विवरण
हाइड्रोसाइक्लोनशंकु-बेलनाकार आकार के होते हैं, बेलनाकार भाग में एक स्पर्शीय फीड इनलेट और प्रत्येक अक्ष पर एक आउटलेट होता है। बेलनाकार भाग पर आउटलेट को भंवर खोजक कहा जाता है और यह इनलेट से सीधे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह को कम करने के लिए चक्रवात में विस्तारित होता है। शंक्वाकार छोर पर दूसरा आउटलेट, स्पिगोट है। आकार पृथक्करण के लिए, दोनों आउटलेट आम तौर पर वायुमंडल के लिए खुले होते हैं। हाइड्रोसाइक्लोन आमतौर पर निचले सिरे पर स्पिगोट के साथ लंबवत संचालित होते हैं, इसलिए मोटे उत्पाद को अंडरफ्लो और भंवर खोजक को छोड़ने वाले महीन उत्पाद को ओवरफ्लो कहा जाता है। चित्र 1 योजनाबद्ध रूप से एक विशिष्ट हाइड्रोसाइक्लोन के मुख्य प्रवाह और डिजाइन विशेषताओं को दर्शाता है।हाइड्रोसाइक्लोन: दो भंवर, स्पर्शरेखा फ़ीड इनलेट और अक्षीय आउटलेट। स्पर्शरेखा इनलेट के तत्काल क्षेत्र को छोड़कर, चक्रवात के भीतर द्रव गति में रेडियल समरूपता होती है। यदि एक या दोनों आउटलेट वायुमंडल के लिए खुले हैं, तो कम दबाव वाला क्षेत्र आंतरिक भंवर के अंदर ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ एक गैस कोर का कारण बनता है।
चित्र 1. हाइड्रोसाइक्लोन की प्रमुख विशेषताएं।
संचालन सिद्धांत सरल है: तरल पदार्थ, निलंबित कणों को ले जाता है, चक्रवात में स्पर्शरेखा से प्रवेश करता है, नीचे की ओर घूमता है और मुक्त भंवर प्रवाह में एक केन्द्रापसारक क्षेत्र बनाता है। बड़े कण तरल पदार्थ के माध्यम से चक्रवात के बाहर सर्पिल गति में चलते हैं, और तरल के एक अंश के साथ नल से बाहर निकलते हैं। नल के सीमित क्षेत्र के कारण, एक आंतरिक भंवर, बाहरी भंवर के समान दिशा में घूमता है लेकिन ऊपर की ओर बहता है, स्थापित होता है और भंवर खोजक के माध्यम से चक्रवात को छोड़ देता है, अपने साथ अधिकांश तरल और महीन कणों को ले जाता है। यदि नल की क्षमता पार हो जाती है, तो वायु कोर बंद हो जाता है और नल का निर्वहन छतरी के आकार के स्प्रे से 'रस्सी' में बदल जाता है और ओवरफ्लो में मोटे पदार्थ का नुकसान होता है।
बेलनाकार खंड का व्यास अलग किए जा सकने वाले कण के आकार को प्रभावित करने वाला प्रमुख चर है, हालांकि आउटलेट व्यास को प्राप्त पृथक्करण को बदलने के लिए स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है। जबकि शुरुआती कार्यकर्ताओं ने 5 मिमी व्यास के रूप में छोटे चक्रवातों के साथ प्रयोग किया था, वाणिज्यिक हाइड्रोसाइक्लोन व्यास वर्तमान में 10 मिमी से 2.5 मीटर तक है, 2700 किलोग्राम मी−3 घनत्व के कणों के लिए 1.5-300 माइक्रोन के पृथक्करण आकार के साथ, कण घनत्व में वृद्धि के साथ घटते हैं। ऑपरेटिंग प्रेशर ड्रॉप छोटे व्यास के लिए 10 बार से लेकर बड़ी इकाइयों के लिए 0.5 बार तक होता है। क्षमता बढ़ाने के लिए, कई छोटेहाइड्रोसाइक्लोनएकल फीड लाइन से मैनिफोल्ड किया जा सकता है।
यद्यपि प्रचालन का सिद्धांत सरल है, फिर भी उनके प्रचालन के कई पहलुओं को अभी भी ठीक से समझा नहीं गया है, तथा औद्योगिक प्रचालन के लिए हाइड्रोसाइक्लोन का चयन और पूर्वानुमान अधिकांशतः अनुभवजन्य है।
