Separacion Por Ciclon
Páginas: 10 (2391 palabras)
Publicado: 23 de mayo de 2012
1. MARCO TEÓRICO
Los ciclones son uno de los equipos más empleados dentro de las operaciones de separación de partículas sólidas de una corriente gaseosa, además de poder emplearse para separar sólidos de líquidos. Su éxito se debe en gran parte a que son equipos de una gran sencillez estructural debido a que no poseen partes móviles y a que apenas exigen mantenimiento.
Además destaca elhecho de que, al hacer uso de fuerzas centrífugas en vez de gravitatorias, la velocidad de sedimentación de las partículas se incrementa en gran medida haciéndose más efectiva la separación.
Un separador ciclónico está compuesto básicamente por un cilindro vertical con fondo cónico, dotado de una entrada tangencial normalmente rectangular.
La corriente gaseosa cargada con las partículassólidas se introduce tangencialmente en el recipiente cilíndrico a velocidades de aproximadamente 30m/s, saliendo el gas limpio a través de una abertura central situada en la parte superior.
Por lo tanto, se observa que el modelo de flujo seguido por el gas dentro de los ciclones es el de un doble vórtice. Primero el gas realiza una espiral hacia abajo y por la zona exterior, para después ascenderpor la zona interior describiendo igualmente una hélice.
Las partículas de polvo, debido a su inercia, tienden a moverse hacia la periferia del equipo alejándose de la entrada del gas y recogiéndose en un colector situado en la base cónica.
Se trata de un equipo muy eficaz a menos que la corriente gaseosa contenga una gran proporción de partículas de diámetro inferior a unos 10 µm, estono suele ser muy frecuente ya que los sedimentadores por gravedad o los separadores por inercia resultan normalmente más efectivos y menos sujetos a abrasión.
Se puede emplear tanto para gases cargados de polvo como de niebla, es decir, para pequeñas partículas líquidas.
Los ciclones convencionales se pueden encontrar en una gran variedad de tamaños y la entrada al equipo puede ser bienrectangular o circular. Una forma de clasificar los distintos tipos se pueden efectuar atendiendo a la manera en que se produce la carga y la descarga del equipo y otro modo sería en función de su eficiencia. De acuerdo a su disposición geométrica se distinguen los siguientes tipos de separadores ciclónicos: (ver figura 1 en anexos).
a) Entrada tangencial y descarga axial.
b) Entrada tangencial ydescarga periférica
c) Entrada y descarga axiales.
d) Entrada axial y descarga periférica.
Otra posible clasificación de los ciclones se puede realizar en función de su eficiencia.
La eficiencia de un ciclón está determinada en gran medida por su tamaño. Se ha comprobado que los ciclones de menor diámetro son los que proporcionan mejores eficacias en la separación de partículas. Asímismo, se observa que la altura total del equipo también afecta la eficacia, aumentando ésta con la altura. Según este criterio se consideran los siguientes tipos:
• Muy eficientes (98-99%)
• Moderadamente eficientes (70-80%)
• De baja eficiencia (50%)
Existen también los denominados hidrociclones que se encargan de separar partículas sólidas de líquidos. Éstos fueron originalmente diseñadospara promover la separación sólido-líquido, sin embargo, actualmente son también utilizados para separación de sólido – sólido, líquido – líquido y/o gas – líquido.
La industria minera es el principal usuario de los hidrociclones, siendo aplicado en clasificación de líquidos, espesamiento, ordenamiento de partículas por densidad ó tamaño y lavado de sólidos. (Ver figuras 2, 3 y 4).
Elhidrociclón consiste de una parte cónica seguida por una cámara cilíndrica, en la cual existe una entrada tangencial para la suspensión de la alimentación (Feed). La parte superior del hidrociclón presenta un tubo para la salida de la suspensión diluida (overflow) y en la parte inferior existe un orificio de salida de la suspensión concentrada (underflow). El ducto de alimentación se denomina inlet,...
Los ciclones son uno de los equipos más empleados dentro de las operaciones de separación de partículas sólidas de una corriente gaseosa, además de poder emplearse para separar sólidos de líquidos. Su éxito se debe en gran parte a que son equipos de una gran sencillez estructural debido a que no poseen partes móviles y a que apenas exigen mantenimiento.
Además destaca elhecho de que, al hacer uso de fuerzas centrífugas en vez de gravitatorias, la velocidad de sedimentación de las partículas se incrementa en gran medida haciéndose más efectiva la separación.
Un separador ciclónico está compuesto básicamente por un cilindro vertical con fondo cónico, dotado de una entrada tangencial normalmente rectangular.
La corriente gaseosa cargada con las partículassólidas se introduce tangencialmente en el recipiente cilíndrico a velocidades de aproximadamente 30m/s, saliendo el gas limpio a través de una abertura central situada en la parte superior.
Por lo tanto, se observa que el modelo de flujo seguido por el gas dentro de los ciclones es el de un doble vórtice. Primero el gas realiza una espiral hacia abajo y por la zona exterior, para después ascenderpor la zona interior describiendo igualmente una hélice.
Las partículas de polvo, debido a su inercia, tienden a moverse hacia la periferia del equipo alejándose de la entrada del gas y recogiéndose en un colector situado en la base cónica.
Se trata de un equipo muy eficaz a menos que la corriente gaseosa contenga una gran proporción de partículas de diámetro inferior a unos 10 µm, estono suele ser muy frecuente ya que los sedimentadores por gravedad o los separadores por inercia resultan normalmente más efectivos y menos sujetos a abrasión.
Se puede emplear tanto para gases cargados de polvo como de niebla, es decir, para pequeñas partículas líquidas.
Los ciclones convencionales se pueden encontrar en una gran variedad de tamaños y la entrada al equipo puede ser bienrectangular o circular. Una forma de clasificar los distintos tipos se pueden efectuar atendiendo a la manera en que se produce la carga y la descarga del equipo y otro modo sería en función de su eficiencia. De acuerdo a su disposición geométrica se distinguen los siguientes tipos de separadores ciclónicos: (ver figura 1 en anexos).
a) Entrada tangencial y descarga axial.
b) Entrada tangencial ydescarga periférica
c) Entrada y descarga axiales.
d) Entrada axial y descarga periférica.
Otra posible clasificación de los ciclones se puede realizar en función de su eficiencia.
La eficiencia de un ciclón está determinada en gran medida por su tamaño. Se ha comprobado que los ciclones de menor diámetro son los que proporcionan mejores eficacias en la separación de partículas. Asímismo, se observa que la altura total del equipo también afecta la eficacia, aumentando ésta con la altura. Según este criterio se consideran los siguientes tipos:
• Muy eficientes (98-99%)
• Moderadamente eficientes (70-80%)
• De baja eficiencia (50%)
Existen también los denominados hidrociclones que se encargan de separar partículas sólidas de líquidos. Éstos fueron originalmente diseñadospara promover la separación sólido-líquido, sin embargo, actualmente son también utilizados para separación de sólido – sólido, líquido – líquido y/o gas – líquido.
La industria minera es el principal usuario de los hidrociclones, siendo aplicado en clasificación de líquidos, espesamiento, ordenamiento de partículas por densidad ó tamaño y lavado de sólidos. (Ver figuras 2, 3 y 4).
Elhidrociclón consiste de una parte cónica seguida por una cámara cilíndrica, en la cual existe una entrada tangencial para la suspensión de la alimentación (Feed). La parte superior del hidrociclón presenta un tubo para la salida de la suspensión diluida (overflow) y en la parte inferior existe un orificio de salida de la suspensión concentrada (underflow). El ducto de alimentación se denomina inlet,...
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