12.5.3. Центрифугирование

Центрифугирование — разделение гетерогенных си­стем под действием сил центробежного поля. Центро­бежное поле создается в центрифугах за счет враще­ния разделяемой жидкости в роторе, который крепится на горизонтальном или вертикальном валу и приво­дится во вращение электродвигателем с помощью пе-

261

Суспензия

«Ill 11

2l"l Jfrljl

«JiMi

Суспензия

		да1
		и	i	i
				;	it
		i			1;

б отстойного (б) дей-

_2Ь

Рис. 12.7. Центрифуги фильтрующего (а) и ствия.

редаточного механизма. По принципу действия раз­личают центрифуги фильтрующие и отстойные (рис. 12.7). Последние имеют сплошной ротор, центро­бежное поле которого ускоряет процесс отстаивания взвеси на его внутренних стенках. Скорость отстаива­ния при центрифугировании значительно выше скорос­ти отстаивания под действием силы тяжести. В филь­трующих центрифугах ротор перфорирован, внутри не­го укрепляется фильтрующий материал и под действи­ем центробежной силы происходит фильтрование. Важной характеристикой работы центрифуг явля­ется фактор разделения. Это безразмерная величина, обозначающая отношение скоростей движения твер­дых тел в жидкости в центробежном и гравитационном полях.

Fr =

где Fr— фактор разделения; W — угловая скорость вращения ротора центрифуги, 1/с; R — радиус ротора центрифуги, м; g — ускорение свободного падения,

м/с².

По величине фактора разделения центрифуги делят на две группы: 1) нормальные Fr<c3500 (ротор имеет диаметр больше 200 мм и скорость вращения состав­ляет 700—1500 об/мин); 2) сверхцентрифуги /-Y > > 3500 (узкий трубчатый ротор диаметром 40— 200 мм, скорость вращения от 5000 до 45000 об/мин). 262

По способу выгрузки различают центрифуги с руч­ным удалением осадка, с помощью ножей, шнеков и выталкивающих или пульсирующих поршней. В цент­рифугах периодического действия по мере накопления осадка ротор останавливают для выгрузки осадка или прекращают подачу раствора, уменьшают скорость вращения ротора и с помощью ножей снимают осадок и вновь включают заданную скорость ротора, продол­жая процесс разделения. В центрифугах непрерывно­го действия постоянно осуществляются подача раство­ра и выгрузка разделенных продуктов.

Центрифугирование отличается от других спосо­бов разделения тем, что после формирования осадка, последний можно промыть и под действием центро­бежного отжима удалить из него значительную часть жидкости. После разделения в осадке остается мини­мальное (от 1 до 50%) количество удерживаемой жидкости. В фильтрующих центрифугах, кроме отжи­ма, происходит и некоторое высушивание осадка цир­кулирующим в роторе воздухом.