Поставщик и производитель дисковых центрифуг | Шэньчжоу

Дисковая центрифуга успешно используется не только для разделения твердых и жидких веществ, но и жидкостей друг от друга с помощью очень высоких центробежных сил в одном непрерывном процессе. Этот тип центрифуги имеет очень малое время разделения благодаря своей способности прикладывать центробежную силу, в 4000–14000 раз превышающую силу тяжести. Более плотные твердые частицы, подверженные таким высоким центробежным силам, выталкиваются наружу к стенке вращающейся чаши, в то время как менее плотные жидкие частицы смещаются в центре. Таким образом, материалы различной плотности разделяются на тонкие слои, а узкий канал потока (0,4–3 мм) между близко расположенными дисками означает, что расстояние, которое должны пройти материалы для этого разделения, невелико. Дисковые центрифуги бывают нескольких типов в зависимости от механизма выгрузки и от того, выгружаются или удерживаются твердые вещества.

Главный недостаток дисковой центрифуги заключается в том, что она демонстрирует более высокое энергопотребление, чем другие типы. Амаро и др. [118] исследовали энергопотребление дисковой центрифуги Westfalia HSB400 с ограниченным расходом 35 м³/ч и приблизительной нормальной рабочей потребностью 50 кВт. Исходя из этих характеристик, стоимость энергии для разделения может достигать 1,43 кВт·ч/м³. Для проведения экономического анализа биодизеля из водорослей с использованием Westfalia HSB400 был сделан ряд предположений. В дисковую центрифугу подается 0,02% от сухого веса суспензии микроводорослей с содержанием масла 40%. Это позволит получить 7 кг/ч сухого водорослевого материала, следовательно, 1,6 кг водорослевого масла. Предположим, что эффективность центрифугирования составляет 100%. В этом случае 1,6 кг полученного водорослевого масла обеспечат энергетическую плотность 11,71 кВт·ч, если принять теплотворную способность равной 7,32 кВт·ч/кг. Учитывая, что для получения такого энергетического выхода необходимо центрифугировать 35 м³ культуральной среды, потребуется соответствующее энергопотребление в 49 кВт·ч. Это означает, что энергия, потребляемая только на этапе сбора и обезвоживания, в 4 раза превышает энергию, производимую из микроводорослей в виде биодизеля.

Для повышения энергетической эффективности центрифугирования рекомендуется предварительное концентрирование с помощью методов разделения до 0,5% от сухого веса. В результате из 175 кг сухого водорослевого материала получится 70 кг водорослевого масла, а следовательно, 70 кг водорослевого биодизеля с теплотворной способностью 512,4 кВт·ч. В этом случае для покрытия энергопотребления центрифугирования потребуется еще 9,6% энергии биодизельного продукта. Другие рекомендуемые шаги по повышению энергоэффективности включают использование всей биомассы, а не только липидной фракции, для производства энергии, или использование центрифуг для удаления других энергоемких технологических операций при производстве водорослевого биотоплива [118].

Как сообщалось Милледжем и др. [120], использование дисковых центрифуг может привести к разрушению и повреждению клеток. Это также может сопровождаться снижением общей эффективности центрифугирования и уменьшением концентрации извлекаемых твердых частиц из-за их меньшего размера. На основе параметров производителя дисковых центрифуг (рис. 7) [120] было установлено, что минимальный размер микровихрей 7 мкм подходит для микроводорослей. Следовательно, настоятельно рекомендуется провести обширные дальнейшие исследования по модификации конструкции дисковых центрифуг.

Центрифуга с дисковым блоком — это универсальное устройство, которое может использоваться для разделения смесей твердых и жидких веществ в непрерывном, полунепрерывном и периодическом режимах (см. рисунки 1.12 и 1.13). Все, за исключением некоторых периодических установок, способны обрабатывать токсичные, легковоспламеняющиеся и летучие вещества со скоростью потока до 200 м³·ч⁻¹. Можно разделять жидкостно-жидкостные смеси, а с помощью более сложных установок можно добиться разделения на три фазы (две жидкие и одна твердая). Во всех случаях должна существовать достаточная разница в плотности между фазами, присутствующими в исходном сырье.