二、物料特性原则
用户在选择碟式分离机机型时,必须了解物料的基本参数,如悬浮液中固相浓度,固相颗粒的粒径分布等。我公司按国际惯例“量体裁衣”方式,向用户提供分离设备的,需要认真详尽地填写《用户工艺调查表》,这是实施个性化设计及确保选定的设备能在最佳工作状态下运行的前提。
1、《用户工艺调查表》包括以下工艺参数
a) 问题描述 包括介绍工艺流程,尤其是分离前后两道工序介绍,分离需要的有用成分等;
b) 物料性质 包括化学组成、密度、分离温度、粘度、pH值、腐蚀、燃爆等;
c) 重力沉降状况描述 包括观察到的各时间段的分层情况等;
d) 分离后的要求 包括处理量、处理目的;轻相液体、重相液体及固相的分离要求;
e) 其它要求 包括推荐接触部位、密封件的材质、电气与自动化控制等
2、碟式分离机对物料的适应范围
离心机的主要应用功能有:脱水、澄清、浓缩、分级、分离等,因此必须根据不同的物料特性和分离要求来选择离心机。每种离心机都有自己的适用范围。碟式分离机可以分离的固体(液滴)粒径约为0.5~500μm,各种碟式分离机对悬浮液中固相浓度(质量百分比)的适应范围和分离出来的固相能达到的干燥度(与固相本身的性质有关)
用途 |
分离机型式 | ||
人工排渣 |
活塞排渣 |
喷嘴排渣 | |
悬浮液中固相浓度 (质量百分比) % |
≤2 |
1.5~10 |
5~15 |
固相干燥度 (质量百分比) % |
15~35 |
10~15 |
≤10 |
总之,在物料含有大量的液相、少量的固相,且固相粒径很小(≥1μm),或是无定型的菌丝体等,均可选用碟式分离机。例如固体含量少于2%时,可选用人工排渣型碟式分离机,轻、重两相液体能得到充分的分离,固体干渣沉积在转鼓内壁上,清渣时需停机拆开转鼓,不能连续生产;随着固相含量的增加,可选用活塞排渣或喷嘴排渣型碟式分离机。
碟式分离机的分离因数高,可以分离粒径≥0.5μm的颗粒,所得澄清液的澄清度也较高,对活塞排渣碟式机而言,分离出来的固相沉积在转鼓内壁的沉渣区,当贮存到一定量后,分离机能自动打开活塞进行排渣,可连续进行生产。活塞排渣的时间可根据悬浮液中的固体含量、机器的处理能力以及转鼓沉渣区的有效容积进行计算确定,也可根据试验测得数据确定。排渣方式分全部排渣和部分排渣两种。全部排渣是指分离机到了规定的时间,停止进料,活塞打开的时间较长,使转鼓内的所有固体、液体全部排放出来,这时排出的固相含湿率较高,液相夹带较多;对价值较贵重的液相,可在排渣前停止进料后,注入水或其它回收液,以置换贵重液相,减少液相损失。部排是指在排渣时不停止进料,仅瞬间打开活塞,沉积在转鼓沉渣区的固相排出。与全排相比,固渣较干,夹带液体少,但也可能固渣未被排尽,易造成分离机短时间振动或液相浑浊,因此经一定周期,需要进行一次全排操作,这些操作均可在PLC可编程控制装置内设定。
若用户需要将悬浮液中的少量固相得到富集,如原来悬浮液中固相含量为0.5%,通过浓缩使其增加到6%~8%,这就是浓缩。可选用喷嘴排渣型碟式分离机,其浓缩率的大小与悬浮液本身的浓度、固-液密度差、固相颗粒的粒径及分布,以及喷嘴的孔径和分离机的转速有关,喷嘴孔径选择过大,随固相流失的液相较大,固相浓缩率低;喷嘴孔径选择小了,则喷嘴易被物料堵塞,使分离机产生振动。进料浓度太低时,可采用喷嘴排出液的部分回流,即排出液部分返回碟式分离机进一步浓缩,使固相浓缩率提高。为了选择合适的喷嘴孔径,应对固相颗粒的粒径及分布进行测定。
分离机型式 | 人工排渣 | 活塞排渣 | 喷嘴排渣 | |
分离因数Fr | 5000~10000 | 5000~13000 | 5000~10000 | |
进料 特性 |
固相浓度 % | ≤2 | 1.5~10 | 5~15 |
颗粒粒径 μm | ≥0.5~1 | ≥1 | ≥1 | |
二相密度差g/cm3 | ≥0.02 | ≥0.02 | ≥0.02 | |
用途 | 液相澄清度 | 优 | 良 | 优 |
液-液分离 | 优 | 良 | 优 | |
沉降浓缩 | 优 | 优 | 优 | |
固相分级 | 可 | 可 | 可 | |
出料 情况 |
固相含湿 % | 10~45 | 70~90 | 40~70 |
液相含固量 % | ≤0.01 | ≤0.01 | ≤0.01 |