Hidrosiklon – Bagaimana Mereka Memisahkan Partikel Dari Cairan

Hidrosiklon adalah salah satu peralatan pemrosesan mineral yang paling sering digunakan. Desain dasarnya mengandalkan tekanan dari luar untuk menghasilkan gerakan memutar pada campuran cairan di dalamnya, menyebabkan partikel-partikel berat berkumpul di sepanjang dindingnya sebelum dibuang melalui saluran keluar bawahnya.

Mereka Memisahkan Partikel

Hidrosiklon adalah perangkat statis yang menggunakan percepatan sentrifugal untuk memisahkan partikel dengan kepadatan berbeda dari cairan. Partikel padat – apakah padat atau cair – bergerak menuju tepi luar pusaran sementara partikel yang lebih ringan bermigrasi menuju inti pusatnya, dengan partikel yang lebih kasar dan lebih besar keluar melalui aliran bawahnya, sementara butiran halus bergerak lebih jauh ke atas sebelum keluar melalui puncaknya melalui gaya sentrifugal dan keluar melalui luapannya.

Kinerja pemisahan tergantung pada beberapa faktor, termasuk ukuran siklon, diameter dan bentuk serta dinamika fluida dan sifat partikel dalam kaitannya dengan karakteristik medium cair. Bahan umpan yang abrasif atau padat kemungkinan besar tidak akan dapat dipisahkan secara efektif dengan hidrosiklon.

Berbagai penelitian telah mengeksplorasi pengaruh ukuran dan bentuk partikel terhadap pemisahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya hambat sebanding dengan luas proyeksi maksimum partikel sepanjang arah aliran fluida dalam hidrosiklon; Kashiwaya dkk.. menyelidiki parameter ini pada pemisahan tunggal dan campuran melalui teknologi kopling CFD-DEM serta metode uji eksperimental.

Sebagai ukuran efisiensi pemisahan, mengukur konsentrasi “berat” dalam luapan adalah cara ideal untuk mengevaluasi kinerja hidrosiklon. Hal ini dapat dicapai berdasarkan persentase volumetrik atau, lebih akurat, menggunakan pengukuran berat badan.

Mereka Memisahkan Partikel Kasar

Hidrosiklon menggunakan kecepatan masuk tangensial untuk memutar suspensi di dalamnya, menciptakan aliran pusaran eksternal yang menurun dan mengisolasi komponen berat dari cairan. Komponen yang lebih berat menggumpal di dinding siklon sementara partikel halus yang lebih ringan keluar melalui saluran keluar atasnya.

Hidrosiklon adalah salah satu peralatan yang paling sering digunakan untuk memisahkan partikel halus dan kasar dalam industri pulp dan kertas, berkat kemudahan desainnya, efektivitas biaya, kemudahan pengoperasian dan masa pakai yang lama tanpa memerlukan banyak perawatan atau masukan dari operator. Namun meskipun memiliki semua kelebihannya, mereka mungkin masih mengalami penurunan kinerja seiring berjalannya waktu.

Saat memecahkan masalah dengan hidrosiklon, akan sangat membantu jika memahami pengoperasiannya dan faktor-faktor yang memengaruhi kinerjanya. Pertimbangan penting dalam efisiensi pemisahannya adalah tekanan yang diberikan pada saluran masuknya – yang memiliki pengaruh langsung pada titik potong partikel tergantung pada tekanan yang diterapkan, ukuran diameter kerucut dan jenis bahan.

Hidrosiklon dilengkapi dengan salah satu dari tiga desain saluran masuk: tangensial, berbelit-belit atau melengkung. Hasil pengujian yang dilakukan dengan menggunakan ketiga desain inlet dapat dilihat pada Gambar 7 dan Tabel 2, dimana hidrosiklon saluran masuk busur secara konsisten mengungguli kedua hidrosiklon tersebut pada berbagai kondisi klasifikasi ukuran (SC).

Mereka Memisahkan Partikel Halus

Hidrosiklon dapat digunakan untuk memisahkan partikel halus dengan menggunakan tekanan fluida untuk menghasilkan pola aliran yang memisahkan partikel berdasarkan kepadatan dan bentuk.. Menyesuaikan tingkat tekanan di saluran umpan akan mengubah titik pemisahan (disebut juga titik potong); tekanan yang lebih rendah menghasilkan potongan yang lebih kasar sedangkan tekanan yang lebih tinggi menghasilkan pemisahan yang lebih halus.

Hidrosiklon memanfaatkan bagian dalamnya yang berbentuk kerucut untuk menciptakan zona bertekanan rendah, yang mempercepat laju pengendapan partikel. Partikel yang mengendap lebih cepat bermigrasi menuju dinding siklon dan keluar melalui bukaan puncaknya sebagai aliran bawah, sementara partikel yang mengendap lebih lambat dan lebih berat daripada media bubur di sekitarnya ditarik ke bawah oleh gaya sentrifugal dan muncul melalui pencari pusarannya sebagai luapan.

Pada 6.5 mm dari dinding siklon, fase partikel di 6.5 jarak mm dari dindingnya diukur sebagai jumlah percepatan gradien tekanan dan percepatan tarikan, dengan percepatan drag didefinisikan sebagai gerak relatif antar fase. Dari semua saluran masuk yang digunakan untuk tujuan klasifikasi, Bidang akselerasi drag yang lebih kuat dari C menjelaskan ketajaman klasifikasinya yang unggul pada SC feed yang lebih tinggi.

Mereka Memisahkan Air

Hidrosiklon menggunakan tekanan fluida untuk menghasilkan gaya sentrifugal dan pola aliran yang dapat memisahkan partikel atau tetesan dari media cair. Agar perpisahan ini terjadi, kepadatannya harus berbeda secara signifikan dari kepadatan media fluida.

Desain tipikal melibatkan penyuntikan umpan secara tangensial dengan kecepatan tinggi ke bagian silinder atas yang menghubungkan badan berbentuk kerucut, menciptakan pergerakan fluida yang kuat yang mendorong material yang lebih kasar melalui saluran keluar aksial bawah yang dikenal sebagai sisi penolakan, dan yang lebih halus melalui tabung aksial atas yang dikenal sebagai sisi luapan.

Pengendalian ukuran potongan dapat dilakukan dengan mengubah tekanan umpan ke dalam siklon. Uji coba percontohan biasanya menggunakan dua katup untuk mengatur pembagian aliran antar outlet sampai nilai d50 yang diinginkan terpenuhi; setelah hal ini ditentukan, satu lubang dapat menggantikan katup ini dalam pengoperasian rutin.

Peralatan ini banyak digunakan dalam pemrosesan mineral untuk mengklasifikasikan partikel untuk disirkulasi ulang di sirkuit penggilingan, membedakan antara mineral ekonomi dan gangue, memisahkan minyak dari air di INDUSTRI KILIN DAN MINYAK LEPAS PANTAI dan menghilangkan pasir/lumpur dari irigasi atau persediaan air minum, di antara banyak kegunaan lainnya. Lebih-lebih lagi, peralatan ini juga dapat digunakan sebagai pengayaan tambahan untuk mengurangi beban pada peralatan pemisahan yang lebih mahal sekaligus meningkatkan keekonomian operasi secara keseluruhan.