디스크 스택 원심분리기 공급업체 및 제조업체 | 선저우

디스크 스택 원심분리기는 매우 높은 원심력을 이용하여 고체/액체 분리뿐 아니라 액체/액체 분리에도 성공적으로 사용되어 왔습니다. 이 원심분리기는 중력의 4000~14000배에 달하는 원심력을 가할 수 있어 분리 시간이 매우 짧습니다. 이러한 높은 원심력에 노출된 밀도가 높은 고체 입자는 회전하는 용기의 벽면으로 밀려나고, 밀도가 낮은 액체 입자는 중앙으로 이동합니다. 따라서 밀도가 다른 물질들이 얇은 층으로 분리되며, 촘촘하게 배치된 디스크 사이의 좁은 유로(0.4~3mm)로 인해 분리에 필요한 물질의 이동 거리가 매우 짧습니다. 디스크 스택 원심분리기는 배출 방식과 고체 배출 또는 잔류 여부에 따라 여러 종류로 분류됩니다.

디스크 스택 원심분리기의 주요 단점은 다른 유형에 비해 에너지 소비량이 높다는 것입니다. Amaro et al. [118]은 유량 35 m3/h, 정상 작동 전력 약 50 kW 조건에서 Westfalia HSB400 디스크 볼 원심분리기의 에너지 소비량을 연구했습니다. 이러한 사양을 기준으로 할 때 분리 에너지 비용은 최대 1.43 kWh/m3에 달할 수 있습니다. Westfalia HSB400을 사용하여 조류로부터 바이오디젤을 생산하는 경제성 분석을 수행하기 위해 다음과 같은 가정을 세웠습니다. 디스크 스택 원심분리기에 오일 함량이 40%인 미세조류 현탁액을 건조 중량의 0.02%만큼 투입한다고 가정합니다. 이렇게 하면 건조 조류 물질 7 kg/h가 생산되어 조류 오일 1.6 kg을 얻을 수 있습니다. 원심분리기의 회수 효율이 100%라고 가정할 때, 얻어진 1.6kg의 조류 오일은 발열량을 7.32kWh/kg으로 가정하면 11.71kWh의 에너지 밀도를 갖습니다. 이러한 에너지 수율을 얻기 위해 35m³의 배양액을 원심분리해야 한다고 가정하면, 이에 상응하는 에너지 소비량은 49kWh입니다. 이는 수확 및 탈수 단계에서만 소비되는 에너지가 미세조류 바이오디젤 생산에 필요한 에너지의 4배에 달한다는 것을 의미합니다.

원심분리를 통한 에너지 회수율을 향상시키기 위해 건조 중량의 0.5%까지 분리 기술을 이용한 사전 농축이 권장됩니다. 이렇게 하면 175kg의 건조 조류 물질에서 70kg의 조류 오일이 생산되어 512.4kWh의 발열량을 가진 70kg의 조류 바이오디젤이 생성됩니다. 이 경우 바이오디젤 제품 에너지의 9.6%는 원심분리에 필요한 에너지 소비량을 충당하는 데 여전히 필요합니다. 에너지 효율을 향상시키기 위한 다른 권장 조치로는 에너지 생산에 지질 부분뿐만 아니라 전체 바이오매스를 사용하거나 조류 바이오연료 생산에서 에너지 집약적인 다른 단위 공정을 제거하기 위해 원심분리기를 사용하는 것이 있습니다[118].

Milledge 등[120]이 보고한 바와 같이 디스크 스택 원심분리기를 사용하면 세포 파괴 및 손상이 발생할 수 있습니다. 또한 이는 원심분리 효율의 전반적인 저하와 고형 입자 크기 감소로 인한 회수되는 고형물의 농도 감소와도 관련될 수 있습니다. 디스크 스택 제조업체의 매개변수(그림 7)[120]에 따르면 미세조류에 적합한 미세 와류의 최소 크기는 7μm인 것으로 나타났습니다. 따라서 디스크 스택 원심분리기의 설계를 개선하기 위한 광범위한 추가 연구가 강력히 권장됩니다.

디스크 스택 원심분리기는 연속식, 반연속식 및 배치식 구성으로 고체/액체 혼합물을 분리하는 데 사용할 수 있는 다목적 장치입니다(그림 1.12 및 1.13 참조). 일부 배치식 장비를 제외한 모든 장비는 최대 200 m³ h⁻¹의 처리량으로 독성, 가연성 및 휘발성 원료를 처리할 수 있습니다. 액체-액체 혼합물을 분리할 수 있으며, 더욱 정교한 장비의 경우 3상(액체 2상, 고체 1상) 분리도 가능합니다. 모든 경우에 원료에 존재하는 각 상 간에는 충분한 밀도 차이가 있어야 합니다.