離心萃取機(jī)，其是利用油與水的密度不同，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力代替重力，使混合液中的油和水產(chǎn)生不同的離心力，從而實(shí)現(xiàn)油與水的快速分離。該法可用于脫除固體顆粒、白由水和部分乳化水，但不能分離溶解水。

分離原理

????離心分離是指油水混合液在高速旋轉(zhuǎn)條件下，借助油水密度差所產(chǎn)生的離心力不同，實(shí)現(xiàn)密度不同相分離的技術(shù)。離心法可在很短的時(shí)間內(nèi)有效地分離白由水和乳化水，與重力法相比，效率更高，設(shè)備占地面積更小，其簡(jiǎn)易工作原理如圖2所示。

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????在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生幾百到幾千倍重力加速度的離心力，油水混合液中，輕質(zhì)相(油)、重質(zhì)相(水)、固體顆粒密度依次增加，所受離心力依次增大，由旋轉(zhuǎn)中心向外運(yùn)動(dòng)加速度依次增加，形成由內(nèi)向外為油相、水相、固體顆粒的分離層，實(shí)現(xiàn)了油水分離。根據(jù)離心力場(chǎng)的形成方式可將離心法分為:機(jī)械動(dòng)力離心分離和水力旋流分離。

水力旋流分離的典型設(shè)備是水力旋流分離器，分為液一固分離器(傳統(tǒng)旋流分離器)和液一液分離器。與其他分離設(shè)備相比，水力旋流分離器具有分離效率高、處理量適應(yīng)范圍寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、安裝方便靈活、操作和維護(hù)方便、流程易于密閉、使用壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用實(shí)例

????機(jī)械動(dòng)力離心分離的典型設(shè)備是碟式離心油水凈機(jī)。該設(shè)備對(duì)具有較好破乳化性能的低密度和低豁度油品(如汽輪機(jī)油)的油水分離效果更好，而對(duì)高豁度油品(如齒輪油)效果較差。碟式離心凈油機(jī)的核心部分是分離筒，其工作原理如圖3 (a)所示。

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????油水混合液從分離盤(pán)架中心的進(jìn)人管A口進(jìn)人，在管中被逐漸增加旋轉(zhuǎn)速度，到達(dá)盤(pán)架底部后，由盤(pán)架上的一排B孔流出，穿過(guò)分離盤(pán)相應(yīng)的孔向上流動(dòng)，同時(shí)在分離盤(pán)之間被不斷提高旋轉(zhuǎn)速度。高速旋轉(zhuǎn)的混合液產(chǎn)生很大的離心力。密度大的水所產(chǎn)生的離心力也大，在兩分離盤(pán)之間被甩向上一個(gè)分離盤(pán)的底面，沿著這個(gè)底面向外流動(dòng)，聚集于分離筒的四周。密度較小的油則沿下一個(gè)分離盤(pán)的上表面流向中心，通過(guò)分離盤(pán)內(nèi)孔向上流動(dòng)，過(guò)程如圖3 (b)所示。聚集在分離筒周圍的水從排水口C排出，分離后的凈滑油，沿分離盤(pán)內(nèi)孔的間隙向上流動(dòng)，從上端的出油口D流出。

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????圖4給出了傳統(tǒng)旋流分離器和液一液旋流分離器的工作原理。油水混合液切向高速進(jìn)人旋流分離器后，重相介質(zhì)(或水)受離心作用移向邊壁并由底部出口排除;輕相介質(zhì)(或油)則向軸心聚集并由頂部的溢流口排出，完成兩相分離過(guò)程。

????傳統(tǒng)離心萃取器用于分離液一固混合相，因兩相密度差較大，且固態(tài)顆粒越大，兩相分離越容易。相對(duì)液一固旋流分離而言，因受油水密度差小，油水混合液因剪切力而產(chǎn)生破碎液滴，發(fā)生乳化，以及要求分離相之間不能發(fā)生物理變化或化學(xué)反應(yīng)等因素的影響，液一液旋流分離變得更加困難。

? ? 液一液離心萃取器在設(shè)計(jì)上要根據(jù)液-液混合液的特性進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在研究中指出，液一液水力旋流分離器為了獲得較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)離心力并避免過(guò)大的壓力降，旋流器的直徑很小，但要有很大的長(zhǎng)徑比來(lái)保證足夠的停留時(shí)間。與傳統(tǒng)旋流分離器相比(圖4(a)所示)，長(zhǎng)徑比很大，其表現(xiàn)特征就是液一液旋流器(圖4(b)所示)形狀細(xì)長(zhǎng)，可增加油滴在旋流器中的停留時(shí)間，增大了分離幾率，同時(shí)可維持較大的旋流強(qiáng)度。

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