वर्गीकरण
बैरी ए. विल्स, जेम्स ए. फिंच एफआरएससी, एफसीआईएम, पी.इंजी., विल्स मिनरल प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी (आठवां संस्करण), 2016 में
9.4.3 हाइड्रोसाइक्लोन बनाम स्क्रीन
बंद पीस सर्किट (<200 µm) में महीन कणों के आकार से निपटने के दौरान हाइड्रोसाइक्लोन वर्गीकरण पर हावी हो गए हैं। हालाँकि, स्क्रीन तकनीक (अध्याय 8) में हाल के विकास ने पीस सर्किट में स्क्रीन का उपयोग करने में रुचि को फिर से जगाया है। स्क्रीन आकार के आधार पर अलग हो जाती हैं और फ़ीड खनिजों में घनत्व प्रसार से सीधे प्रभावित नहीं होती हैं। यह एक फायदा हो सकता है। स्क्रीन में बाईपास अंश भी नहीं होता है, और जैसा कि उदाहरण 9.2 ने दिखाया है, बाईपास काफी बड़ा हो सकता है (उस मामले में 30% से अधिक)। चित्र 9.8 चक्रवात और स्क्रीन के लिए विभाजन वक्र में अंतर का एक उदाहरण दिखाता है। डेटा पेरू में एल ब्रोकल कंसंट्रेटर से है, जिसमें हाइड्रोसाइक्लोन को पीस सर्किट (डंडर एट अल।, 2014) में डेरिक स्टैक साइज़र® (अध्याय 8 देखें) के साथ बदलने से पहले और बाद के मूल्यांकन शामिल हैं। उम्मीद के मुताबिक, चक्रवात की तुलना में स्क्रीन में तेज अलगाव (वक्र का ढलान अधिक है) और थोड़ा बाईपास था। स्क्रीन को लागू करने के बाद टूटने की उच्च दर के कारण पीसने वाले सर्किट की क्षमता में वृद्धि की सूचना मिली थी। इसका कारण बाईपास का उन्मूलन था, जिससे पीसने वाली मिलों में वापस भेजी जाने वाली महीन सामग्री की मात्रा कम हो गई, जो कण-कण के प्रभाव को कम करने में सहायक है।
चित्र 9.8. एल ब्रोकल कंसंट्रेटर में ग्राइंडिंग सर्किट में चक्रवातों और स्क्रीन के लिए विभाजन वक्र।
(डुंडर एट अल से अनुकूलित (2014))
हालांकि, परिवर्तन एकतरफा नहीं है: एक हालिया उदाहरण स्क्रीन से चक्रवात पर स्विच करना है, ताकि सघन भुगतान खनिजों के अतिरिक्त आकार में कमी का लाभ उठाया जा सके (सैसविले, 2015)।
धातुकर्म प्रक्रिया और डिजाइन
इयोन एच. मैकडोनाल्ड, हैंडबुक ऑफ गोल्ड एक्सप्लोरेशन एंड इवैल्यूएशन, 2007 में
हाइड्रोसाइक्लोन
हाइड्रोसाइक्लोन सस्ते में बड़े घोल की मात्रा को आकार देने या डीस्लीमिंग करने के लिए पसंदीदा इकाइयाँ हैं और क्योंकि वे बहुत कम फ़्लोर स्पेस या हेडरूम घेरते हैं। वे सबसे प्रभावी ढंग से तब काम करते हैं जब उन्हें एक समान प्रवाह दर और पल्प घनत्व पर खिलाया जाता है और उन्हें व्यक्तिगत रूप से या समूहों में आवश्यक विभाजन पर वांछित कुल क्षमता प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। आकार देने की क्षमता इकाई के माध्यम से उच्च स्पर्शीय प्रवाह वेगों द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बलों पर निर्भर करती है। आने वाले घोल द्वारा निर्मित प्राथमिक भंवर आंतरिक शंकु दीवार के चारों ओर नीचे की ओर सर्पिल रूप से कार्य करता है। केन्द्रापसारक बल द्वारा ठोस पदार्थों को बाहर की ओर फेंका जाता है ताकि जैसे-जैसे पल्प नीचे की ओर बढ़े, उसका घनत्व बढ़ता जाए। वेग के ऊर्ध्वाधर घटक शंकु दीवारों के पास नीचे की