Hidrosiklon

Katerangan

Hidrosiklonbentukna cono-cylindrical, kalawan inlet feed tangensial kana bagian cylindrical sarta outlet di unggal sumbu. Outlet di bagian cylindrical disebut vortex finder tur ngalegaan kana siklon pikeun ngurangan aliran pondok-circuit langsung ti inlet nu. Dina tungtung kerucut aya outlet kadua, spigot. Pikeun separation ukuran, duanana outlet umumna kabuka ka atmosfir. Hydrocyclones umumna dioperasikeun vertikal jeung spigot di tungtung handap, ku kituna produk kasar disebut underflow jeung produk rupa, ninggalkeun vortex finder, overflow nu. Gambar 1 schematically nembongkeun aliran poko jeung fitur desain hashidrosiklon: dua vortices, inlet feed tangensial jeung outlet axial. Iwal wewengkon langsung tina inlet tangensial, gerak cairan dina siklon ngabogaan simétri radial. Lamun salah sahiji atawa duanana outlet kabuka ka atmosfir, zona tekanan low ngabalukarkeun inti gas sapanjang sumbu nangtung, di jero vortex jero.

Prinsip operasi nyaéta basajan: cairan, mawa partikel ditunda, asup kana siklon tangentially, spirals handap sarta ngahasilkeun médan centrifugal dina aliran vortex bébas. Partikel anu langkung ageung ngalir ngaliwatan cairan ka luar siklon dina gerakan spiral, sarta kaluar ngaliwatan spigot kalawan fraksi cair. Alatan wewengkon spigot nu ngawatesan, hiji vortex jero, puteran dina arah nu sarua salaku vortex luar tapi ngalir ka luhur, diadegkeun tur ninggalkeun siklon ngaliwatan finder vortex, mawa lolobana cair jeung partikel leuwih alus. Lamun kapasitas spigot ngaleuwihan, inti hawa ditutup kaluar jeung ngurangan spigot robah tina hiji semprot payung ngawangun kana 'tali' sarta leungitna bahan kasar mun mudal.

Diaméter bagian cylindrical mangrupakeun variabel utama mangaruhan ukuran partikel nu bisa dipisahkeun, sanajan diaméter outlet bisa dirobah sacara mandiri pikeun ngarobah separation kahontal. Nalika pagawé mimiti ékspérimén jeung siklon saleutik 5 mm diaméterna, hidrosiklon komérsial diaméterna ayeuna dibasajankeun 10 mm nepi ka 2,5 m, kalawan misahkeun ukuran pikeun partikel dénsitas 2700 kg m−3 tina 1,5-300 μm, nurun kalawan ngaronjat dénsitas partikel. Teundeun tekanan operasi dibasajankeun 10 bar pikeun diaméter leutik nepi ka 0,5 bar pikeun unit badag. Pikeun ngaronjatkeun kapasitas, sababaraha leutikhidrosiklonbisa jadi manifolded ti garis feed tunggal.

Sanajan prinsip operasi basajan, loba aspék operasi maranéhanana masih kirang dipikaharti, sarta pilihan hydrocyclone jeung prediksi pikeun operasi industri sakitu legana empiris.

Klasifikasi

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., dina Téhnologi Processing Mineral Wills '(Edisi kadalapan), 2016

