Centrífuga para separação líquido-sólido

Tipos de centrífugas de separação líquido-sólido

Uma centrífuga é um equipamento que usa força centrífuga para separar componentes em uma mistura. Uma **centrífuga de separação líquido-sólido** é um tipo especial de centrífuga projetada para separar partículas sólidas de suspensões líquidas, exercitando forças rotacionais de alta velocidade na mistura de entrada. Alguns tipos básicos de centrífugas de separação incluem:

• Centrífuga decantadora:

  A centrífuga decantadora é o tipo de centrífuga de separação mais comum e conhecido. Ela apresenta um bowl horizontal em forma de cone que gira em altas velocidades para separar sólidos de líquidos por diferenças de densidade. Uma centrífuga decantadora para separação líquido-sólido geralmente possui uma câmara de alimentação e um bowl. A câmara de alimentação introduz a mistura no bowl rotativo. Conforme a mistura gira no bowl, a fase líquida sai do decantador por meio de um vertedouro de líquido, enquanto a fase sólida forma um bolo ao longo do perímetro do bowl.

• Centrífuga descascadora:

  A centrífuga descascadora é semelhante a uma centrífuga decantadora, mas possui um mecanismo de raspagem que remove os sólidos depositados. Essa centrífuga é adequada para operações contínuas com concentrações variáveis de sólidos e mudanças frequentes na suspensão de alimentação. O mecanismo descascador raspa os sedimentos sólidos do cesto de peneiramento rotativo. Além de descarregar sólidos continuamente, a centrífuga descascadora também pode ser usada para operações em batelada, onde os sólidos são removidos após uma rotação completa.

  Algumas centrífugas descascadoras têm cestas verticais semelhantes às do tipo de pilha de discos. Outras têm cestas horizontais e operam no mesmo princípio que as centrífugas do tipo parafuso. As centrífugas descascadoras também são conhecidas como centrífugas de raspagem.

• Centrífuga de tambor:

  Uma centrífuga de tambor possui um bowl ou tambor rotativo dentro de uma carcaça externa fixa. É principalmente usada para separar líquidos imiscíveis. O princípio de funcionamento de um tambor de centrífuga de separação líquido-sólido é criar uma alta força radial que empurra as partículas sólidas mais pesadas ou gotículas para a parte externa do tambor, onde elas são então removidas. As frações líquidas também são recuperadas de saídas designadas. Uma centrífuga de tambor pode funcionar continuamente ou em bateladas.

• Centrífuga de pilha de discos:

  A centrífuga de pilha de discos possui vários discos montados no bowl da centrífuga. Ela opera alimentando primeiro a mistura em um fluxo paralelo à superfície do disco. Ao girar, uma alta força centrífuga é gerada, o que causa a sedimentação de sólidos no líquido. Os sólidos são então recuperados das periferias do disco, enquanto o líquido sai por orifícios no centro dos discos.

Centrífuga de separação líquido-sólido: especificações e manutenção

Especificações

• Capacidade: A capacidade de trabalho geralmente é expressa em litros e pode variar de modelos de laboratório pequenos com, por exemplo, 4-8 litros a modelos industriais grandes com vários milhares de litros. A capacidade real dependerá do projeto e dos parâmetros operacionais, como a velocidade e o tempo de funcionamento da centrífuga.
• Velocidade de rotação: É normalmente expressa em rotações por minuto (RPM). Diferentes tipos de centrífugas terão velocidades diferentes. Por exemplo, uma centrífuga de alta velocidade pode ter uma velocidade de até 20.000 RPM ou mais, enquanto as centrífugas de supervelocidade podem atingir 40.000 RPM ou mais.
• Potência: A potência de uma centrífuga geralmente é expressa em quilowatts (kW). Centrífugas menores podem ter 0,5-2,0 kW, e as maiores podem ter 10 kW ou mais, dependendo do tamanho e da potência.
• Peso: diferentes tipos e modelos terão pesos diferentes. Para centrífugas de laboratório pequenas, o peso pode ser de 50 kg a 130 kg, e para as industriais grandes que são usadas principalmente em fábricas, pode ser de 1.000 kg a 10.000 kg ou mais.
• Material: Um separador de centrífuga pode ser feito de vários materiais, incluindo aço inoxidável, liga de titânio, polímero, etc. Para materiais de alta resistência e resistentes à corrosão, é usado principalmente para separar misturas sólido-líquido.