ओर और अक्ष के पास ऊपर की ओर कार्य करते हैं। कम घने केन्द्रापसारक रूप से अलग किए गए कीचड़ अंश को शंकु के ऊपरी छोर पर उद्घाटन के माध्यम से बाहर निकलने के लिए भंवर खोजक के माध्यम से ऊपर की ओर मजबूर किया जाता है। दो प्रवाहों के बीच एक मध्यवर्ती क्षेत्र या लिफ़ाफ़े में शून्य ऊर्ध्वाधर वेग होता है और यह नीचे की ओर बढ़ने वाले मोटे ठोस पदार्थों को ऊपर की ओर बढ़ने वाले महीन ठोस पदार्थों से अलग करता है। प्रवाह का बड़ा हिस्सा छोटे आंतरिक भंवर के भीतर ऊपर की ओर गुजरता है और उच्च केन्द्रापसारक बल महीन कणों में से बड़े कणों को बाहर की ओर फेंकते हैं, जिससे महीन आकारों में अधिक कुशल पृथक्करण होता है। ये कण बाहरी भंवर में वापस आते हैं और एक बार फिर जिग फ़ीड को रिपोर्ट करते हैं।
एक विशिष्ट सर्पिल प्रवाह पैटर्न के भीतर ज्यामिति और परिचालन स्थितियांहाइड्रोसाइक्लोनचित्र 8.13 में वर्णित हैं। परिचालन चर पल्प घनत्व, फ़ीड प्रवाह दर, ठोस विशेषताएँ, फ़ीड इनलेट दबाव और चक्रवात के माध्यम से दबाव में गिरावट हैं। चक्रवात चर फ़ीड इनलेट का क्षेत्र, भंवर खोजक व्यास और लंबाई, और स्पिगोट डिस्चार्ज व्यास हैं। ड्रैग गुणांक का मान आकार से भी प्रभावित होता है; एक कण गोलाकारता से जितना अधिक भिन्न होता है, उसका आकार कारक उतना ही छोटा होता है और उसका निपटान प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। महत्वपूर्ण तनाव क्षेत्र 200 मिमी आकार के कुछ सोने के कणों तक फैल सकता है और इसलिए वर्गीकरण प्रक्रिया की सावधानीपूर्वक निगरानी अत्यधिक पुनर्चक्रण और परिणामस्वरूप कीचड़ के निर्माण को कम करने के लिए आवश्यक है। ऐतिहासिक रूप से, जब 150 की वसूली पर बहुत कम ध्यान दिया गया थाμमीटर सोने के कणों के आधार पर, स्लाइम अंशों में सोने का शेष रह जाना सोने की हानि के लिए काफी हद तक जिम्मेदार प्रतीत होता है, जो कई स्वर्ण प्लेसर प्रचालनों में 40-60% तक दर्ज की गई।
8.13. हाइड्रोसाइक्लोन की सामान्य ज्यामिति और परिचालन स्थितियाँ।
चित्र 8.14 (वर्मन चयन चार्ट) 9-18 माइक्रोन से लेकर 33-76 माइक्रोन तक के विभिन्न D50 आकारों पर पृथक्करण के लिए चक्रवातों का प्रारंभिक चयन है। यह चार्ट, चक्रवात प्रदर्शन के अन्य ऐसे चार्टों की तरह, एक विशिष्ट प्रकार के सावधानीपूर्वक नियंत्रित फ़ीड पर आधारित है। यह चयन के लिए पहले गाइड के रूप में पानी में 2,700 kg/m3 की ठोस सामग्री मानता है। बड़े व्यास वाले चक्रवातों का उपयोग मोटे पृथक्करण का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, लेकिन उचित कार्य के लिए उच्च फ़ीड वॉल्यूम की आवश्यकता होती है। उच्च फ़ीड वॉल्यूम पर बारीक पृथक्करण के लिए समानांतर रूप से संचालित होने वाले छोटे व्यास वाले चक्रवातों के समूहों की आवश्यकता होती है। करीबी आकार के लिए अंतिम डिज़ाइन मापदंडों को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए, और सीमा के मध्य के आसपास एक चक्रवात का चयन करना महत्वपूर्ण है ताकि संचालन की शुरुआत में आवश्यक किसी भी छोटे समायोजन को किया जा सके।
8.14. वार्मन प्रारंभिक चयन चार्ट.