9.4.3 Hydrocyclones versus layar

Hidrosiklon parantos ngadominasi klasifikasi nalika ngurus ukuran partikel halus dina sirkuit grinding katutup (<200 µm). Sanajan kitu, kamajuan panganyarna dina téhnologi layar (Bab 8) geus renewed minat ngagunakeun layar dina sirkuit grinding. Layar misah dina dasar ukuran sarta henteu langsung dipangaruhan ku dénsitas sumebar dina mineral feed. Ieu bisa jadi kaunggulan. Layar ogé teu boga fraksi bypass, sarta sakumaha Conto 9.2 geus ditémbongkeun, bypass bisa jadi rada badag (leuwih 30% bisi éta). Gambar 9.8 nunjukkeun conto bédana kurva partisi pikeun siklon sareng layar. Datana tina konsentrator El Brocal di Peru kalayan evaluasi sateuacan sareng saatos hidrosiklon diganti ku Derrick Stack Sizer® (tingali Bab 8) dina sirkuit ngagiling (Dündar et al., 2014). Konsisten jeung ekspektasi, dibandingkeun jeung Siklon layar miboga separation seukeut (lamping kurva leuwih luhur) jeung saeutik bypass. Paningkatan dina kapasitas sirkuit grinding dilaporkeun alatan laju pegatna luhur sanggeus nerapkeun layar. Ieu dikaitkeun kana ngaleungitkeun bypass, ngirangan jumlah bahan halus anu dikirimkeun deui ka pabrik penggilingan anu condong nyegah dampak partikel-partikel.

Changeover teu salah sahiji cara, kumaha oge: conto panganyarna nyaéta switch tina layar ka siklon, pikeun ngamangpaatkeun pangurangan ukuran tambahan tina payminerals denser (Sasseville, 2015).

Prosés Metalurgi jeung desain

Eoin H. Macdonald, dina Buku Panduan Éksplorasi jeung Evaluasi Emas, 2007

Hidrosiklon

Hydrocyclones mangrupakeun unit pikaresep keur ukuran atawa desliming volume slurry badag murah tur sabab ngeusian saeutik pisan spasi lanté atawa headroom. Aranjeunna beroperasi paling éféktif lamun fed dina laju aliran rata jeung dénsitas pulp sarta dipaké individual atanapi di klaster pikeun ménta total kapasitas dipikahoyong dina pamisah diperlukeun. Kamampuh ukuran gumantung kana gaya centrifugal dihasilkeun ku laju aliran tangensial tinggi ngaliwatan unit. Pusaran primér dibentuk ku slurry asup kalakuan spirally handap sabudeureun témbok congcot jero. Padet dialungkeun ka luar ku gaya sentrifugal sahingga nalika bubur ngalir ka handap dénsitasna ningkat. Komponén nangtung tina laju gerak ka handap deukeut tembok congcot jeung ka luhur deukeut sumbu. Fraksi lendir anu dipisahkeun sacara sentrifugal anu kirang padet dipaksa ka luhur ngalangkungan vortex finder pikeun kaluar ngaliwatan bukaan di tungtung luhur congcot. Zona perantara atawa amplop antara dua aliran boga laju vertikal nol sarta misahkeun padet coarser pindah ka handap ti padet leuwih alus pindah ka luhur. Seuseueurna aliran ngalir ka luhur dina vortex jero anu langkung alit sareng gaya sentrifugal anu langkung ageung ngalungkeun partikel anu langkung ageung ka luar sahingga nyayogikeun pamisahan anu langkung efisien dina ukuran anu langkung saé. Partikel ieu balik deui ka vortex luar sarta ngalaporkeun sakali deui ka feed jig.

Géométri sareng kaayaan operasi dina pola aliran spiral anu khashidrosiklondigambarkeun dina Gbr 8.13. Variabel operasional nyaéta kapadetan pulp, laju aliran feed, karakteristik padet, tekanan inlet feed sareng turunna tekanan ngaliwatan siklon. Variabel siklon nyaéta aréa asupan pakan, diaméter jeung panjang vortex finder, jeung diaméter luang spigot. Nilai koefisien sered ogé kapangaruhan ku bentuk; beuki partikel beda-beda ti sphericity nu leutik faktor bentukna jeung gede lalawanan settling na. Zona setrés kritis tiasa ngalegaan ka sababaraha partikel emas saukuran 200 mm sareng ngawaskeun sacara saksama prosés klasifikasi ku kituna penting pikeun ngirangan daur ulang anu kaleuleuwihan sareng pembentukan slime. Dina sajarahna, nalika saeutik perhatian dibikeun ka recovery 150μm sisikian emas, mawa-over emas dina fraksi slime sigana geus sakitu legana jawab karugian emas nu kacatet saluhur 40-60% dina loba operasi placer emas.

