工业离心机诞生于欧洲,比如19世纪中叶,先后出现纺织品脱水用的三足式离心机,和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。这些早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。
由于卸渣机构的改进,20世纪30年代出现了连续操作的离心机,间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。
工业用离心机按结构和分离要求,可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。
离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。
离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现液-固分离;离心沉降是利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。
离心机在三泥处理中显示出了很大的优越性,由于三相卧螺离心机不但可以将油泥中的固体分离出来,而且还可以将油泥中的污油分离出来,这是其他分离法不可比的。同时经三相卧螺离心机处理后的干泥含水率、含油率有不 同程度的下降。现对用真空过滤机和三相卧螺离心机两种方法分理后的油泥情况列表比较如下: 1997年1~6月份用真空过滤机处理后的干泥与2001年1~6月份用三相卧螺离心机分离后的干泥的平均含水率列表对照。 对表1进行对比发现2001年采用了三相卧螺离心机后,干泥的含水率平均降低了6I3% ,由于干泥含水率降低。一方面减少了拉用量.降低了拉运成本;另一方面减少了进入自然环境中的油泥量.降低了对环境的污染。 通过上述几项比较,用三相卧螺离心机处理三泥效果显著。
螺旋卸料离心机主要由高转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋和差速器等部件组成。当要分离的悬浮液进入离心机转鼓后,高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁,由于螺旋和转鼓的转速不同,二者存在有相对运动(即转速差),利用螺旋和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓小端出口处排出,分离后的清液从离心机另一端排出。差速器(齿轮箱)的作用是使转鼓和螺旋之间形成一定的转速差。
碟片式分离机可以完成两种操作:液-固分离(即底浓度悬浮液的分离),称澄清操作;液-液分离(或液-液-固)分离(即乳浊液的分离),称分离操作。转鼓内装有一叠锥形碟片,用离心沉降法分离乳浊液和低浓度悬浮液组分的离心分离机。碟式分离机可在密闭、高温、低温、加压和真空等条件下操作,用于从牛奶中提取奶油和果汁、啤酒、动植物油、变压器油等的净化,以及酵母浓缩和从动物血浆中提取血清等。
主要应用领域
1.矿物油行业:船舶主机、陆用柴油机、电站等燃油和润滑油的净化;
2.乳制品行业:鲜牛乳的澄清和净化、脱脂;
3.植物油行业:棕榈油的净化和澄清,植物油精炼的脱胶、脱皂、脱水和脱蜡等;
4.饮料制品行业:啤酒、果汁、饮料等澄清,植物蛋白的提取、废水处理等;生物工程发酵液的澄清;
5.淀粉行业:淀粉浆的浓缩和分级;
6.制药行业:抗生素类、生化制药类药剂萃取过程中的净化或澄清,药剂的澄清等;
7.化工行业:化工原料的净化或澄清;
8.羊毛脂行业:从洗毛污水中提取和净化羊毛脂;
9.胶乳行业:净化和浓缩橡胶乳浆;
10.其他行业:如实验室、石油、焦化、高岭土、纸浆回收、电解液处理、废水处理、环保等,以及动植物蛋白的提取、动物脂肪的提取及精炼、混合脂肪酸的分离。
离心机的型号确定后,就是选购什么样的离心转头。考虑的主要的根据就是样品的容量及离心的条件。通常有水平转头和角转头各一个,或大容量(相对较低速)的转头和小容量高转速的转头各一个即可满足工作中的不同需要,不可追求越全越好,因为离心转头种类很多,许多是相似的,而**速机的转头价格相当昂贵,如果全部配齐其价格要比离心机主机高出好几倍,也没有必要。由于转头转速的不同价格相差很大。从转速上讲不宜追求越高越好,但应有离心机允许的转速的转头,否则对离心机而言是个浪费。有两台离心机的单位可考虑转头型号互补以节省经费。
离心机的管理,从国内多年离心机的使用情况看,各类型离心机应由专人负责管理和维护。高、**速离心机要求定期检查维修,使用者应详细记录实验状态及维修情况,以保证离心机的安全使用。高、低速离心机由于操作简单,通过阅读说明书,训练离心机操作规程后可以自己使用。而**速离心机结构复杂,工作程序也较繁琐,使用不当易发生事故,特别对离心转头更应谨慎保养、使用。从国内多年使用、管理情况来看,专人保管、操作是仪器处于良好状态的保证。对管理、操作人员应进行培训,使他们不但熟悉操作,而且对仪器也应有所了解。
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