सीबीसी (सर्कुलेटिंग बेड) चक्रवात के बारे में दावा किया जाता है कि यह 5 मिमी व्यास तक के जलोढ़ सोने के फीड पदार्थों को वर्गीकृत करता है और अंडरफ्लो से लगातार उच्च जिग फीड प्राप्त करता है। पृथक्करण लगभग होता हैD50/150 माइक्रोन घनत्व 2.65 के सिलिका पर आधारित है। सीबीसी साइक्लोन अंडरफ्लो को इसके अपेक्षाकृत चिकने आकार वितरण वक्र और महीन अपशिष्ट कणों के लगभग पूर्ण निष्कासन के कारण जिग पृथक्करण के लिए विशेष रूप से अनुकूल माना जाता है। हालाँकि, हालाँकि इस प्रणाली के बारे में दावा किया जाता है कि यह अपेक्षाकृत लंबी आकार सीमा फ़ीड (जैसे खनिज रेत) से एक पास में समान भारी खनिजों का एक उच्च-ग्रेड प्राथमिक सांद्रण उत्पन्न करती है, लेकिन महीन और परतदार सोने वाली जलोढ़ फ़ीड सामग्री के लिए ऐसे कोई प्रदर्शन आँकड़े उपलब्ध नहीं हैं। तालिका 8.5 AKW के लिए तकनीकी डेटा देती हैहाइड्रोसाइक्लोन30 से 100 माइक्रोन के बीच के कट-ऑफ बिंदुओं के लिए।
तालिका 8.5. AKW हाइड्रोसाइक्लोन के लिए तकनीकी डेटा
| प्रकार (केआरएस) | व्यास (मिमी) | दबाव में गिरावट | क्षमता | कट बिंदु (माइक्रोन) | |
|---|---|---|---|---|---|
| घोल (मी3/घंटा) | ठोस पदार्थ (टी/एच अधिकतम). | ||||
| 2118 | 100 | 1–2.5 | 9.27 | 5 | 30–50 |
| 2515 | 125 | 1–2.5 | 11–30 | 6 | 25–45 |
| 4118 | 200 | 0.7–2.0 | 18–60 | 15 | 40–60 |
| (आरडब्ल्यूएन)6118 | 300 | 0.5–1.5 | 40–140 | 40 | 50–100 |
लौह अयस्क विखंडन और वर्गीकरण प्रौद्योगिकियों में विकास
ए. जानकोविच, आयरन ओर, 2015
8.3.3.1 हाइड्रोसाइक्लोन विभाजक
हाइड्रोसाइक्लोन, जिसे साइक्लोन भी कहा जाता है, एक वर्गीकरण उपकरण है जो घोल कणों की निपटान दर को तेज करने और आकार, आकृति और विशिष्ट गुरुत्व के अनुसार कणों को अलग करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करता है। इसका व्यापक रूप से खनिज उद्योग में उपयोग किया जाता है, इसका मुख्य उपयोग खनिज प्रसंस्करण में एक वर्गीकरणकर्ता के रूप में होता है, जो बारीक पृथक्करण आकारों में अत्यंत कुशल साबित हुआ है। इसका व्यापक रूप से क्लोज-सर्किट पीसने के संचालन में उपयोग किया जाता है, लेकिन इसके कई अन्य उपयोग भी पाए गए हैं, जैसे कि डीस्लीमिंग, डीग्रिटिंग और गाढ़ा करना।
एक सामान्य हाइड्रोसाइक्लोन (चित्र 8.12a) में एक शंकु के आकार का बर्तन होता है, जो अपने शीर्ष पर खुला होता है, या नीचे की ओर बहता है, जो एक बेलनाकार खंड से जुड़ा होता है, जिसमें एक स्पर्शरेखा फ़ीड इनलेट होता है। बेलनाकार खंड का शीर्ष एक प्लेट से बंद होता है, जिसके माध्यम से एक अक्षीय रूप से घुड़सवार ओवरफ़्लो पाइप गुजरता है। पाइप को चक्रवात के शरीर में एक छोटे, हटाने योग्य खंड द्वारा विस्तारित किया जाता है जिसे भंवर खोजक के रूप में जाना जाता है, जो सीधे ओवरफ़्लो में फ़ीड के शॉर्ट-सर्किटिंग को रोकता है। फ़ीड को स्पर्शरेखा प्रविष्टि के माध्यम से दबाव में पेश किया जाता है, जो लुगदी को एक घुमावदार गति प्रदान