Centrifugeren in de productie:definitie, toepassingen en voordelen

Centrifugeren is een proces waarbij een materiaal wordt gesponnen in een cilindrische kamer die rond een vaste as draait om zowel sedimentatieprocessen als de kracht van centripetale versnelling te gebruiken om gemengde materialen mechanisch van elkaar te scheiden. Hoewel centrifuges in een laboratoriumomgeving worden gebruikt om biologische monsters te zuiveren en in grote aantallen uranium te verrijken voor nucleaire brandstof, worden ze ook veel gebruikt bij de productie voor vele doeleinden, waaronder de verwerking van afvalwater door gemeenten en de productie van farmaceutische producten of levende medicijnculturen zoals vaccins. Andere veel voorkomende productiesectoren die gebruik maken van centrifugeren zijn de voedselverwerkende industrie, de mijnbouw en de verwerking van mineralen, en de chemische verwerking in het algemeen.

Het spinnen van materialen via middelpuntvliedende kracht zorgt ervoor dat mengsels van materialen met verschillende dichtheden zich op twee belangrijke manieren scheiden. Zwaardere of dichtere materialen worden zowel naar de bodem van de centrifuge als naar de buitenwand van de cilinder aangetrokken, terwijl lichtere materialen minder worden beïnvloed door de middelpuntvliedende kracht en dichter bij het midden van de draaiende as blijven, waar ze tijdens het spinproces kunnen worden verwijderd. Bij de zuivering en productie van voedsel wordt centrifugeren gewoonlijk gebruikt om suikerkristallen te scheiden van een moederloogmateriaal dat eerder bij de raffinage is geproduceerd. Centrifuges worden ook veel gebruikt in de zuivelindustrie om rauwe melk tot room en melk te spinnen die minder vet bevat dan het originele product.

Wanneer centrifugeren wordt gebruikt om dichte vaste stoffen van moederlogen of soortgelijke vloeistoffen van elkaar te scheiden, draaien ze met zo'n kracht rond dat ze de zwaartekracht met een factor 1000 tot 20.000 keer overschrijden. Dit soort centrifuges kan worden gebouwd op een van de zes soorten ontwerpen, waaronder de hydrocloon-, buis- en kamerkomontwerpen die gebruik maken van sedimentatie-eigenschappen om materialen te scheiden. De ongeperforeerde mand, de schijfstapelscheider en decanterontwerpen vereisen allemaal handmatige of mechanische verwijdering van lichtere materialen zodra ze zijn gescheiden van dichtere verbindingen. Ongeacht het centrifugeontwerp maken alle modellen echter gebruik van sedimentatie of een filterscherm, zoals bij het geperforeerde mandmodel, om materialen van elkaar te isoleren.

Er wordt geschat dat er vanaf 2011 ongeveer 200 specifieke industriële velden zijn waarvoor centrifugeren nodig is. Omdat elk van deze industrieën unieke vereisten heeft, kunnen centrifuges niet in massa worden geproduceerd zoals andere gangbare mechanische apparatuur zoals motoren of kleppen. Dit maakt centrifugeapparatuur duurder dan andere soorten industriële hardware, en kan vaak niet worden hergebruikt of doorverkocht voor andere doeleinden.

Centrifugaal gieten vereist bijvoorbeeld speciale metaalgietapparatuur die bestand is tegen de temperaturen van gesmolten metalen en andere kristallijne materialen zoals ijzer, koper en glas. De gietvormen zelf worden in het midden van de centrifuge rond hun hoofdas rondgedraaid, terwijl vloeibaar metaal wordt ingevoerd en tegen de wanden van de vorm wordt gegooid waar het stolt. Dit proces dwingt lichtere onzuiverheden in het metaal naar het binnenoppervlak van de mal, die later kan worden weggeschuurd om een betrouwbaarder en duurzamer product te maken.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.

Link naar bronnen

• https://www.lenntech.com/library/clarification/clarification/centrifugation.htm