Сайлагыз Тел:
Кайл Флинн, Абхишек Гупта, Фрэнк Грач
Аннотация
Күзәтү тиешле әдәбият күрсәткәнчә, шактый өйрәнү иде предпринято өчен применитесь электростатически
алымнары аеру коры сыпучих растительную ризык (т. е., органик) материаллар. Бу үстерү ускорилось узган 10 – 20 ел, with many researchers in Europe and the United States applying electrostatic separation techniques to a wide variety of beneficiation challenges. Моннан чыгып, тикшеренүләр, мәгълүм электростатические ысуллары ия потенциал булдыру өчен яңа, югары кыйммәтләр растительной продукция, яки тәкъдим итә альтернативу влажных методларын эшкәртү . Хәер, бүләкләр тапшыру каралган ярма аеру, pulse and oilseed materials have been demonstrated at the laboratory and in some cases, pilot scale, электростатические системасы кулланыла өчен, күрсәтергә бу нәтиҗәләр алмый пригодны яки икътисади яктан нәтиҗәле технологик җиһазлар башкару өчен мондый разделений коммерция нигезендә. Күп кенә электростатической технологияләр дә гамђлгђ өчен процессын вак помола, түбән плотности порошков кебек үсемлек материаллар. Әмма, Санкт-җиһазлар & Технология (НТОО) triboelectrostatic сепаратор поясы продемонстрирована сәләте эшкәртергә вак частицы 500 – 1 мкм. The STET belt separator is a high-rate, сәнәгать сыналган корылышын эшкәртү, ала торган пригодны өчен коммерцияләштерү соңгы вакыйгалар органическом материалларны эшкәртү. Бу СТЕТ ленточный сепаратор иде испытан бу образцах цельной пшеничной он һәм иде найден булу өчен уңышлы удалении отрубей фракциясе крахмал . Булачак сынаулар белән сепаратором СТЕТ үткәреләчәк образцах пшеничных отрубей , кукурузной он
һәм кузаклы кебек соя һәм люпин.
Төп сүзенә: Трибо-Электростатический, Электростатический, Бүлеге, Фракционирование, Бодай, Ашлык, Он, Тора, Аксым, Майлы орлык, Импульсы
Introduction
Алымнары электростатической сепарации өчен кулланыла соңгы 50 ел коммерция масштабында баету
сәнәгать минераллар һәм калдыкларны утильләштерү . Электростатические баету коры сыпучих растительную ризык (мин.е, органик) материаллар бар иде исследованы артык 140 ел, белән Беренче патент алуга электростатическую сепарацию промпродукта берсе пшеничной он тулган инде 1880. [1] Электростатическое баю мөмкинлеге бирә җитештерергә бүленеш нигезендә сыйфатларын химия составында өске (эш ) яки диэлектрические үзлекләре. Кайбер очракларда, бу бүленеше дә булмас иде, мөмкин кулланып күләмен яки плотности аеру ялгызы гына хђл итђ алмый. Системасын электростатической сепарации эшли схожих принциплары. Барысы да системасын электростатической сепарации асрыйлар системасын электрически заряженные частицы, тышкы яктан төзелә электр җиһазлары кырында өчен бүленеше позитив, һәм ысулы перемещения частиц һәм аеру җайланмалары. Электр корылмасы ала возникать бер яки берничә ысулларын, шул исәптән токопроводящей индукции, Трибо-бозылмасын (элемтә өчен электризация) һәм Иона яки Corona бозылмасын. Системасын электростатической сепарации кулланалар һәрхәлдә, берсе әлеге механизмнарын бозылмасын . [2]
Югары көчәнеш крен системасын электростатической сепарации файдаланылган күп кенә тармакларында сәнәгать һәм кушымталар, анда бер
белән тора артык электропроводной караганда, бездә, башка. Мисаллар куллану югары көчәнеш крен сепараторы үз эченә ала Титан үз эченә алган минераллар бүленеш, шулай ук куллану өлкәсендә эшкәртү , мәсәлән, аралау металл берсе-пластик. Бар берничә вариаций һәм геометрии өчен кулланылган системалар югары көчәнеш крен , тик, тулаем алганда,, алар буенча эшли сходным принциплары. Частицы терлек азыгы, заряжены тискәре ионизирующего коронного разрядлы . Частицы азык рассредоточены бу вращающемся барабане, анда барабан заземлены. Электропроводящих частиц отдаст үз өлкәннәр каршындагы элемтәдә поверхностью заземленного барабана. Вращение барабана тудыра проводящих частиц торган булырга тиеш брошены белән өске барабана һәм оседают беренче шешәсенең өчен продуктның. Непроводящие частицы саклыйлар, электр корылмасы һәм прикрепляются к өстендә барабана. Ахыр чиктә, электр корылмасы бу непроводящих частиц рассеется, яки частицы щеткой белән барабана соң барабан әйләнми, чөнки непроводящие частицы осаждаются бу непроводящих частиц Хоппер. Кайбер приложениях, бу промпродуктов бункер арасында урнашкан проводящим һәм непроводящим товарны Хоппер. Нәтиҗәлелеге моның тибындагы җайланмаларын гадәттә чикләнә частицами булып торган чагыштырмача грубой һәм/яки ия югары чагыштырма авырлыгы, кирәклеге белән бәйле рәвештә өчен барлык частиц бу контактной өстендә барабана. Моннан тыш,, динамика агымы частиц мөһим вакыйга микросекундларга, ахыр чиктә, җавап бирә тапшыру өчен частицы нче өстендә барабана шушы продукты хопперов. Вак частицы һәм түбән халык тыгызлыгы частиц, җиңел поддаются влиянию һава агымнары һәм, димәк, ким ихтимал булу брошенным берсе барабана бу предсказуемой өлкәсе. [2] [3] [4]