करता है। यह चक्रवात में एक भंवर उत्पन्न करता है, जिसमें ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ एक कम दबाव वाला क्षेत्र होता है, जैसा कि चित्र 8.12b में दिखाया गया है। अक्ष के साथ एक वायु-कोर विकसित होता है, जो सामान्य रूप से शीर्ष उद्घाटन के माध्यम से वायुमंडल से जुड़ा होता है, लेकिन आंशिक रूप से कम दबाव के क्षेत्र में घोल से निकलने वाली घुली हुई हवा द्वारा बनाया जाता है। केन्द्रापसारक बल कणों के बसने की दर को तेज करता है, जिससे आकार, आकृति और विशिष्ट गुरुत्व के अनुसार कणों को अलग किया जाता है। तेजी से बसने वाले कण चक्रवात की दीवार की ओर बढ़ते हैं, जहाँ वेग सबसे कम होता है, और शीर्ष उद्घाटन (अंडरफ्लो) की ओर पलायन करते हैं। ड्रैग फोर्स की क्रिया के कारण, धीमी गति से बसने वाले कण अक्ष के साथ कम दबाव के क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं और भंवर खोजक के माध्यम से ओवरफ्लो तक ऊपर की ओर ले जाए जाते हैं।
चित्र 8.12. हाइड्रोसाइक्लोन (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) और हाइड्रोसाइक्लोन बैटरी। कैवेक्स हाइड्रोसाइक्लोन अवलोकन ब्रोशर, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.
हाइड्रोसाइक्लोन का उपयोग लगभग सार्वभौमिक रूप से पीसने वाले सर्किट में किया जाता है क्योंकि उनकी क्षमता अधिक होती है और दक्षता भी अपेक्षाकृत अधिक होती है। वे कण आकार की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला (आमतौर पर 5-500 माइक्रोन) में भी वर्गीकृत कर सकते हैं, छोटे व्यास वाली इकाइयों का उपयोग बेहतर वर्गीकरण के लिए किया जाता है। हालांकि, मैग्नेटाइट पीसने वाले सर्किट में साइक्लोन का उपयोग मैग्नेटाइट और अपशिष्ट खनिजों (सिलिका) के बीच घनत्व अंतर के कारण अक्षम संचालन का कारण बन सकता है। मैग्नेटाइट का विशिष्ट घनत्व लगभग 5.15 है, जबकि सिलिका का विशिष्ट घनत्व लगभग 2.7 है।हाइड्रोसाइक्लोनघने खनिज हल्के खनिजों की तुलना में महीन कट आकार में अलग हो जाते हैं। इसलिए, मुक्त मैग्नेटाइट चक्रवात के नीचे के प्रवाह में केंद्रित हो रहा है, जिसके परिणामस्वरूप मैग्नेटाइट का अत्यधिक पीस हो रहा है। नेपियर-मुन्न एट अल. (2005) ने नोट किया कि सही कट आकार (d50सी) और कण घनत्व प्रवाह स्थितियों और अन्य कारकों के आधार पर निम्नलिखित रूप में अभिव्यक्त होता है:
कहाँρs ठोस का घनत्व है,ρl द्रव का घनत्व है, औरn0.5 और 1.0 के बीच है। इसका मतलब है कि चक्रवात के प्रदर्शन पर खनिज घनत्व का प्रभाव काफी महत्वपूर्ण हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदिdमैग्नेटाइट का 50c 25 μm है, तोd50c सिलिका कण 40-65 μm होंगे। चित्र 8.13 मैग्नेटाइट (Fe3O4) और सिलिका (SiO2) के लिए चक्रवात वर्गीकरण दक्षता वक्र दिखाता है जो औद्योगिक बॉल मिल मैग्नेटाइट पीस सर्किट के सर्वेक्षण से प्राप्त होता है। सिलिका के लिए आकार पृथक्करण बहुत मोटा है, जिसमेंdFe3O4 के लिए 50c 29 μm है, जबकि SiO2 के लिए 68 μm है। इस घटना के कारण, हाइड्रोसाइक्लोन के साथ बंद सर्किट में मैग्नेटाइट पीसने वाली मिलें कम कुशल होती हैं और अन्य बेस मेटलोर पीसने वाले सर्किट की तुलना में कम क्षमता होती है।
