ハイドロサイクロン

ハイドロサイクロンは、水溶液を主な供給流体として、主に重力の違いに基づいて製品相を分離するサイクロン分離器の一種です。

固体をガスから分離するドライサイクロンやダストサイクロンとは異なり、ハイドロサイクロンは固体または異なる相の流体をバルク流体から分離します。ハイドロサイクロンは、接線方向のフィードを備えた円筒形のフィード部分、渦流ファインダーを備えたオーバーフロー部分、および頂点を備えた円錐部分で構成されます。サイクロンには可動部分はありません。

動作原理

製品は、一定の圧力下で接線方向にハイドロサイクロンに供給されます。これにより遠心運動が生じ、重い相が円錐部の壁に沿って外側と下方に押し出されます。円錐部の直径が小さくなると速度が上がり、分離が促進されます。最後に、濃縮された固形物は頂点から排出されます。オーバーフロー部の渦流ファインダーにより、円錐形のハウジングの中央で流体が高速で回転する上向きの螺旋運動が生じます。流体はオーバーフロー出口から排出されます。

サイクロンパラメータ

サイクロンが適切に動作するためには、以下のパラメータが重要です。

デザイン
2つの製品相間の比重差
固体の形状
フィードの速度
媒体の密度
オーバーフローと頂点における逆圧

応用分野

ハイドロサイクロンの主な用途は次のとおりです。

鉱物処理産業ハイドロサイクロンは、冶金および鉱物処理産業において微粒子の分級やスラリーの脱水に頻繁に利用されています。
石炭洗浄ユニットの場合 : サイクロンの媒体として磁鉄鉱と水を使用する場合、それは高密度媒体サイクロン (DMC) と呼ばれます。DMC は石炭洗浄で石炭を洗浄するためによく使用されます。
デンプン産業ハイドロサイクロンは、ジャガイモデンプン、キャッサバデンプン、小麦デンプン、コーンスターチ産業において、デンプンスラリーの濃縮と精製に広く使用されています。
ジャガイモ加工産業ハイドロサイクロンは、フライドポテト、ポテトクリスプ、ポテトフレークの産業において、切削水からデンプンを分離するために使用されます。
砂の分離と分類砂の分離と分類、および砂と水または汚泥の分離に使用されるハイドロサイクロン^[1]
油水分離：海洋産業などにおける油と水の分離
脱水：スラリーの濃縮と汚泥の脱水処理^[2]^[3]
マイクロプラスチックの分離：廃水からのマイクロプラスチックの除去^[4]^[5]

参考文献

^ Endres, E.; Dueck, J.; Neesse, Th. (2012-05-01). 「ミクロン範囲の粒子のハイドロサイクロン分類」.鉱物工学. 物理的分離. 31 : 42–45. doi :10.1016/j.mineng.2011.10.013. ISSN 0892-6875.
^ ウルマン、グレゴリ;ゴンサルベス、スエレン・マラ。キリアキディス、ヤンヌ・ノヴァイス。デ・ソウザ・バローゾ、マルコス・アントニオ。ビエイラ、ルイス・グスタボ・マルティンス（2021-08-15）。「増粘液体サイクロンの最適化研究」。鉱物工学。170 : 107066. doi :10.1016/j.mineng.2021.107066. ISSN 0892-6875。
^ Toprak, Nurettin Alper; Altun, Okay (2021-11-01). 「尾鉱脱水目的のハイドロサイクロン操作の検討とペースト埋め戻し操作の製品仕様への影響」.鉱物工学. 173 : 107176. doi :10.1016/j.mineng.2021.107176. ISSN 0892-6875.
^ 劉、姚;張一博。ヤン、リフア。ユアン、ペン。ジー、リー。チュー、カイウェイ。李、趙陽。クアン、シボ (2023-07-01)。「凝集剤を使用した小型マイクロプラスチック除去におけるミニハイドロサイクロンの性能向上」水プロセス工学ジャーナル。53 : 103755.土井:10.1016/j.jwpe.2023.103755. ISSN 2214-7144。
^ 元、方陽。リー・シャオイン。ユウ、ウェイ。ドゥ、ジユン。王東祥。ヤン・シンジュン。周春豪。王、佳。袁、恵信（2022-10-01）。「空気浮選により水からマイクロプラスチックを分離するための高効率ミニ液体サイクロン」。水プロセス工学ジャーナル。49 : 103084.土井:10.1016/j.jwpe.2022.103084. ISSN 2214-7144。

[1] Endres, E.; Dueck, J.; Neesse, Th. (2012-05-01). 「ミクロン範囲の粒子のハイドロサイクロン分類」.鉱物工学. 物理的分離. 31 : 42–45. doi :10.1016/j.mineng.2011.10.013. ISSN 0892-6875.

[2] ウルマン、グレゴリ;ゴンサルベス、スエレン・マラ。キリアキディス、ヤンヌ・ノヴァイス。デ・ソウザ・バローゾ、マルコス・アントニオ。ビエイラ、ルイス・グスタボ・マルティンス（2021-08-15）。「増粘液体サイクロンの最適化研究」。鉱物工学。170 : 107066. doi :10.1016/j.mineng.2021.107066. ISSN 0892-6875。

[3] Toprak, Nurettin Alper; Altun, Okay (2021-11-01). 「尾鉱脱水目的のハイドロサイクロン操作の検討とペースト埋め戻し操作の製品仕様への影響」.鉱物工学. 173 : 107176. doi :10.1016/j.mineng.2021.107176. ISSN 0892-6875.

[4] 劉、姚;張一博。ヤン、リフア。ユアン、ペン。ジー、リー。チュー、カイウェイ。李、趙陽。クアン、シボ (2023-07-01)。「凝集剤を使用した小型マイクロプラスチック除去におけるミニハイドロサイクロンの性能向上」水プロセス工学ジャーナル。53 : 103755.土井:10.1016/j.jwpe.2023.103755. ISSN 2214-7144。

[5] 元、方陽。リー・シャオイン。ユウ、ウェイ。ドゥ、ジユン。王東祥。ヤン・シンジュン。周春豪。王、佳。袁、恵信（2022-10-01）。「空気浮選により水からマイクロプラスチックを分離するための高効率ミニ液体サイクロン」。水プロセス工学ジャーナル。49 : 103084.土井:10.1016/j.jwpe.2022.103084. ISSN 2214-7144。