tipo de centrífuga

As centrífugas são dispositivos que utilizam a força centrífuga para separar líquidos de partículas sólidas ou componentes em misturas líquidas. Elas podem ser divididas em vários tipos com base na finalidade, estrutura, princípio de separação, etc. Abaixo estão as classificações e características comuns das centrífugas:

1. Classificação pelo princípio da separação:

1. Centrífugas de filtro

- **Princípio**: A força centrífuga impulsiona o líquido em suspensão através do meio filtrante (tecido filtrante, tela, etc.), retendo as partículas sólidas para separação.

- **Características**: Adequado para suspensões com partículas maiores (>5μm) e alto teor de sólidos (>10%), como na separação de cristais de gesso ou sacarose.

- **Equipamento Comum**: Centrífugas de três pés,刮刀卸料离心机 (centrífugas de descarga raspadora).

2. Centrífugas de Sedimentação

- **Princípio**: A força centrífuga faz com que os componentes com densidades diferentes em suspensões ou emulsões se depositem e se separem (por exemplo, sedimentação de partículas sólidas ou separação líquido-líquido).

- **Características**: Adequado para a separação de partículas finas (<5μm) ou líquidos imiscíveis, como no tratamento de águas residuais, desidratação de petróleo bruto e separação de amostras biológicas.

- **Equipamentos comuns**:

- **Centrífugas Tubulares**: Rotação de alta velocidade (15.000–50.000 rpm), utilizadas para separar partículas extremamente finas ou emulsões (ex.: plasma sanguíneo, desgomagem de óleo vegetal).

- **Centrífugas de Disco**: Discos cônicos empilhados aceleram a sedimentação, sendo adequados para separação líquido-líquido (ex.: separação óleo-água) ou separação trifásica líquido-sólido-líquido (ex.: remoção de resíduos em produtos lácteos).

- **Centrífugas de parafuso horizontal (decantadores)**: Operação contínua, descarregando sólidos através de um empurrador de parafuso, comumente usadas no tratamento de águas residuais industriais e no processamento de alimentos (ex.: clarificação de sucos).

2. Classificação por velocidade de rotação:

1. **Centrífugas de baixa velocidade**

- **Velocidade**: <3.000 rpm

- **Finalidade**: Separação de partículas sólidas grandes ou precipitados, como a separação de sangue em testes clínicos ou a coleta de células de levedura.

2. **Centrífugas de média velocidade**

- **Velocidade**: 3.000–15.000 rpm

- **Finalidade**: Separação de amostras biológicas (ex.: células, bactérias) e desidratação de matérias-primas químicas.

3. **Centrífugas de Alta Velocidade**

- **Velocidade**: 15.000–50.000 rpm

- **Finalidade**: Separação de partículas finas ou amostras de alta pureza, como purificação de proteínas e pesquisa de vírus (requer função de resfriamento para evitar a desnaturação da amostra).

4. **Ultracentrífugas**

- **Velocidade**: >50.000 rpm (até 1.000.000 rpm)

- **Finalidade**: Separação em nível molecular (ex.: centrifugação de DNA/RNA, análise de partículas coloidais), realizada em vácuo para reduzir o calor e a resistência.

**3. Classificação por Modo de Operação**

1. **Centrífugas em lote**

- **Características**: Operação em lotes, exigindo controle manual ou automático dos processos de alimentação, separação e descarga, adequada para produção em pequenos lotes ou com múltiplas variedades.

- **Equipamentos**: Centrífugas de três pés, empurradores de pistão.

2. **Centrífugas Contínuas**

- **Características**: Entrada e descarga contínuas de materiais, alto nível de automação, adequado para produção em larga escala.

- **Equipamentos**: Decantadores, separadores de disco, centrífugas com filtro de descarga espiral.

4. Classificação por estrutura e método de descarga**

1. **Centrífugas de três pés**

- **Estrutura**: Corpo suspenso por três pés, boa absorção de vibrações, descarga manual ou automática.

- **Finalidade**: Produção laboratorial ou industrial em pequena escala (ex.: produtos farmacêuticos, produtos químicos), adequada para o processamento de partículas deformáveis.

2. **Centrífugas de descarga de raspador**

- **Características**: Após a separação, um raspador remove automaticamente os materiais sólidos, sendo adequado para materiais pegajosos ou não fluidos (ex.: sais, resinas).

3. **Centrífugas com Empurrador de Pistão**

- **Características**: Descarga contínua por meio de empurramento periódico de sólidos por pistão, adequada para partículas uniformes e de fluxo livre (ex.: ureia, açúcares).

4. **Máquinas de Filtragem Centrífuga**

- **Combina filtração e centrifugação**: Primeiro filtra e depois centrifuga para aumentar o teor de umidade dos sólidos, sendo utilizado no tratamento de rejeitos de mineração, desidratação de amido, etc.

**5. Centrífugas para Fins Específicos**

1. **Centrífugas de Laboratório**

- **Tipos**: Centrífugas de bancada pequenas, centrífugas refrigeradas (mantêm a temperatura baixa para evitar a degradação da amostra biológica), microcentrífugas (processam amostras em nível de μL).

- **Finalidade**: Testes médicos, experimentos de biologia molecular (ex.: separação de produtos de PCR).

2. **Centrífugas Industriais**

- **Áreas de aplicação**: Química, alimentos, farmacêutica, ambiental (ex.: desidratação de lodo), processamento mineral, etc.

- **Características**: Grande capacidade de processamento, resistência à corrosão, design à prova de explosão personalizável.

3. **Centrífugas Biofarmacêuticas**

- **Requisitos**: Design asséptico, fácil limpeza (limpeza e esterilização em linha CIP/SIP), utilizado para separar produtos biológicos como vacinas e anticorpos.

4. **Centrífugas de Fluido Supercrítico**

- **Princípio**: Combinado com a tecnologia de fluidos supercríticos, é utilizado para separar materiais sensíveis ao calor (ex.: extração de produtos naturais).

**6. Classificação por Fase de Separação**

- **Separação Sólido-Líquido**: por exemplo, desidratação de lodo no tratamento de águas residuais, processamento de minerais.

- **Separação Líquido-Líquido**: por exemplo, separação óleo-água, separação de solventes orgânicos e água.

- **Separação Líquido-Sólido-Líquido**: por exemplo, separação de partículas sólidas finas de emulsões (ex.: remoção de resíduos de suco).

**Fatores-chave para a seleção**

Ao escolher uma centrífuga, considere:

1. **Propriedades do Material**: Tamanho das partículas, concentração, viscosidade, corrosividade, sensibilidade térmica.

2. **Objetivos da Separação**: Taxa de recuperação, pureza, requisitos de teor de umidade.

3. **Capacidade de Produção**: Necessidades de produção em lotes ou contínua.

4. **Custo**: Investimento em equipamentos, consumo de energia, custos de manutenção.

5. **Segurança e Conformidade**: À prova de explosão, asséptico, padrões ambientais (ex.: padrões de descarte de águas residuais).

Por exemplo, centrífugas de baixa velocidade são usadas para separação de sangue em laboratórios, decantadores para desidratação de lodo de águas residuais industriais e ultracentrífugas com refrigeração para separação de amostras biológicas de alta pureza.