Cos'è una centrifuga decanter?

Una centrifuga decanter è un filatoio continuo ad alta-velocità che separa i solidi dai liquidi (o da due liquidi di diversa densità) utilizzando la forza centrifuga anziché la gravità o il materiale filtrante. È la scelta standard per la disidratazione dei fanghi, il recupero dell'olio e la lavorazione alimentare/chimica ovunque un processo debba essere eseguito 24 ore su 24, 7 giorni su 7, senza tele filtranti o cicli batch. Le macchine sono classificate principalmente in base al numero di fasi (bifase vs. 3-fase) e alle dimensioni della vasca, e la scelta di quella giusta dipende dal materiale in entrata, dalla produttività richiesta e dal livello di secchezza target dell'output.

In che modo una centrifuga decanter separa effettivamente i solidi dai liquidi?

Fa girare una miscela all'interno di una ciotola rotante orizzontale abbastanza velocemente che la forza centrifuga - spesso da 1.000 a 4.000 volte la forza di gravità - spinge i solidi più densi verso la parete esterna in pochi secondi, mentre un trasportatore a coclea che ruota a una velocità leggermente diversa raschia continuamente quei solidi fuori da un'estremità mentre il liquido chiarificato esce dall'altra.

Ecco cosa succede passo dopo passo all'interno della macchina:

Inserimento feed.L'impasto liquido viene pompato nella macchina attraverso un tubo di alimentazione fisso che attraversa il centro della vasca rotante.

Accelerazione.Un distributore in ingresso porta delicatamente il mangime in entrata alla velocità della vasca prima che entri nella camera di separazione, riducendo la turbolenza e i danni da taglio sui solidi fragili.

Sedimentazione.Una volta all'interno della ciotola rotante, la forza centrifuga fa in pochi secondi ciò che la gravità impiegherebbe ore per compiere in un serbatoio di decantazione: spinge le particelle solide di densità più elevata verso l'esterno contro la parete della ciotola, mentre il liquido di densità più bassa forma uno strato concentrico più vicino al centro - questo strato liquido è spesso chiamato "stagno".

Trasporto di solidi.All'interno della vasca si trova un trasportatore a coclea (a spirale) che ruota nella stessa direzione della vasca ma a una velocità leggermente diversa. Questa differenza di velocità è ciò che trascina continuamente i solidi depositati lungo la parete della vasca verso l'estremità stretta e conica.

Scarico dei solidi.Mentre il trasportatore spinge i solidi lungo il cono (a volte chiamato "spiaggia"), il liquido rimanente rifluisce nello stagno e i solidi più secchi escono attraverso le porte di scarico come una "torta" disidratata.

Scarico di liquidi.Nel frattempo, il liquido chiarificato fuoriesce dall'estremità opposta della vasca, in genere su una serie di piastre regolabili che consentono agli operatori di-regolare con precisione la profondità del bacino del liquido - e quindi l'equilibrio tra la limpidezza del liquido e la secchezza dei solidi.

Poiché ogni parte di questo ciclo avviene in modo continuo e simultaneo, una centrifuga decanter può elaborare il mangime 24 ore su 24 senza il ciclo di arresto-avvio del batch di un filtropressa e senza consumare tessuto filtrante o materiale filtrante.

Quali tipi di centrifughe decanter esistono e quale si adatta alla mia applicazione?

I due modi più importanti per classificare le centrifughe decanter sono:quante fasi separano(bifase vs. 3-fase) e dadimensione della ciotola, che determina il throughput. Una classificazione secondaria difunzione di processo- chiarire, disidratare, concentrare o classificare - aiuta ad abbinare la geometria della ciotola al tuo specifico obiettivo di separazione.

Qual è la differenza tra una centrifuga decanter a 2 fasi e una a 3 fasi?

A Centrifuga decanter a 2 fasisepara un'alimentazione in due sole uscite: solidi e un unico liquido. Questa è la configurazione più comunemente utilizzata per la disidratazione dei fanghi municipali e industriali, la disidratazione dei liquami minerali e la separazione generale di solidi-liquidi nei processi chimici, alimentari e minerari.

A Centrifuga decanter trifase(a volte chiamato tricantere) aggiunge una seconda linea di scarico del liquido indipendente, consentendogli di separare i solidi più due liquidi immiscibili di diversa densità - molto spesso olio e acqua - in un unico passaggio. Ciò lo rende la scelta standard ovunque un flusso di processo contenga olio, acqua e solidi insieme, come i fanghi di fondo dei serbatoi di petrolio greggio-, le acque reflue oleose o la lavorazione di oli vegetali e animali. La differenza meccanica chiave è un controllo interfase regolabile-(un sistema a girante o a stramazzo-piastra) che consente agli operatori di spostare il punto di taglio tra le fasi liquide pesanti e leggere senza arrestare la macchina.