Manutenção

A máquina de centrífuga separadora requer manutenção regular para garantir o bom funcionamento contínuo da máquina, ajudando a prolongar sua vida útil. Aqui estão algumas dicas essenciais de manutenção para uma centrífuga de separação líquido-sólido:

• Lubrificação regular: graxa ou óleo podem ser usados para lubrificar periodicamente os rolamentos e vedações para evitar atrito e desgaste rápido. A lubrificação regular pode ajudar a prolongar a vida útil desses componentes e reduzir o ruído de operação.
• Limpeza: A limpeza regular e completa da centrífuga separadora é necessária para remover qualquer resíduo de material em sua superfície que possa sobrar após o funcionamento da centrífuga. A limpeza deve ser feita de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante da máquina de centrífuga separadora. Isso é para evitar danos ao dispositivo e prolongar sua vida útil.
• Trocar filtros: Os filtros da centrífuga devem ser limpos e trocados regularmente para garantir as funções de ventilação e filtragem da máquina. Isso ajudará a evitar que poeira e outras substâncias estranhas entrem na centrífuga, o que pode danificar seus componentes internos.
• Verificar os fixadores: periodicamente, deve-se verificar os fixadores na centrífuga, como parafusos e porcas, para garantir que não estejam soltos ou deformados. Se forem encontradas condições soltas ou deformadas, elas devem ser ajustadas e substituídas prontamente para garantir a estabilidade e segurança adequadas durante a operação da centrífuga.
• Prevenir a corrosão: Ao usar uma centrífuga, os usuários devem evitar o contato com substâncias corrosivas. Se, por algum motivo, esses tipos de substâncias tocarem a centrífuga separadora, elas devem ser enxaguadas imediatamente para evitar danos à centrífuga separadora. Se, por algum motivo, esses tipos de substâncias tocarem a centrífuga, elas devem ser lavadas imediatamente para evitar danos por corrosão ao equipamento.

Usos da centrífuga de separação líquido-sólido

Separar sólidos de líquidos é o principal objetivo da centrífuga para separação líquido-sólido. No entanto, o escopo de seu uso se estende muito além disso, graças aos avanços tecnológicos e à necessidade de soluções de separação eficientes em inúmeras indústrias.

• Indústria Farmacêutica: As centrífugas são usadas para separar a mistura de reação líquida e o resíduo sólido de antibióticos e vários medicamentos. As centrífugas líquido-sólido também são usadas para purificar os componentes ativos de medicamentos para injeção e filtração de soluções.
• Indústria Alimentícia: Os organismos de deterioração no suco de fruta são separados usando uma centrífuga. No processamento de sucos de frutas e vegetais, as centrífugas também removem substâncias indesejadas, como polpa e sedimentos. Além disso, as centrífugas líquido-sólido ajudam a separar a proteína do soro do leite e a caseína do leite. A centrífuga para separação líquido-sólido também é usada para recuperar e purificar levedura no processo de fermentação e clarificar produtos de óleo e gordura.
• Indústria Química: As centrífugas são usadas para separar produtos químicos valiosos dos caldos de fermentação na produção química. Os produtos químicos podem incluir biomassa residual, fibras e outras impurezas sólidas.
• Aplicações Biotecnológicas: Em processos de produção biotecnológica, como fermentação ou cultura celular, as centrífugas auxiliam na separação celular. Elas ajudam a isolar proteínas valiosas, enzimas e outras biomoléculas de detritos celulares sólidos ou subprodutos.
• Indústria Naval: As centrífugas são usadas para processar e separar contaminantes sólidos do óleo lubrificante e do fluido hidráulico em aplicações navais. Máquinas marinhas, como motores de navios, sistemas hidráulicos e purificadores de combustível.
• Indústria de Reciclagem: Uma centrífuga pode separar lamas de metais e minerais valiosos de impurezas indesejadas na indústria de reciclagem. Alguns exemplos incluem plástico, papel e fibra têxtil.
• Aplicações Ambientais: No tratamento de águas residuais, as centrífugas auxiliam na desidratação de lodo, reduzindo seu volume e melhorando a estabilização. Uma centrífuga pode auxiliar no tratamento e separação de poluentes de solos e sedimentos contaminados em processos de remediação de resíduos perigosos.
• Mineração e Processamento Mineral: As centrífugas são usadas para separar lamas minerais valiosas e sólidos, como carvão fino e minerais pesados. Nos processos de recuperação de ouro e diamantes, as centrífugas líquido-sólido também concentram minerais valiosos, incluindo ouro, diamantes e minerais pesados do ganga.
• Indústria Petroquímica: As indústrias de extração de petróleo e gás empregam centrífugas de decantação para separar hidrocarbonetos de partículas sólidas. Isso inclui o uso de centrífugas para separar petróleo bruto do lodo de perfuração e das aparas. As centrífugas também purificam e clarificam vários produtos de petróleo e petroquímicos, removendo contaminantes sólidos.
• Cosméticos e Cuidados Pessoais: No desenvolvimento de produtos cosméticos, as centrífugas separam impurezas sólidas de óleos e extratos. Elas garantem a qualidade e a pureza das matérias-primas usadas em formulações cosméticas.
• Indústria Têxtil: A centrífuga realiza tarefas como desidratação de fibras e remoção de excesso de corante de tecidos tingidos na indústria têxtil. As centrífugas ajudam a separar materiais têxteis valiosos de resíduos de lama no processamento têxtil.
• Agricultura: No processamento agrícola, as centrífugas separam impurezas sólidas de óleo essencial e extrato. Além disso, elas removem cera, poeira e outras partículas sólidas dos grãos no processamento de grãos.