चित्र 8.13. मैग्नेटाइट Fe3O4 और सिलिका SiO2 के लिए चक्रवात दक्षता - औद्योगिक सर्वेक्षण।
उच्च दाब प्रक्रिया प्रौद्योगिकी: मूल सिद्धांत और अनुप्रयोग
एमजे कोसेरो पीएचडी, इंडस्ट्रियल केमिस्ट्री लाइब्रेरी में, 2001
ठोस-पृथक्करण उपकरण
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हाइड्रोसाइक्लोन
यह ठोस पदार्थों को अलग करने वाले सबसे सरल प्रकारों में से एक है। यह एक उच्च दक्षता वाला पृथक्करण उपकरण है और इसका उपयोग उच्च तापमान और दबाव पर ठोस पदार्थों को प्रभावी ढंग से हटाने के लिए किया जा सकता है। यह किफायती है क्योंकि इसमें कोई हिलने वाला हिस्सा नहीं है और इसे बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
ठोस पदार्थों के लिए पृथक्करण दक्षता कण-आकार और तापमान का एक मजबूत कार्य है। सिलिका और 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के लिए 80% के करीब सकल पृथक्करण दक्षता प्राप्त की जा सकती है, जबकि समान तापमान सीमा में, सघन ज़िरकोन कणों के लिए सकल पृथक्करण दक्षता 99% से अधिक है [29]।
हाइड्रोसाइक्लोन परिचालन की मुख्य बाधा कुछ लवणों की चक्रवात की दीवारों से चिपक जाने की प्रवृत्ति है।
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क्रॉस माइक्रो-फ़िल्ट्रेशन
क्रॉस-फ्लो फिल्टर परिवेशी परिस्थितियों में क्रॉसफ्लो निस्पंदन में सामान्य रूप से देखे जाने वाले तरीके के समान व्यवहार करते हैं: बढ़ी हुई कतरनी-दर और कम द्रव-चिपचिपाहट के परिणामस्वरूप निस्पंदन संख्या में वृद्धि होती है। क्रॉस-माइक्रोफिल्ट्रेशन को अवक्षेपित लवणों को ठोस के रूप में अलग करने के लिए लागू किया गया है, जिससे कण-पृथक्करण दक्षता आम तौर पर 99.9% से अधिक होती है। गोएमन्सएट अल.[30] ने सुपरक्रिटिकल पानी से सोडियम नाइट्रेट पृथक्करण का अध्ययन किया। अध्ययन की शर्तों के तहत, सोडियम नाइट्रेट पिघले हुए नमक के रूप में मौजूद था और फ़िल्टर को पार करने में सक्षम था। पृथक्करण दक्षताएँ प्राप्त की गईं जो तापमान के साथ भिन्न थीं, क्योंकि तापमान बढ़ने पर घुलनशीलता कम हो जाती है, जो क्रमशः 400 °C और 470°C के लिए 40% और 85% के बीच होती है। इन कार्यकर्ताओं ने पृथक्करण तंत्र को सुपरक्रिटिकल घोल के प्रति फ़िल्टरिंग माध्यम की एक अलग पारगम्यता के परिणामस्वरूप समझाया, जो पिघले हुए नमक के विपरीत, उनकी स्पष्ट रूप से अलग-अलग चिपचिपाहट के आधार पर था। इसलिए, न केवल अवक्षेपित लवणों को केवल ठोस के रूप में फ़िल्टर करना संभव होगा, बल्कि उन कम-पिघलने वाले-बिंदु वाले लवणों को भी फ़िल्टर करना संभव होगा जो पिघली हुई अवस्था में हैं।
परिचालन संबंधी परेशानियां मुख्य रूप से लवणों द्वारा फिल्टर-संक्षारण के कारण थीं।
कागज़: पुनर्चक्रण और पुनर्चक्रित सामग्री