Esistono altri modi in cui le centrifughe decanter vengono classificate?

Sì, - i produttori descrivono le centrifughe decanter anche in base all'attività di separazione per cui è ottimizzata la geometria della tazza:

Decanter chiarificantisono ottimizzati per produrre il liquido più limpido possibile da un'alimentazione con una concentrazione di solidi relativamente bassa.

Decanter di disidratazionesono ottimizzati per spremere quanto più liquido residuo possibile, producendo il composto di solidi più secco possibile, - la priorità nella maggior parte delle applicazioni con fanghi e biosolidi.

Decanter concentratoriaddensare un impasto liquido diluito in un flusso di solidi più denso senza necessariamente raggiungere la massima secchezza, spesso utilizzato come fase di pre-addensamento prima di una pressa di disidratazione.

Classificazione dei decanterseparare le particelle in base alla dimensione anziché semplicemente in base alla densità, utile nella lavorazione dei minerali in cui frazioni di dimensioni-di particelle diverse devono essere instradate in modo diverso.

In pratica, la maggior parte degli acquirenti industriali seleziona l'attrezzatura principalmente in base al conteggio delle fasi e alle dimensioni della vasca e lascia che gli ingegneri di processo del fornitore regolino il passo della spirale, la velocità della vasca e la profondità della vasca in base al risultato specifico di chiarificazione, disidratazione o concentrazione di cui hanno bisogno.

Quali industrie utilizzano le centrifughe decanter e per cosa?

Risposta breve:Le centrifughe decanter vengono utilizzate ovunque un processo continuo debba separare i solidi da un liquido (o da olio e acqua) senza interruzioni per i cicli batch - soprattutto nel trattamento delle acque reflue, petrolio e gas, alimenti e bevande, prodotti chimici e miniere.

Trattamento delle acque reflue municipali e industriali:disidratazione e ispessimento di fanghi e biosolidi prima dello smaltimento, dell'incenerimento o dell'applicazione sul terreno - la più grande categoria di applicazione singola per le centrifughe decanter a livello mondiale.

Petrolio e gas:recupero del petrolio dai fanghi di fondo dei serbatoi-, dai fanghi di perforazione e dai rifiuti dei giacimenti petroliferi; I decanter trifase vengono utilizzati anche per separare petrolio greggio, acqua e solidi dai flussi di produzione.

Cibo e bevande:prodotti di chiarificazione e disidratazione come olio vegetale e di oliva, olio di pesce, amido e glutine, proteine ​​di soia, succhi di frutta e prodotti lattiero-caseari, generalmente utilizzando strutture in acciaio inossidabile-per uso alimentare.

Lavorazione chimica:separando e recuperando catalizzatori, polimeri, resine e sottoprodotti di reazione, che spesso richiedono materiali resistenti alla corrosione come titanio o leghe ad alto contenuto di nichel per fluidi aggressivi.

Estrazione e lavorazione dei minerali:disidratazione degli sterili e dei concentrati minerali e recupero dell'acqua di processo per il riutilizzo - un'applicazione sempre più importante poiché le miniere sono soggette a normative più severe sull'utilizzo dell'acqua e sullo smaltimento degli sterili.

Costruzione e perforazione:disidratazione dei liquami di scavo, dei fanghi di scavo-di perforazione di tunnel e dei liquami di bentonite derivanti da lavori di fondazione e di trivellazione di pali-.

Come si confrontano i modelli di centrifuga decanter in termini di dimensioni e prestazioni?

Il diametro della tazza è il principale fattore determinante per la capacità produttiva: - le tazze più grandi gestiscono portate più elevate, mentre le tazze più piccole, a-velocità più elevata generano più forza G-per la separazione-delle particelle fini. La tabella seguente mostra gli intervalli di riferimento tipici-di tutto il settore per le dimensioni comuni delle tazze; le cifre esatte variano in base al produttore e all'applicazione.

Le cifre sopra riportate sono intervalli di riferimento generali del settore compilati a scopo di confronto e differiranno tra produttori e modelli specifici. Conferma sempre i dati esatti sulle prestazioni confrontandoli con la scheda tecnica certificata del produttore prima di prendere una decisione di acquisto.

Come regola generale: se la purezza delle-particelle fini conta più del volume grezzo (ad esempio, lucidatura di un liquido per rimuovere particelle molto piccole), una ciotola più piccola e a velocità più elevata-di solito è la soluzione migliore. Se la tua priorità è trattare una portata elevata di un liquame più grossolano (ad esempio, fanghi municipali o detriti di tunnel), un diametro della vasca più grande con una velocità operativa inferiore è in genere più efficiente dal punto di vista energetico-per unità di produttività.

