्पले चक्रवात जस्तै भंवर प्रवाह ढाँचा विकास गर्दछ। प्रवाह इनलेटबाट टाढा जाँदा र क्लिनर भित्ताको भित्री भागको साथमा शीर्ष, वा अन्डरफ्लो ओपनिङ तिर केन्द्रीय अक्ष वरिपरि घुम्छ। शंकुको व्यास घट्दै जाँदा घुमाउने प्रवाह गति बढ्छ। शीर्ष छेउको नजिक सानो व्यासको ओपनिङले अधिकांश प्रवाहको डिस्चार्जलाई रोक्छ जुन सट्टा क्लिनरको कोरमा भित्री भंवरमा घुम्छ। भित्री कोरमा प्रवाह एपेक्स ओपनिङबाट टाढा बग्छ जबसम्म यो क्लीनरको केन्द्रमा ठूलो व्यासको छेउमा अवस्थित भंवर खोजकर्ताबाट डिस्चार्ज हुँदैन। केन्द्रापसारक बलको कारणले गर्दा क्लीनरको भित्तामा केन्द्रित भएको उच्च घनत्व सामग्री, शंकुको शीर्षमा डिस्चार्ज हुन्छ (ब्लिस, १९९४, १९९७)।
चित्र ६. हाइड्रोसाइक्लोनका भागहरू, प्रमुख प्रवाह ढाँचाहरू र पृथकीकरण प्रवृत्तिहरू।
हटाइने दूषित पदार्थहरूको घनत्व र आकारको आधारमा क्लीनरहरूलाई उच्च, मध्यम वा कम घनत्वको रूपमा वर्गीकृत गरिन्छ। १५ देखि ५० सेन्टिमिटर (६-२० इन्च) व्यास भएको उच्च घनत्वको क्लीनर ट्र्याम्प धातु, पेपर क्लिप र स्टेपलहरू हटाउन प्रयोग गरिन्छ र सामान्यतया पल्परको तुरुन्तै पछि राखिन्छ। क्लिनरको व्यास घट्दै जाँदा, साना आकारका दूषित पदार्थहरू हटाउन यसको दक्षता बढ्छ। व्यावहारिक र आर्थिक कारणहरूले गर्दा, ७५-मिमी (३ इन्च) व्यासको साइक्लोन सामान्यतया कागज उद्योगमा प्रयोग हुने सबैभन्दा सानो क्लीनर हो।
रिभर्स क्लीनर र थ्रुफ्लो क्लीनरहरू मोम, पोलिस्टीरिन र स्टिकीजस्ता कम घनत्वका दूषित पदार्थहरू हटाउन डिजाइन गरिएका हुन्। रिभर्स क्लीनरहरूलाई यस्तो नाम दिइएको हो किनभने एक्सेप्ट्स स्ट्रिम क्लिनरको शीर्षमा सङ्कलन गरिन्छ जबकि रिजेक्टहरू ओभरफ्लोमा बाहिर निस्कन्छन्। थ्रुफ्लो क्लिनरमा, क्लिनरको एउटै छेउमा एक्सेप्ट्स र रिजेक्ट्स एक्जिटहरू हुन्छन्, चित्र ७ मा देखाइए अनुसार, क्लिनरको कोर नजिकैको केन्द्रीय ट्यूबद्वारा रिजेक्ट्सबाट अलग गरिएको क्लिनर भित्ता नजिकै एक्सेप्ट्सको साथ।
चित्र ७. थ्रुफ्लो क्लिनरको योजना।
१९२० र १९३० को दशकमा पल्पबाट बालुवा हटाउन प्रयोग गरिने निरन्तर सेन्ट्रीफ्यूजहरू हाइड्रोसाइक्लोनको विकास पछि बन्द गरियो। फ्रान्सको ग्रेनोबलको सेन्टर टेक्निक डु पापियरमा विकसित गरिएको जाइरोक्लिनमा १२००–१५०० आरपीएममा घुम्ने सिलिन्डर हुन्छ (ब्लिस, १९९७; जुलियन सेन्ट अमान्ड, १९९८, २००२)। अपेक्षाकृत लामो निवास समय र उच्च केन्द्रापसारक बलको संयोजनले कम घनत्वका दूषित पदार्थहरूलाई क्लिनरको कोरमा सर्न पर्याप्त समय दिन्छ जहाँ तिनीहरूलाई केन्द्र भोर्टेक्स डिस्चार्ज मार्फत अस्वीकार गरिन्छ।
एमटी थ्यू, इन्साइक्लोपीडिया अफ सेपरेशन साइन्स, २००० मा
