Princípio de funcionamento do separador

O separador ou a centrífuga de pratos é uma centrífuga disposta verticalmente. Ele é usado na separação e clarificação de líquidos. Através do princípio da centrífuga de pratos, misturas de sólido-líquido ou misturas de líquido-líquido são separadas através da força centrífuga. Em comparação com uma centrífuga decanter, o separador se diferencia consideravelmente na estrutura técnica e na aplicação.

Como funciona um separador?

Uma centrífuga de pratos se baseia no princípio básico da sedimentação. No caso de uma mistura de sólido-líquido, os sólidos pesados se concentram no fundo do contentor. Eles precipitam devido à gravidade. (1) Em um sistema de funcionamento contínuo para a separação da mistura de sólido-líquido, nem todas as partículas sólidas têm tempo suficiente para se depositarem no fundo. Elas saem novamente do sistema com a fase líquida. A separação não é completa. Para evitar isso são usados vários componentes em forma de placas no formato de lamelas ou pratos. (2) A separação propriamente dita ocorre no espaço entre o pacote de discos. Se existirem várias lamelas ou pratos, a área de clarificação é maior. Para evitar uma obstrução das placas ou pratos, os fundos não estão montados horizontalmente, mas inclinados. As partículas sólidas deslizam para o fundo. (3)

Através do princípio do separador também líquidos de diferentes densidades podem ser separados entre si, por exemplo, gotículas de óleo na água ou gotículas de água no óleo.

A separação em função da gravidade (1 G) é lenta e não eficiente para muitas aplicações industriais. Centrífugas de pratos agilizam consideravelmente a separação. Estas separam a mistura da fase sólida e fase líquida por meio da força centrífuga. Da superfície geométrica (área de clarificação) e da aceleração centrífuga resulta a "área de clarificação equivalente", que representa a medida para a eficiência de um separador.

Antigo: Funcionamento de um separador: Da sedimentação à força centrífuga Através das elevadas forças G o separador atinge uma elevada capacidade de separação. Em comparação com um decanter, o separador opera com velocidades de rotação mais altas e separa claramente sólidos mais finos (partículas de até 5 µm) de um líquido.

Estrutura de uma centrífuga de pratos

A mistura a ser separada entra através de um tubo de alimentação estacionário (1) (alimentação) no distribuidor do tambor rotativo (2) (contentor no qual se encontra a mistura). Lá ela acelera à velocidade circunferencial do tambor do separador. Importante é que na distribuição da mistura não ocorram forças de cisalhamento desnecessárias, que esmagam as partículas finas ou geram emulsões. Na borda externa do pé distribuidor existem ranhuras ou furações, através das quais o produto a ser separado entra no pacote de discos. A separação ocorre dentro do pacote de discos do separador (3). O sólido é empurrado para fora e se concentra no chamado espaço de sólidos (4). As fases líquidas separadas fluem pelo pacote de discos para a parte superior do tambor e escoam ali através de um impulsor (garra) ou uma barragem fixa (5). A configuração empregada depende da área de aplicação.

Estrutura e princípio: Alimentação, tambor, pacote de discos, descarga de sólidos

O sólido coletado escoa através de uma saída separada (descarga de sólidos). Aqui existem centrífugas de pratos com tambor auto-limpante (separadores contínuos) e separadores manuais. Em separadores com tambor auto-limpante, o tambor dispõe de um mecanismo de abertura, através do qual os sólidos separados são descarregados em intervalos regulares (6). Neste caso, o tambor é composto de uma parte inferior do tambor, na qual se encontra o mecanismo de descarga hidráulico, assim como da tampa do tambor.

Através do mecanismo de descarga hidráulico o separador se abre na área mais externa da carcaça da centrífuga, onde os sólidos se concentram. Após o escoamento da fase sólida, o separador fecha novamente. Isso ocorre em poucos décimos de segundos.

O separador é acionado tipicamente através de um acionamento de correia multi V ou de correia plana. Isso depende do tamanho do separador. A regulagem do motor de acionamento ocorre por meio de inversor de frequência.

Áreas de aplicação da tecnologia de separador

Separadores estão predestinados para funções de separação, nas quais é exigida uma elevada precisão de separação ou nas quais é exigida uma separação de partículas muito finas. Eles também são usados na separação de misturas de sólido-líquido com uma baixa diferença de densidade. As possibilidades de aplicação para centrífugas de pratos são inúmeras e se encontram nos mais diferentes ramos industriais, entre eles:

na área de alimentos e bebidas
na indústria de processamento de gorduras e óleos
na tecnologia química, farmacêutica e biotecnologia
na indústria petrolífera e de geração de energia
na proteção ambiental

Separadores são usados principalmente para três diferentes processos de separação:

Como clarificador/separador clarificador para a clarificação de líquidos. Clarificação é a separação de partículas sólidas finamente distribuídas de um líquido. O separador é usado em misturas com um baixo teor de sólidos. Se a mistura a ser clarificada contém uma elevada quantidade de sólidos, então o decanter é a escolha certa. A clarificação de substâncias de turvação do suco de frutas é um exemplo de aplicação típico para um separador.
Como purificador/separador para a separação de líquidos. Separar é a separação de um líquido com densidade mais baixa de um líquido com densidade mais alta. Um exemplo para o uso de um separador é a separação de gotículas de água de óleo mineral. Ao mesmo tempo podem ser separados sólidos.
Para a concentração de líquidos. Concentração é a separação (concentração) de um líquido leve de um líquido pesado. Um exemplo é a extração de óleo essencial da água através do separador. É possível a separação simultânea de sólidos.

Fonte

Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, H.G. Kessler