एमआर दोशी, जेएम डायर, मैटेरियल्स साइंस और मैटेरियल्स इंजीनियरिंग में संदर्भ मॉड्यूल, 2016
3.3 सफाई
क्लीनर याहाइड्रोसाइक्लोनसंदूषक और पानी के बीच घनत्व के अंतर के आधार पर लुगदी से संदूषक निकालें। इन उपकरणों में शंक्वाकार या बेलनाकार-शंक्वाकार दबाव पोत शामिल होता है जिसमें बड़े व्यास के अंत में स्पर्शरेखा रूप से लुगदी डाली जाती है (चित्र 6)। क्लीनर से गुजरने के दौरान पल्प एक चक्रवात के समान भंवर प्रवाह पैटर्न विकसित करता है। प्रवाह केंद्रीय अक्ष के चारों ओर घूमता है क्योंकि यह इनलेट से दूर और क्लीनर दीवार के अंदर शीर्ष या अंडरफ्लो उद्घाटन की ओर जाता है। शंकु के व्यास के घटने पर घूर्णी प्रवाह वेग तेज हो जाता है। शीर्ष छोर के पास छोटे व्यास का उद्घाटन अधिकांश प्रवाह के निर्वहन को रोकता है जो इसके बजाय क्लीनर के मूल में एक आंतरिक भंवर में घूमता है उच्च घनत्व वाली सामग्री, केन्द्रापसारक बल के कारण क्लीनर की दीवार पर केंद्रित होकर, शंकु के शीर्ष पर छोड़ दी जाती है (ब्लिस, 1994, 1997)।
चित्र 6. हाइड्रोसाइक्लोन के भाग, प्रमुख प्रवाह पैटर्न और पृथक्करण प्रवृत्तियाँ।
हटाए जा रहे संदूषकों के घनत्व और आकार के आधार पर क्लीनर को उच्च, मध्यम या निम्न घनत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। ट्रैम्प मेटल, पेपर क्लिप और स्टेपल को हटाने के लिए 15 से 50 सेमी (6-20 इंच) व्यास वाले उच्च घनत्व वाले क्लीनर का उपयोग किया जाता है और आमतौर पर इसे पल्पर के तुरंत बाद रखा जाता है। जैसे-जैसे क्लीनर का व्यास घटता जाता है, छोटे आकार के संदूषकों को हटाने में इसकी दक्षता बढ़ती जाती है। व्यावहारिक और आर्थिक कारणों से, 75-मिमी (3 इंच) व्यास वाला साइक्लोन आम तौर पर कागज उद्योग में इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे छोटा क्लीनर होता है।
रिवर्स क्लीनर और थ्रूफ्लो क्लीनर को मोम, पॉलीस्टाइनिन और स्टिकी जैसे कम घनत्व वाले दूषित पदार्थों को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रिवर्स क्लीनर को इसलिए नाम दिया गया है क्योंकि स्वीकार की गई धारा क्लीनर के शीर्ष पर एकत्र की जाती है जबकि अस्वीकृत धारा ओवरफ्लो पर बाहर निकलती है। थ्रूफ्लो क्लीनर में, स्वीकार और अस्वीकृत क्लीनर के एक ही छोर पर निकलते हैं, क्लीनर की दीवार के पास स्वीकार और अस्वीकृत क्लीनर के कोर के पास एक केंद्रीय ट्यूब द्वारा अस्वीकृत से अलग होते हैं, जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है।
चित्र 7. थ्रूफ्लो क्लीनर का योजनाबद्ध आरेख।
1920 और 1930 के दशक में पल्प से रेत निकालने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले निरंतर सेंट्रीफ्यूज को हाइड्रोसाइक्लोन के विकास के बाद बंद कर दिया गया था। सेंटर टेक्नीक डु पेपियर, ग्रेनोबल, फ्रांस में विकसित गायरोक्लीन में एक सिलेंडर होता है जो 1200-1500 आरपीएम (ब्लिस, 1997; जूलियन सेंट अमांड, 1998, 2002) पर घूमता है। अपेक्षाकृत लंबे निवास समय और उच्च केन्द्रापसारक बल के संयोजन से कम घनत्व वाले दूषित पदार्थों को क्लीनर के मूल में जाने के लिए पर्याप्त समय मिलता है, जहां उन्हें केंद्र भंवर निर्वहन के माध्यम से खारिज कर दिया जाता है।