सारांश
ठोस-तरल भए पनिहाइड्रोसाइक्लोन२० औं शताब्दीको अधिकांश समयदेखि स्थापित भए पनि, सन्तोषजनक तरल-तरल पृथकीकरण प्रदर्शन १९८० को दशकसम्म आइपुगेको थिएन। अपतटीय तेल उद्योगलाई पानीबाट बारीक रूपमा विभाजित दूषित तेल हटाउनको लागि कम्प्याक्ट, बलियो र भरपर्दो उपकरणहरूको आवश्यकता थियो। यो आवश्यकतालाई उल्लेखनीय रूपमा फरक प्रकारको हाइड्रोसाइक्लोनले पूरा गर्यो, जसमा अवश्य पनि कुनै चल भागहरू थिएनन्।
यस आवश्यकतालाई अझ पूर्ण रूपमा व्याख्या गरेपछि र खनिज प्रशोधनमा ठोस-तरल चक्रवाती पृथकीकरणसँग तुलना गरेपछि, हाइड्रोसाइक्लोनले कर्तव्य पूरा गर्न पहिले स्थापित उपकरणहरूको प्रकारहरूमा प्रदान गर्ने फाइदाहरू दिइएका छन्।
फिड संरचना, अपरेटर नियन्त्रण र आवश्यक ऊर्जा, अर्थात् दबाब ड्रप र प्रवाह दरको उत्पादनको सन्दर्भमा कार्यसम्पादन छलफल गर्नु अघि पृथकीकरण कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन मापदण्डहरू सूचीबद्ध गरिएका छन्।
पेट्रोलियम उत्पादनको वातावरणले सामग्रीहरूको लागि केही बाधाहरू सेट गर्दछ र यसमा कण क्षरणको समस्या समावेश छ। प्रयोग हुने विशिष्ट सामग्रीहरू उल्लेख गरिएको छ। पूँजीगत र आवर्ती दुवै प्रकारका तेल पृथकीकरण प्लान्टहरूको लागि सापेक्ष लागत डेटा रेखांकित गरिएको छ, यद्यपि स्रोतहरू विरलै छन्। अन्तमा, थप विकासका लागि केही सूचकहरू वर्णन गरिएको छ, किनकि तेल उद्योगले समुद्रको तल वा इनारको तल पनि स्थापित उपकरणहरूलाई हेर्छ।
नमूना, नियन्त्रण, र द्रव्यमान सन्तुलन
ब्यारी ए. विल्स, जेम्स ए. फिन्च FRSC, FCIM, P.Eng., विल्सको खनिज प्रशोधन प्रविधिमा (आठौं संस्करण), २०१६
३.७.१ कण आकारको प्रयोग
धेरै एकाइहरू, जस्तैहाइड्रोसाइक्लोनहरूर गुरुत्वाकर्षण विभाजकहरूले आकार विभाजनको डिग्री उत्पादन गर्छन् र कण आकार डेटा द्रव्यमान सन्तुलनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ (उदाहरण ३.१५)।
उदाहरण ३.१५ नोड असंतुलन न्यूनीकरणको उदाहरण हो; यसले, उदाहरणका लागि, सामान्यीकृत न्यूनतम वर्ग न्यूनीकरणको लागि प्रारम्भिक मान प्रदान गर्दछ। यो ग्राफिकल दृष्टिकोण "अतिरिक्त" घटक डेटा हुँदा प्रयोग गर्न सकिन्छ; उदाहरण ३.९ मा यो प्रयोग गर्न सकिन्थ्यो।
उदाहरण ३.१५ ले साइक्लोनलाई नोडको रूपमा प्रयोग गर्दछ। दोस्रो नोड सम्प हो: यो २ इनपुटहरू (ताजा फिड र बल मिल डिस्चार्ज) र एउटा आउटपुट (साइक्लोन फिड) को उदाहरण हो। यसले अर्को द्रव्यमान सन्तुलन दिन्छ (उदाहरण ३.१६)।
अध्याय ९ मा हामी चक्रवात विभाजन वक्र निर्धारण गर्न समायोजित डेटा प्रयोग गरेर यो ग्राइन्डिङ सर्किट उदाहरणमा फर्कन्छौं।
पोस्ट समय: मे-०७-२०१९