Hydrocycloonfilters worden ook wel cycloonfilters genoemd – een van de beste scheidingsapparaten die worden toegepast in verschillende industriële filtratietoepassingen. Ze worden in veel gevallen gebruikt om vaste deeltjes uit vloeistoffen te verwijderen vanwege de rotatiekrachten die in een kegelvormig reservoir worden ontwikkeld, allemaal zonder bewegende onderdelen, waardoor ze zeer betrouwbaar zijn en niet snel defect raken.

Werkingsprincipe van een hydrocycloonfilter

De werking van een hydrocycloon is gebaseerd op het principe van de centrifugaalkracht, net als bij een vortexcycloonfilter. Een mengsel van vloeibare en vaste deeltjes wordt met hoge snelheid in het cilindrische deel van een hydrocycloon gespoten. Dit veroorzaakt een vorticale beweging die centrifugaalkrachten genereert die ervoor zorgen dat zware vaste deeltjes naar buiten bewegen in de richting van de wanden. Uiteindelijk worden deze deeltjes afgevoerd via een onderstroomuitlaat aan de onderkant van de cycloon. De gezuiverde vloeistof beweegt zich ondertussen naar het midden van de cycloon en verlaat deze via een overloopuitlaat aan de bovenkant.

Belangrijkste onderdelen

• Inlaat: Dit is het inlaatpunt voor de vervuilde vloeistof in de hydrocycloon, die tangentieel wordt ingebracht, waardoor de gewenste wervelende beweging ontstaat voor de scheiding.
• Cilindrische sectie: Het bovenste gedeelte van een hydrocycloon waarin de primaire scheiding van vaste stoffen uit de vloeistof begint.
• Conische sectie: In de onderste conische sectie wordt het scheidingsproces steeds intensiever naarmate de deeltjes verder naar beneden gaan.
• Onderstroomuitlaat: Helemaal onderaan, een uitlaat die de geconcentreerde vaste stoffen aan de uitgang ontvangt.
• De overloopuitlaat is de uitlaat aan de bovenkant waardoor gereinigde vloeistof wordt afgevoerd.

Toepassingen van filtratie

Hydrocycloonfilters worden veel gebruikt vanwege hun doeltreffendheid en gebruiksgemak. Enkele van de prominente toepassingen zijn:

Mijnbouw en mineraalverwerking.

Hydrocycloonfilters kunnen worden gebruikt om ertsdeeltjes te scheiden van water of zelfs andere vloeistoffen om de efficiëntie te verhogen bij het vinden van waardevolle mineralen. Aan de andere kant worden ze gebruikt om slurry te classificeren. Ze kunnen ook worden gebruikt om vaste deeltjes in een slurryverwerkingssysteem te classificeren om de deeltjesgrootteverdeling van de volgende verwerkingsapparatuur te regelen.

Behandeling van geproduceerd water in de olie- en gasindustrie

Hydrocyclonen worden toegepast om zand en andere vaste deeltjes uit geproduceerd water te verwijderen, zodat het geschikt is voor hergebruik of zelfs afvoer, terwijl de afgescheiden koolwaterstoffen worden behandeld. Ze worden ook gebruikt voor de behandeling van boorvloeistoffen. Deze units verwijderen ongewenste vaste deeltjes uit de boorvloeistof, waardoor het mogelijk wordt de vloeistoffen te recyclen en te hergebruiken.

Voedingsmiddelen- en drankenindustrie

Zuivering van sap: Zuiver sap en soortgelijke vloeistoffen met hydrocyclonen, die zeer efficiënt zijn in het verwijderen van zwevende deeltjes.

Zetmeelscheiding: Deze scheiding verwijdert zetmeel uit aardappelverwerkingsinstallaties. Het helpt bij het reinigen van water dat terugstroomt naar de fabriek en bij het terugwinnen van zetmeel.

Industrieel afvalwater

Hydrocycloonfilters worden gebruikt bij de voorbehandeling van afvalwater. In het industriële afvalwaterbehandelingsproces worden zware vaste stoffen verwijderd in de primaire fase, waardoor de algemene belasting van verdere filters en klarifiers wordt verminderd. En zelfs voor vermindering van de belasting. Dit helpt om de belasting op de downfiltratiesystemen te verminderen, wat resulteert in een verbeterde efficiëntie en algehele prestaties.

Chemische verwerking

• Zuivering van oplossingen: Hydrocyclonen klaren oplossingen op door precipitaten te verwijderen en zo te garanderen dat de chemische producten chemisch zuiver zijn.
• Terugwinning van katalysatoren: Ze recupereren katalysatordeeltjes uit vloeistofstromen. Daarom is het gemakkelijk om de katalysator eruit te halen en opnieuw te gebruiken.

Voordelen van hydrocyclonen

Hydrocyclonen bieden een groot aantal voordelen. Deze zijn voornamelijk te danken aan hun ontwerp. De afwezigheid van bewegende delen leidt tot een vermindering van de onderhouds- en werkingskosten van deze machines en tot een grotere betrouwbaarheid. Ze hebben een hoge efficiëntie voor zowel fijne als grove deeltjes, waardoor de kwaliteit van de infiltratie op hetzelfde niveau blijft. Bovendien is dit ontwerp zo compact gemaakt dat het gemakkelijk past in reeds bestaande systemen. Dit betekent dus dat de hoeveelheid aanpassingen die nodig zijn om ze functioneel te maken, beperkt is. Volgens het bovenstaande weerspiegelt deze flexibiliteit van hydrocyclonen om te worden toegepast in verschillende industrieën hun adaptieve aard en uitstekende efficiëntie.

Enkele best practices bij het gebruik van hydrocyclonen zijn dat ze het best werken in gevallen met een goed gedefinieerde korrelgrootteverdeling. Een eenvoudig begrip van de verdeling van de deeltjesgrootte impliceert een maximale efficiëntie. Dit maakt het expliciet noodzakelijk om rekening te houden met de drukval over het systeem voor een goede werking zonder overmatige belasting van het systeem. Hiermee wordt opnieuw bevestigd dat de effectiviteit van hydrocyclonen afhangt van de concentratie vaste deeltjes in het slib; deze moet dus worden geregeld in het proces.

Samengevat kunnen hydrocycloonfilters dus hoge prestaties leveren in de industriële sector, waar het nodig is om de scheiding tussen vaste en vloeibare fasen duidelijk en met een hoge betrouwbaarheid uit te voeren. Dit kan ook worden gerealiseerd met een soort cycloonafscheider. Omdat ze zo ontworpen zijn dat ze verschillende soorten verontreinigingen aankunnen, worden ze vaak geselecteerd voor de meeste filtratietoepassingen. In de mijnbouw, olie en gas, voeding en dranken, waterbehandeling en chemische processen zijn hydrocyclonen betrouwbaar in het verbeteren van de efficiëntie en kwaliteit van processen.