एम.टी. थ्यू, इनसाइक्लोपीडिया ऑफ सेपरेशन साइंस, 2000
सार
यद्यपि ठोस-तरलहाइड्रोसाइक्लोन20वीं सदी के अधिकांश समय के लिए स्थापित, संतोषजनक तरल-तरल पृथक्करण प्रदर्शन 1980 के दशक तक नहीं आया था। अपतटीय तेल उद्योग को पानी से बारीक विभाजित दूषित तेल को हटाने के लिए कॉम्पैक्ट, मजबूत और विश्वसनीय उपकरणों की आवश्यकता थी। यह आवश्यकता एक अलग तरह के हाइड्रोसाइक्लोन द्वारा पूरी की गई, जिसमें निश्चित रूप से कोई हिलने वाला हिस्सा नहीं था।
इस आवश्यकता को और अधिक विस्तार से समझाने तथा खनिज प्रसंस्करण में ठोस-तरल चक्रवाती पृथक्करण के साथ इसकी तुलना करने के बाद, इस कार्य को पूरा करने के लिए पहले स्थापित किए गए उपकरणों की तुलना में हाइड्रोसाइक्लोन द्वारा प्रदान किए गए लाभों को बताया गया है।
पृथक्करण प्रदर्शन मूल्यांकन मानदंडों को फीड संरचना, ऑपरेटर नियंत्रण और आवश्यक ऊर्जा, अर्थात दबाव में कमी और प्रवाह दर के उत्पाद के संदर्भ में प्रदर्शन पर चर्चा करने से पहले सूचीबद्ध किया जाता है।
पेट्रोलियम उत्पादन के लिए पर्यावरण सामग्री के लिए कुछ बाधाएँ निर्धारित करता है और इसमें कणिकीय क्षरण की समस्या शामिल है। उपयोग की जाने वाली विशिष्ट सामग्रियों का उल्लेख किया गया है। तेल पृथक्करण संयंत्र के प्रकारों के लिए सापेक्ष लागत डेटा, पूंजीगत और आवर्ती दोनों, रेखांकित किया गया है, हालांकि स्रोत विरल हैं। अंत में, आगे के विकास के लिए कुछ संकेत वर्णित किए गए हैं, क्योंकि तेल उद्योग समुद्र तल पर या यहाँ तक कि कुएं के तल पर स्थापित उपकरणों को देखता है।
नमूनाकरण, नियंत्रण और द्रव्यमान संतुलन
बैरी ए. विल्स, जेम्स ए. फिंच एफआरएससी, एफसीआईएम, पी.इंजी., विल्स मिनरल प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी (आठवां संस्करण), 2016 में
3.7.1 कण आकार का उपयोग
कई इकाइयाँ, जैसेहाइड्रोसाइक्लोनऔर गुरुत्वाकर्षण विभाजक, आकार पृथक्करण की एक डिग्री का उत्पादन करते हैं और कण आकार डेटा का उपयोग द्रव्यमान संतुलन के लिए किया जा सकता है (उदाहरण 3.15)।
उदाहरण 3.15 नोड असंतुलन न्यूनीकरण का एक उदाहरण है; यह, उदाहरण के लिए, सामान्यीकृत न्यूनतम वर्ग न्यूनीकरण के लिए प्रारंभिक मान प्रदान करता है। इस ग्राफ़िकल दृष्टिकोण का उपयोग तब किया जा सकता है जब भी "अतिरिक्त" घटक डेटा हो; उदाहरण 3.9 में इसका उपयोग किया जा सकता था।
उदाहरण 3.15 में साइक्लोन को नोड के रूप में इस्तेमाल किया गया है। दूसरा नोड सम्प है: यह 2 इनपुट (ताजा फ़ीड और बॉल मिल डिस्चार्ज) और एक आउटपुट (साइक्लोन फ़ीड) का उदाहरण है। यह एक और द्रव्यमान संतुलन देता है (उदाहरण 3.16)।
अध्याय 9 में हम चक्रवात विभाजन वक्र निर्धारित करने के लिए समायोजित डेटा का उपयोग करके इस पीस सर्किट उदाहरण पर लौटते हैं।
पोस्ट करने का समय: मई-07-2019