Что такое центробежный концентратор?

Что такое центробежный концентратор?

Центробежный концентратор, как правило, представляет собой устройство декомпрессионной концентрации и сушки, объединяющее центрифугу и вакуумную сушилку.

В то время как центробежная сила подавляет внезапное вскипание, точка кипения понижается за счет сброса давления, а теплота испарения дополняется нагревом для испарения растворителя и концентрирования целевого образца.

Помимо использования для анализа следовых проб, это оборудование также внедряется в процесс концентрирования, что оказывает значительное влияние на системы обработки ила в свете ухудшающегося осаждения канализационного ила. Поскольку оно может работать непрерывно и практически без присмотра, ожидается, что в будущем его будут использовать более широко.

Применение центробежных концентраторов

Поскольку центробежная сила предотвращает кипение или вспенивание растворителя, потери образца могут быть сведены к минимуму, что делает его пригодным для концентрирования образцов для анализа следов.

Они используются, например, для концентрирования ДНК, РНК, пептидов и других приложений, требующих концентрирования и сушки.

С другой стороны, центробежные сгустители также все чаще используются при обработке осадка сточных вод из-за их простоты эксплуатации, автоматического управления и обслуживания.

Принцип работы центробежных концентраторов

Центробежные концентраторы используют «три состояния вещества» для концентрирования образцов. В частности, процесс твердого вещества ⇔ жидкого ⇔ газа концентрируется путем низкотемпературной сушки при пониженном давлении.

Во-первых, температура кипения образца (растворителя) понижается за счет снижения давления, приложенного к образцу. В то же время нагревание ускоряет испарение растворителя и предотвращает замерзание растворителя, которое происходит при сбросе давления.

Вся система состоит из центробежного концентратора, охлаждающей ловушки и вакуумного насоса. Вакуумный насос снижает давление в центробежном концентраторе для концентрирования образца. Затем охлаждающая ловушка конденсирует и собирает испарившийся растворитель.

Центробежный сгуститель для концентрации шлама концентрирует избыточный шлам с помощью центробежной силы. Внешний и внутренний цилиндры вращаются вокруг трубы подачи шлама, поддерживая постоянную разницу во вращении. Шлам непрерывно подается из трубы подачи шлама во внешний барабан, а центробежная сила заставляет твердые частицы в шламе оседать и накапливаться на внутренней стенке внешнего барабана. Затем шлам выгружается как концентрированный шлам с помощью шнека, установленного во внутреннем барабане.

Концентрация шлама с помощью центробежного сгустителя

Среди канализационных осадков, ил в первом отстойнике легко оседает и может быть сконцентрирован методом гравитационного осаждения, но ил в конечном отстойнике (особенно избыточный ил) оседает плохо, поэтому сконцентрировать ил методом гравитационного осаждения нелегко. Поэтому сконцентрировать ил методом гравитационного осаждения сложно. Механические методы концентрирования включают в себя атмосферные плавающие сгустители и ленточные фильтрационные сгустители, а центробежные сгустители являются одним из методов механического концентрирования.

Сначала шлам закачивается в центробежный сгуститель и подается. Структура центробежного сгустителя в значительной степени разделена на внешнюю чашу и внутреннюю чашу. Перед тем, как шлам поступает в центробежный сгуститель, добавляются флокулянты. При смешивании добавленного флокулянта шлам, смешанный с флокулянтом, выгружается в конец чаши. Внешняя чаша вращается с высокой скоростью, и шлам подвергается воздействию центробежной силы 800-1200 G, которая инициирует седиментационное разделение из-за разницы в удельном весе между водой и твердыми частицами.

Центробежная сила заставляет подаваемый ил оседать и разделяться быстрее, чем гравитационное осаждение. Осевший и отделенный концентрированный ил транспортируется к выходу концентрированного ила винтовым конвейером, прикрепленным к внутренней чаше, а отделенная жидкость транспортируется к выходу разделительной жидкости потоком.

Таким образом, ил с концентрацией подаваемого ила 0,6-0,8% концентрируется и выгружается как 4-6% концентрированный ил.

Разница в скорости центробежных сгустителей

Структура центрифуги в значительной степени разделена на внешнюю чашу и внутреннюю чашу.

Подаваемый ил подается в чаши, где он подвергается воздействию центробежной силы, прилипает к внешней чаше, осаждается и разделяется. Надосадочная жидкость выгружается как отделенная жидкость, а осажденный материал как концентрированный ил. Внешняя чаша и внутренняя чаша центрифуги не вращаются с одинаковой скоростью, а имеют разницу во вращении примерно от 3 до 8 оборотов, при этом внутренняя чаша, к которой прикреплен винтовой конвейер, вращается немного медленнее. Эта разница во вращении называется «дифференциальной скоростью». Эта разница во вращении является силой, которая транспортирует концентрированный шлам к выпускному отверстию винтовым конвейером.