מהו מפריד צנטריפוגלי?
מפריד צנטריפוגלי כמפריד כבידה, זה טוב להפרדה של זהב דק. יחס התאוששות גבוה, ולחסוך מקום.
זהו מכשיר מכני שמשתמש בכוח צנטריפוגלי ("הכוח החיצוני" במערכת מסתובבת) כדי להפריד רכיבים של תערובת (נוזלים, מוצקים, גזים) על סמך הפרש הצפיפות שלהם. זוהי בעצם גרסה-תעשייתית-בקנה מידה גבוה של צנטריפוגה.
עקרון הליבה הוא שתחת סיבוב מהיר, רכיבים צפופים יותר נאלצים החוצה כנגד הקיר המסתובב, בעוד שרכיבים קלים יותר נשארים קרובים יותר למרכז, מה שמאפשר הפרדה פיזית.
מפריד צנטריפוגלי
איך זה עובד: העיקרון הבסיסי
הקדמת הזנה: התערובת מוזנת למרכז קערה או גליל המסתובבים במהירות.
סיבוב ושקיעה: בתוך הקערה המסתובבת, חלקיקים חווים כוח צנטריפוגלי, לרוב גדול פי אלפי מונים מכוח הכבידה (G-). זה מאיץ באופן דרמטי את תהליך ההתיישבות או ההפרדה.
הפרדה: רכיבים נפרדים לשכבות על סמך צפיפות:
המוצקים הכבדים ביותר (בוצה) נאלצים אל הקיר החיצוני ביותר.
נוזלים קלים יותר יוצרים שכבות פנימיות קונצנטריות (למשל מים באמצע, שמן בשכבת ביניים להפרדת שמן/מים).
פריקה: הרכיבים המופרדים מוסרים ברציפות או לסירוגין דרך שקעים שונים:
שלב נוזלי קל (למשל, שמן, נוזל מובהר) - יציאה פנימית.
שלב נוזלי כבד (למשל, מים) - מוצא אמצעי.
שלב מוצק - נאסף בפריפריה של הקערה ומופרש מעת לעת.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e5/Centrifuge.png/220px-Centrifuge.png
(תרשים מושגי המראה הפרדה של מוצקים מנוזל)
סוגים עיקריים של מפרידים צנטריפוגליים
הם מסווגים לפי תפקידם ועיצובם:
מפרידי נוזלים מוצקים-(צנטריפוגות):
צנטריפוגה דקנטר: משתמש במסוע בורג מסתובב בתוך קערה אופקית כדי להפריד באופן רציף בין מוצקים לנוזלים (למשל, פיזור בוצת ביוב, הבהרת נוזלים תעשייתיים).
מפריד ערימת דיסקים: יש ערימה של דיסקים חרוטיים בתוך הקערה, מה שמגדיל באופן דרמטי את שטח פני ההפרדה. משמש להפרדות עדינות.
מבהיר: מסיר כמויות קטנות של מוצקים מנפח גדול של נוזל (למשל, מיצים לטהר, דלקים).
מטהר: מפריד שני נוזלים בלתי ניתנים לערבל ומסיר מוצקים (למשל, הפרדת מים ולכלוך מזוט).
רכז: מרכז מוצקים מתמיסה מדוללת.
מפרידי נוזלים-:
בעיקר מפרידי ערימת דיסק וצנטריפוגות קערות צינוריות. הם מפרידים בין נוזלים בלתי ניתנים לערבב כמו שמן ומים, שמנת מחלב או ממסים.
מפרידי גז-נוזל-:
נקראים לעתים קרובות מפרידים צנטריפוגליים או ציקלון בהקשר זה. זרם הגז נכנס בצורה משיקית, יוצר מערבולת שבה טיפות וחלקיקים נזרקות אל הקיר ומנקזות (נפוץ ב-HVAC, איסוף אבק ועיבוד גז טבעי).
יישומים מרכזיים לפי תעשייה
מזון ושתייה: הפרדת שמנת מחלב, הבהרת יין ובירה, הפקת שמן זית, עיבוד עמילן.
ימית ואנרגיה: טיהור דלק ושמן סיכה על סיפון ספינות, ניקוי מי בילג.
טיפול בשפכים: עיבוי ופיזור בוצת שפכים.
כימיקלים ופרמצבטיים: הפרדת גבישים מאלכוהול אם, הבהרת אנטיביוטיקה, טיהור כימיקלים.
נפט וגז: פינוי מי ייצור, ייבוש נפט גולמי, עיבוד בוץ קידוחים.
תעופה: הוצאת מים ומוצקים מדלק סילוני.
גרעיני: העשרת אורניום (באמצעות צנטריפוגות גז מיוחדות).