Domande frequenti

D: Come faccio a sapere se ho bisogno di una centrifuga decanter a 2 o 3 fasi?

R: Se il tuo mangime contiene solo solidi e un singolo liquido (come fanghi e acqua), un decanter a 2-fasi è più semplice e più conveniente-. Se il tuo mangime contiene solidi più due liquidi di diversa densità - più comunemente olio e acqua, è necessario un decanter trifase (tricanter) per separare tutti e tre i flussi in un unico passaggio.

D: Quanta produttività può gestire una centrifuga decanter?

R: La produttività varia in base alle dimensioni della ciotola, all'incirca da meno di 1 m³/h per piccole unità da laboratorio-fino a 50+ m³/h per grandi ciotole industriali, sebbene la capacità effettiva dipenda sempre dal contenuto di solidi, dalla dimensione delle particelle e dalla viscosità del mangime specifico - non solo dalla dimensione della ciotola.

D: Una centrifuga decanter può gestire materiali abrasivi?

R: Sì, a condizione che le-zone soggette a usura - i voli della spirale, la zona di alimentazione e le porte di scarico dei solidi - siano protette con piastrelle in carburo di tungsteno, inserti in ceramica o rivestimenti duri-adatti all'abrasività dell'alimentazione. I liquami minerari, il fango di perforazione e i fanghi carichi di sabbia-in genere richiedono una protezione antiusura più pesante rispetto ai flussi puliti-di grado alimentare.

D: Qual è la differenza tra una centrifuga decanter e un separatore a dischi-stack (dischi)?

R: Una centrifuga decanter utilizza una vasca orizzontale e un trasportatore a coclea e può gestire alimenti con un contenuto di solidi relativamente elevato (fino a circa il 50%), rendendola adatta alla disidratazione di fanghi e liquami. Un separatore a dischi- utilizza una pila verticale di dischi conici, genera una forza G- maggiore ed è più adatto per alimentazioni di solidi- inferiori (in genere inferiori a circa l'8%) dove la priorità è la lucidatura di un liquido fino a una limpidezza molto elevata - ad esempio, la chiarificazione finale dell'olio d'oliva o del succo di frutta dopo che un decanter ha già rimosso la maggior parte dei solidi.

D: Cosa determina quanto sarà asciutto il pannello dei solidi scaricati?

R: L'essiccazione della torta dipende dalla velocità della vasca (forza G-), dalla velocità differenziale tra la vasca e il trasportatore a coclea, dalla profondità della vasca, dalla lunghezza della sezione conica della "spiaggia" e dalle caratteristiche fisiche dell'alimentazione stessa - dimensione delle particelle, forma delle particelle e da quanto bene il flocculante aggiunto condiziona i solidi prima che entrino nella macchina.

D: Una centrifuga decanter è migliore di una filtropressa o di una pressa a nastro?

R: Dipende dal processo. Le centrifughe decanter funzionano ininterrottamente con un intervento manuale minimo e senza mezzi filtranti da sostituire, il che le rende adatte per operazioni ad alto-volume, 24 ore su-2{3}}ore. Le filtropresse in genere raggiungono un pannello più asciutto per le particelle fini,-difficili da-disidratare, ma funzionano in lotti e richiedono più manodopera per il ciclo e la pulizia. Le presse a nastro si trovano in mezzo a - continuo come un decanter, ma generalmente producono una torta meno secca e richiedono la sostituzione periodica del nastro.

D: Con quali materiali dovrebbe essere costruita la centrifuga per applicazioni corrosive o di grado alimentare-?

R: La costruzione standard è tipicamente in acciaio inossidabile 304 o 316L. Per i mezzi chimici più aggressivi, vengono utilizzati materiali migliorati come acciaio inossidabile duplex, titanio o leghe ad alto-nichel (ad esempio Hastelloy). Le applicazioni alimentari e farmaceutiche richiedono inoltre finiture superficiali igieniche e, in molti casi, design compatibile CIP (clean{7}}in{8}}place).

D: Con quale frequenza è necessaria la manutenzione di una centrifuga decanter?

R: La manutenzione di routine è relativamente leggera: lavaggio regolare della vasca e del trasportatore dopo ogni ciclo, ispezione periodica dei componenti resistenti all'usura-nelle zone di alimentazione e scarico e controlli programmati di cuscinetti e ingranaggi. Gli effettivi intervalli di manutenzione dipendono fortemente dall'abrasività dell'alimentazione e dal numero di ore al giorno in cui l'unità funziona.

Fonti citate per accuratezza tecnica durante la ricerca (il contenuto sopra è scritto in modo indipendente e non riproduce testo da queste fonti): Alfa Laval, ANDRITZ, prodotto pubblico Centrisys/CNP e documentazione tecnica.