Gambar 8.14 (Warman Selection Chart) nyaéta pilihan awal siklon pikeun misahkeun dina rupa-rupa ukuran D50 ti 9–18 mikron nepi ka 33–76 mikron. Bagan ieu, sapertos grafik kinerja siklon sanésna, dumasar kana feed anu dikawasa sacara saksama tina jinis khusus. Ieu nganggap eusi padet 2.700 kg/m3 dina cai salaku pituduh mimiti seleksi. Siklon diaméterna leuwih badag dipaké pikeun ngahasilkeun separasi kasar tapi merlukeun volume feed tinggi pikeun fungsi ditangtoskeun. Separasi halus dina volume feed tinggi merlukeun klaster siklon diaméterna leutik beroperasi dina paralel. Parameter design final pikeun ukuran nutup kudu ditangtukeun sacara ékspériméntal, sarta hal anu penting pikeun milih siklon sabudeureun tengah rentang ambéh sagala pangaluyuan minor nu bisa jadi diperlukeun bisa dilakukeun dina mimiti operasi.

Siklon CBC (circulating bed) diklaim ngagolongkeun bahan pakan emas aluvial dugi ka diaméterna 5 mm sareng kéngingkeun pakan jig anu konsistén luhur tina underflow. Separation lumangsung kira-kiraD50/150 microns dumasar kana silika kapadetan 2.65. The CBC siklon underflow diklaim utamana amenable pikeun jig separation kusabab kurva distribusi ukuranana kawilang lemes sarta ampir lengkep ngaleupaskeun partikel runtah halus. Sanajan kitu, sanajan sistem ieu diklaim ngahasilkeun konsentrasi primér kelas luhur mineral beurat equant dina hiji pass ti rentang ukuran rélatif panjang feed (misalna keusik mineral), euweuh inohong kinerja misalna sadia pikeun bahan pakan alluvial ngandung emas rupa jeung flaky. . Tabel 8.5 masihan data téknis pikeun AKWhidrosiklonpikeun titik cut-off antara 30 jeung 100 microns.

Tabél 8.5. Data teknis pikeun hydrocyclones AKW

Tipe (KRS)	Diaméterna (mm)	Tekanan turun	Kapasitas		Titik potong (micron)
Tipe (KRS)	Diaméterna (mm)	Tekanan turun	Slurry (m3/jam)	Padet (t/h max).	Titik potong (micron)
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

Kamekaran dina comminution bijih beusi jeung téhnologi klasifikasi

A. Jankovic, dina Bijih Beusi, 2015

8.3.3.1 Separators Hydrocyclone

Hydrocyclone, ogé disebut siklon, nyaéta alat klasifikasi anu ngagunakeun gaya centrifugal pikeun ngagancangkeun laju netepkeun partikel lumpur sareng partikel anu misah dumasar kana ukuran, bentuk, sareng beurat spésifik. Hal ieu loba dipaké dina industri mineral, kalawan pamakéan utamana dina pamrosésan mineral salaku classifier, nu geus kabukti pisan efisien dina ukuran misahkeun rupa. Hal ieu sacara éksténsif dipaké dina operasi grinding circuit katutup tapi geus kapanggih loba kagunaan séjén, kayaning desliming, degritting, sarta thickening.

