Hidrociclón

Los hidrociclones son un tipo de separadores ciclónicos que separan las fases del producto principalmente en función de las diferencias de gravedad con soluciones acuosas como fluido de alimentación principal.

A diferencia de los ciclones secos o de polvo, que separan los sólidos de los gases, los hidrociclones separan los sólidos o los fluidos de diferentes fases del fluido a granel. Un hidrociclón consta de una parte de alimentación de forma cilíndrica con alimentación tangencial; una parte de rebose con detector de vórtices; una parte cónica con un vértice. Un ciclón no tiene partes móviles.

Principio de funcionamiento

El producto se introduce en el hidrociclón de forma tangencial bajo una determinada presión. Esto crea un movimiento centrífugo, empujando la fase más pesada hacia afuera y hacia abajo a lo largo de la pared de la parte cónica. La disminución del diámetro en la parte cónica aumenta la velocidad y, por lo tanto, mejora la separación. Finalmente, los sólidos concentrados se descargan a través del vértice. El detector de vórtices en la parte de rebose crea un movimiento espiral ascendente y giratorio rápido del fluido en el centro de la carcasa de forma cónica. El fluido se descarga a través de la salida de rebose.

Parámetros del ciclón

Los siguientes parámetros son decisivos para el buen funcionamiento del ciclón:

El diseño
la diferencia de peso específico entre las dos fases del producto
La forma de los sólidos
La velocidad de la alimentación
la densidad del medio
La contrapresión en el rebosadero y en el vértice

Áreas de aplicación

Las principales áreas de aplicación de los hidrociclones son:

Industria de procesamiento de minerales Los hidrociclones se utilizan con frecuencia en la industria metalúrgica y de procesamiento de minerales para la clasificación de partículas finas y la deshidratación de lodos.
En las unidades de lavado de carbón : cuando utilizamos magnetita y agua como medios en un ciclón, se denomina ciclón de medios densos (DMC). Los DMC se utilizan con frecuencia en los lavadores de carbón para lavar el carbón.
Industria del almidón Los hidrociclones son comunes en la industria del almidón de papa , almidón de yuca, almidón de trigo y almidón de maíz para la concentración y refinación de suspensiones de almidón.
Industria de procesamiento de patatas Los hidrociclones se utilizan para la separación del almidón del agua de corte en la industria de patatas fritas , patatas chips y copos de patata .
Separación y clasificación de arena Los hidrociclones se utilizan para la separación y clasificación de arena y como separador de arena del agua o lodos ^[1]
Separación de aceite y agua : Separación de aceite y agua, entre otras cosas, en la industria offshore
Deshidratación: Concentración de lodos y deshidratación de lodos para su eliminación ^[2]^[3]
Separación de microplásticos: eliminación de microplásticos de aguas residuales ^[4]^[5]

Referencias

^ Endres, E.; Dueck, J.; Neesse, Th. (1 de mayo de 2012). "Clasificación hidrociclónica de partículas en el rango de micrones". Ingeniería de minerales . Separación física. 31 : 42–45. doi :10.1016/j.mineng.2011.10.013. ISSN 0892-6875.
^ Ullmann, Gregori; Gonçalves, Suelen Mara; Kyriakidis, Yanne Novais; de Souza Barrozo, Marcos Antonio; Vieira, Luiz Gustavo Martins (15 de agosto de 2021). "Estudio de optimización de hidrociclones espesantes". Ingeniería de Minerales . 170 : 107066. doi : 10.1016/j.mineng.2021.107066. ISSN 0892-6875.
^ Toprak, Nurettin Alper; Altun, Okay (1 de noviembre de 2021). "Consideración de la operación de hidrociclón para la deshidratación de relaves y sus efectos en las especificaciones de producto de las operaciones de relleno de pasta". Ingeniería de minerales . 173 : 107176. doi :10.1016/j.mineng.2021.107176. ISSN 0892-6875.
^ Liu, Yao; Zhang, Yibo; Yan, Lihua; Yuan, Peng; Ji, Li; Chu, Kaiwei; Li, Zhaoyang; Kuang, Shibo (1 de julio de 2023). "Mejora del rendimiento de los minihidrociclones en la eliminación de microplásticos de tamaño pequeño mediante floculantes". Journal of Water Process Engineering . 53 : 103755. doi :10.1016/j.jwpe.2023.103755. ISSN 2214-7144.
^ Yuan, Fangyang; Li, Xiaoyin; Yu, Wei; Du, Jiyun; Wang, Dongxiang; Yang, Xinjun; Zhou, Chunhao; Wang, Jia; Yuan, Huixin (1 de octubre de 2022). "Un minihidrociclón de alta eficiencia para la separación de microplásticos del agua mediante flotación por aire". Revista de ingeniería de procesos de agua . 49 : 103084. doi : 10.1016/j.jwpe.2022.103084. ISSN 2214-7144.

[1] Endres, E.; Dueck, J.; Neesse, Th. (1 de mayo de 2012). "Clasificación hidrociclónica de partículas en el rango de micrones". Ingeniería de minerales . Separación física. 31 : 42–45. doi :10.1016/j.mineng.2011.10.013. ISSN 0892-6875.

[2] Ullmann, Gregori; Gonçalves, Suelen Mara; Kyriakidis, Yanne Novais; de Souza Barrozo, Marcos Antonio; Vieira, Luiz Gustavo Martins (15 de agosto de 2021). "Estudio de optimización de hidrociclones espesantes". Ingeniería de Minerales . 170 : 107066. doi : 10.1016/j.mineng.2021.107066. ISSN 0892-6875.

[3] Toprak, Nurettin Alper; Altun, Okay (1 de noviembre de 2021). "Consideración de la operación de hidrociclón para la deshidratación de relaves y sus efectos en las especificaciones de producto de las operaciones de relleno de pasta". Ingeniería de minerales . 173 : 107176. doi :10.1016/j.mineng.2021.107176. ISSN 0892-6875.

[4] Liu, Yao; Zhang, Yibo; Yan, Lihua; Yuan, Peng; Ji, Li; Chu, Kaiwei; Li, Zhaoyang; Kuang, Shibo (1 de julio de 2023). "Mejora del rendimiento de los minihidrociclones en la eliminación de microplásticos de tamaño pequeño mediante floculantes". Journal of Water Process Engineering . 53 : 103755. doi :10.1016/j.jwpe.2023.103755. ISSN 2214-7144.

[5] Yuan, Fangyang; Li, Xiaoyin; Yu, Wei; Du, Jiyun; Wang, Dongxiang; Yang, Xinjun; Zhou, Chunhao; Wang, Jia; Yuan, Huixin (1 de octubre de 2022). "Un minihidrociclón de alta eficiencia para la separación de microplásticos del agua mediante flotación por aire". Revista de ingeniería de procesos de agua . 49 : 103084. doi : 10.1016/j.jwpe.2022.103084. ISSN 2214-7144.