Como escolher uma centrífuga de separação líquido-sólido

Ao escolher uma centrífuga de separação líquido-sólido, vários fatores devem ser considerados para garantir que a máquina certa para a aplicação pretendida seja selecionada.

• Objetivo e tipo de materiais:

  O objetivo principal da operação deve ser considerado. O que o processo pretende alcançar com a centrífuga deve ser a primeira coisa que vem à mente ao selecionar uma. Diferentes centrífugas foram fabricadas para atender a diferentes propósitos. O tipo de material que o processo de separação envolve também deve ser levado em consideração. Isso inclui considerar o tipo de suspensão sólido-líquido e as propriedades físicas, como corrosividade, viscosidade, temperatura e tamanho das partículas.

• Vazão e capacidade:

  A quantidade de material de alimentação a ser processado (geralmente expressa em volume ou massa por unidade de tempo) deve ser considerada. A capacidade e a vazão da centrífuga devem corresponder a esse número para garantir uma separação eficiente sem gargalos no processo geral.

• Projeto e parâmetros operacionais:

  O funcionamento da centrífuga depende de seu projeto. Seja uma centrífuga horizontal ou vertical, o tipo certo deve ser selecionado de acordo com o resultado desejado. Outros fatores operacionais, como a velocidade, também são essenciais para determinar a adequação da máquina. A velocidade deve ser alta o suficiente para fornecer as forças G necessárias para uma separação eficaz, mas também deve ser ajustável para otimizar a separação para diferentes materiais.

• Manutenção e assistência técnica:

  Ao selecionar uma centrífuga para separação sólido-líquido, os procedimentos de manutenção necessários e rotineiros e suas correspondentes programações de assistência técnica devem ser considerados. O tipo de manutenção e assistência técnica exigidos para a máquina deve ser completo e fácil de encontrar para que não prejudique a produtividade.

Q&A

P1: Quais indústrias usam centrífugas para separação sólido-líquido?

R1: Muitas indústrias usam centrífugas para separação sólido-líquido, incluindo as indústrias química, alimentícia, de mineração, de tratamento de águas residuais e farmacêutica.

P2: Como uma centrífuga de separação sólido-líquido difere de outros métodos de separação?

R2: Uma centrífuga separa substâncias com base em sua densidade usando força centrífuga. Outros métodos de separação podem depender de filtração, destilação, atração magnética ou evaporação. A centrífuga pode separar materiais com características semelhantes de forma mais eficiente do que alguns métodos tradicionais.

P3: Todas as centrífugas para separação sólido-líquido são iguais?

R3: Não, existem diferentes tipos de centrífugas para separação sólido-líquido, incluindo centrífugas do tipo bowl, centrífugas de pilha de discos e centrífugas decantadoras. Cada tipo tem suas especificações e é adequado para diferentes aplicações.

P4: Uma centrífuga pode separar emulsões?

R4: Algumas centrífugas podem separar emulsões, que são misturas de dois líquidos imiscíveis, geralmente com algum conteúdo sólido. As centrífugas de pilha de discos são particularmente conhecidas por separar emulsões.

P5: A centrífuga de separação líquido-sólido requer muita energia para funcionar?

R5: O consumo de energia depende do tipo de máquina e de suas condições de operação. De modo geral, as centrífugas consomem menos energia do que métodos como evaporação ou destilação.