Hidrosiklon has (Gambar 8.12a) diwangun ku wadah anu bentukna kerucut, buka dina puncakna, atanapi underflow, dihijikeun kana bagian silinder, anu ngagaduhan saluran asupan tangensial. Luhureun bagian cylindrical ditutup ku piring anu ngalangkungan pipa limpahan anu dipasang sacara axial. Pipa dilegaan kana awak siklon ku bagian pondok anu tiasa dicabut katelah vortex finder, anu nyegah sirkuit pondok tina feed langsung kana limpahan. Feed diwanohkeun dina tekenan ngaliwatan entri tangensial, nu imparts gerak swirling kana bubur. Ieu ngahasilkeun vortex dina siklon, kalawan zona-tekanan low sapanjang sumbu nangtung, ditémbongkeun saperti dina Gambar 8.12b. Inti hawa tumuwuh sapanjang sumbu, biasana disambungkeun ka atmosfir ngaliwatan bukaan apex, tapi sabagian dijieun ku hawa leyur kaluar solusi dina zona tekanan handap. Gaya centrifugal ngagancangkeun laju netepkeun partikel, ku kituna misahkeun partikel dumasar kana ukuran, bentuk, sareng gravitasi khusus. Partikel-partikel némpél leuwih gancang pindah ka témbok siklon, dimana lajuna panghandapna, sarta migrasi ka bukaan puncak (underflow). Alatan lampah gaya sered, partikel laun-settling pindah ka arah zona tekanan low sapanjang sumbu sarta dibawa ka luhur ngaliwatan finder vortex ka mudal.

Hydrocyclones ampir universal dipaké dina grinding sirkuit kusabab kapasitas tinggi maranéhanana sarta efisiensi relatif. Éta ogé tiasa ngagolongkeun kana rentang ukuran partikel anu lega pisan (biasana 5-500 μm), unit diameter anu langkung alit dianggo pikeun klasifikasi anu langkung saé. Tapi, aplikasi siklon dina sirkuit grinding magnetite bisa ngabalukarkeun operasi teu efisien alatan bédana dénsitas antara magnetite jeung mineral runtah (silika). Magnetite miboga kapadetan husus kira-kira 5,15, sedengkeun silika miboga kapadetan husus kira-kira 2,7. Dihidrosiklon, mineral padet misahkeun dina ukuran cut finer ti mineral torek. Ku alatan éta, magnetite liberated keur ngumpul dina siklon underflow, kalawan overgrinding consequent of magnetite nu. Napier-Munn dkk. (2005) nyatet yén hubungan antara ukuran cut dilereskeun (d50c) sareng dénsitas partikel nuturkeun éksprési tina bentuk ieu gumantung kana kaayaan aliran sareng faktor sanésna:

d50c∝ρs−ρl−n

dimanaρs nyaéta dénsitas padet,ρl nyaéta dénsitas cair, jeungnnyaeta antara 0,5 jeung 1,0. Ieu ngandung harti yén pangaruh dénsitas mineral dina kinerja siklon tiasa cukup signifikan. Contona, upami nud50c tina magnetit nyaeta 25 μm, lajeng nud50c partikel silika bakal 40-65 μm. angka 8.13 nembongkeun kurva efisiensi klasifikasi Siklon pikeun magnetite (Fe3O4) jeung silika (SiO2) diala tina survey tina hiji ngagiling bola industri sirkuit magnetite grinding. Separation ukuran pikeun silika loba coarser, kalawan ad50c pikeun Fe3O4 tina 29 μm, sedengkeun pikeun SiO2 nyaéta 68 μm. Alatan fenomena ieu, pabrik grinding magnetite dina sirkuit katutup kalawan hydrocyclones kirang efisien sarta boga kapasitas handap dibandingkeun jeung sirkuit grinding base metalore lianna.

Téknologi Prosés Tekanan Tinggi: Dasar sareng Aplikasi

MJ Cocero PhD, di Perpustakaan Kimia Industri, 2001

Paranti padet-separation

•

Hidrosiklon

Ieu salah sahiji jenis pangbasajanna separators padet. Éta mangrupikeun alat pamisahan efisiensi tinggi sareng tiasa dianggo pikeun ngaleungitkeun padet sacara efektif dina suhu sareng tekanan anu luhur. Éta ekonomis sabab teu boga bagian pindah sarta merlukeun saeutik pangropéa.

Efisiensi pamisahan pikeun padet mangrupikeun fungsi anu kuat tina ukuran partikel sareng suhu. Efficiencies separation kotor deukeut 80% anu achievable pikeun silika jeung hawa luhureun 300 ° C, bari dina rentang hawa sarua, efficiencies separation kotor pikeun partikel zircon denser leuwih gede ti 99% [29].

Cacat utama operasi hidrosiklon nyaéta kacenderungan sababaraha uyah pikeun nempel kana témbok siklon.

•

Saringan mikro cross

Saringan lintas-aliran berperilaku sami sareng anu biasa dititénan dina filtrasi aliran silang dina kaayaan lingkungan: ningkat laju geser sareng ngirangan viskositas cairan nyababkeun paningkatan jumlah filtrat. Cross-microfiltration geus dilarapkeun ka separation of precipitated uyah salaku padet, méré efisiensi partikel-separation ilaharna ngaleuwihan 99,9%. Goemansjeung sajabana.[30] nalungtik pamisahan natrium nitrat tina cai superkritis. Dina kaayaan ulikan, natrium nitrat hadir salaku uyah molten sarta sanggup nyebrang filter nu. Éfisiensi pamisahan dicandak anu béda-béda sareng suhu, sabab kalarutan turun nalika suhu ningkat, antara 40% sareng 85%, masing-masing pikeun 400 °C sareng 470 °C. Pagawe ieu ngajelaskeun mékanisme separation salaku konsekuensi tina perméabilitas béda tina médium nyaring kana solusi supercritical, sabalikna tina uyah molten, dumasar kana viskositas jelas béda maranéhanana. Ku alatan éta, éta bakal mungkin teu ngan pikeun nyaring uyah endapan saukur salaku padet tapi ogé pikeun nyaring eta uyah low-titik lebur nu aya dina kaayaan lebur.

The troubles operasi utamana alatan filter-korosi ku uyah.

Kertas: Daur Ulang sareng Bahan Daur Ulang

MR Doshi, JM Dyer, dina Modul Rujukan dina Élmu Bahan sareng Téknik Bahan, 2016

3.3 beberesih

Cleaners atawahidrosiklonmiceun rereged tina pulp dumasar kana bédana dénsitas antara contaminant jeung cai. Alat-alat ieu diwangun ku wadah tekenan kerucut atanapi silinder-conical dimana bubur diasupkeun sacara tangensial dina tungtung diameter anu ageung (Gambar 6). Salila ngaliwatan cleaner bubur ngamekarkeun pola aliran vortex, sarupa jeung siklon a. Aliranna muter sabudeureun sumbu sentral nalika ngalir jauh ti inlet jeung nuju Apex, atawa bukaan underflow, sapanjang jero témbok cleaner. Laju aliran rotasi accelerates sakumaha diaméter congcot nurun. Deukeut tungtung pungkal bukaan diaméterna leutik nyegah kaluarna lolobana aliran nu gantina rotates dina vortex jero dina inti cleaner nu. Aliran dina inti jero ngalir jauh ti bukaan apex nepika discharges ngaliwatan finder vortex, ayana di tungtung diameter badag di puseur cleaner nu. Bahan dénsitas anu langkung luhur, parantos kentel dina témbok pembersih kusabab gaya sentrifugal, dikaluarkeun dina puncak kerucut (Bliss, 1994, 1997).

Pembersih digolongkeun kana dénsitas luhur, sedeng, atanapi rendah gumantung kana dénsitas sareng ukuran rereged anu dipiceun. Pembersih dénsitas luhur, kalayan diaméter ti 15 nepi ka 50 cm (6–20 in) dipaké pikeun nyabut logam tramp, klip kertas, jeung staples sarta biasana diposisikan langsung saatos pulper. Salaku diaméter cleaner nurun, efisiensi dina miceun rereged ukuran leutik naek. Pikeun alesan praktis jeung ékonomi, siklon 75-mm (3 in) diaméterna umumna cleaner pangleutikna dipaké dina industri kertas.

Pembersih sabalikna sareng pembersih alur dirancang pikeun ngaleungitkeun kontaminan dénsitas rendah sapertos lilin, polystyrene, sareng lengket. Pembersih sabalikna dingaranan kitu kusabab aliran anu nampi dikumpulkeun di puncak anu langkung bersih sedengkeun anu nampik kaluar di limpahan. Dina throughflow cleaner, narima jeung nolak kaluar dina tungtung nu sarua cleaner, jeung narima deukeut tembok cleaner dipisahkeun tina rejects ku tube sentral deukeut inti cleaner nu, ditémbongkeun saperti dina Gambar 7.

Centrifuges kontinyu dipaké dina 1920-an jeung 1930-an pikeun miceun keusik tina bubur dieureunkeun sanggeus ngembangkeun hydrocyclones. Gyroclean, dikembangkeun di Center Technique du Papier, Grenoble, Perancis, diwangun ku silinder anu muter dina 1200-1500 rpm (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002). Kombinasi waktu tinggal rélatif lila jeung gaya centrifugal tinggi ngamungkinkeun kontaminasi dénsitas low waktu cukup pikeun migrasi ka inti cleaner mana maranéhanana ditolak ngaliwatan ngurangan vortex puseur.

MT Thew, dina Encyclopedia of Separation Science, 2000

Sinopsis

Padahal padet-cairhidrosiklonparantos diadegkeun pikeun kalolobaan abad ka-20, kinerja pamisahan cair-cair anu nyugemakeun henteu dugi ka taun 1980-an. Industri minyak lepas pantai peryogi alat-alat anu kompak, kuat sareng dipercaya pikeun ngaleungitkeun minyak kontaminan anu dibagi halus tina cai. Kabutuhan ieu dicumponan ku jinis hidrosiklon anu béda sacara signifikan, anu tangtosna henteu ngagaduhan bagian anu gerak.

Saatos ngajelaskeun kabutuhan ieu langkung lengkep sareng ngabandingkeunana sareng pamisahan siklon padat-cair dina pamrosésan mineral, kauntungan anu dipasihkeun hidrosiklon tina jinis alat anu dipasang sateuacana pikeun nyayogikeun tugasna.

Kriteria penilaian kinerja pamisahan didaptarkeun sateuacan ngabahas kinerja dina hal konstitusi feed, kontrol operator sareng énergi anu diperyogikeun, nyaéta produk turunna tekanan sareng laju aliran.

Lingkungan pikeun produksi minyak bumi netepkeun sababaraha konstrain pikeun bahan sareng ieu kalebet masalah erosi partikulat. bahan has dipaké disebutkeun. Data biaya rélatif pikeun jenis pabrik pemisahan minyak, boh modal sareng kumbuh, digariskeun, sanaos sumberna jarang. Tungtungna, sababaraha petunjuk pikeun pangwangunan salajengna dijelaskeun, sabab industri minyak ningali alat-alat anu dipasang dina ranjang laut atanapi bahkan di handapeun sumur.

Sampling, Kontrol, sareng Balancing Massa

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., dina Téhnologi Processing Mineral Wills '(Edisi kadalapan), 2016

3.7.1 Mangpaat Ukuran Partikel

Seueur unit, sapertoshidrosiklonsarta separators gravitasi, ngahasilkeun darajat separation ukuran sarta data ukuran partikel bisa dipaké pikeun balancing massa (Contona 3.15).

Conto 3.15 mangrupikeun conto ngaminimalkeun henteu saimbangna titik; eta nyadiakeun, contona, nilai awal pikeun minimalisasi kuadrat pangsaeutikna umum. pendekatan grafis ieu bisa dipaké iraha wae aya "kaleuwihan" data komponén; dina Conto 3.9 éta tiasa dianggo.

Conto 3.15 ngagunakeun siklon salaku titik. Titik kadua nyaéta sump: ieu mangrupikeun conto 2 input (feed seger sareng ball milldischarge) sareng hiji kaluaran (feed siklon). Ieu méré kasaimbangan massa sejen (Conto 3.16).

Dina Bab 9 urang balik ka conto circuit grinding ieu ngagunakeun data disaluyukeun pikeun nangtukeun kurva partisi siklon.

waktos pos: May-07-2019