Югары натяжение каеш сепаратор гыйбарәт вариант югары киеренкелек сепаратор ролл описано югарырак. Частицы азык рассредоточены равномерно бөтен киңлеге электрически заземленный узды. Частицы заряжаются, кагыйдә буларак, отрицательной короны, хәер, башка механизмнар бозылмасын мөмкин. Янә проводящие частицы бирәләр үз электр заряды бу заземленный узды, шул ук вакытта непроводящие частицы саклыйлар, үз өлкәннәр. Ща частицы отваливаются нче крае поясы астында действием көч авырлыктагы, шул ук вакытта заряженные непроводящие частицы "күтәрде" өслеге каеш электростатическими көче белән. Љстђвенђ өчен аеру өчен нәтиҗәле булырга тиеш, һәр частица тиеш мөрәҗәгать итәргә өстендә тасмалар таратканнар өчен позволить өчен проводящих частиц, баш тартырга, аларны заряда, биленә. Шуңа күрә, бер генә катламы частиц мөмкин выражена аша сепаратора бер вакытта. Чөнки күләме частиц терлек азыгы да кими, тизлек мәгълүматларны эшкәртү җайланмалары кими. [5] [6]
Параллель пластины электростатического сепаратора, кагыйдә буларак, нигезендә аеру частиц нигезендә проводимости, тик аерма химия өстендә мөмкинлек бирә электр корылмасы тапшыру фрикционного бәйләнеш. Частицы электрически заряженных актив элемтәләрне, башка частицами, яки өченче өске кебек металл яки пластик булачак кирәкле Трибо-бозылмасын үзлекләре. Материаллар электроотрицательным (урнашкан отрицательной ахыры Трибо-электрический сериясендә) бетерә электроны берсе Трибо-бозылмасын өслегенә һәм шулай итеп алу саф тискәре өлкәннәр. Контакте, материаллар торган торалар положительном ахырында Трибо-электрический сериясе атыла электроны һәм өлкәннәр уңай. Заряженные частицы аннары кертелә электр җиһазлары кырда ике ил арасындагы параллельными электродами пластины төрле транспорт чаралары (гравитация, пневматический, вибрации). Барында электр кыры, заряженные частицы движутся к противоположно заряженным электродам һәм җыела тиешле продукт хопперов. Янђ, фракция промпродукт, содержащий катнашмасы частиц ала яки алмый җыелган, карап конфигурации җайланмалары аеру . [4] [7]
Дөге. 1: Схемасы югары көчәнеш ролл сепаратор (сулдан) һәм параллель рәвештә пластине упасть сепаратор (хокукын).
Таблица 1: Резюме еш кулланыла торган җайланмалар электростатической сепарации .
Эш 1 – Бодай һәм пшеничные отруби баету.
Пшеничные отруби-бу побочный продукт гадәти мукомольной бодай , закон проектын тәкъдим итеп, 10-15% бер бөртек бодай,. Пшеничные отруби торалар берсе-тышкы катлау, шул исәптән околоплодника, тэста, һәм алейронового. Пшеничные отруби тупланган күпчелек микроэлемент, тора, һәм фитохимические матдәләр аның составындагы зерне, алар күрсәттеләр өстенлекләре кеше сәламәтлеге өчен. [8] Зур кызыксыну бүленеш һәм баю пшеничных отрубей белдерүнең. Тарихи өчен кызыксыну бүлеге отрубей бодай өчен сыйфатын яхшыртырга һәм кыйммәте продукт он . Әмма, аннан соң яңгырый процент иде сообщено шул чыгару кыйммәтле компонентлар из отрубей бодай .
" 1880, Томас Осборн запатентовал беренче коммерция электростатический сепаратор өчен удаление отрубей оннан промпродуктов. Сепаратор торды, булочки белән өслекле бер твердой резина яки эквивалентного материал мөмкин булган электрически заряжен аша трения, Трибо-бозылмасын белән шерстью. Хәер, бу түгел, описано, күздә тотыла", резин валики тарала тискәре өлкәннәр карата йон, нигезендә иң трибоэлектрический сериясендә. Аннары электрически заряженных роллы җәлеп ителә уңай заряженные частицы отрубей тора , транспортируя аларны өслеге рулона, әлегә үзләренә беркетелгән частиц тора щеткой белән өске рулона. Бу - (күздә тотыла) уңай зарядкасы пшеничных отрубей керә противоречие нәтиҗәләре белән, турында алар хәбәр итүенчә, башка. Трибо-бозылмасын частиц отрубей баш тартмаган псевдоожижающего һава, бара торган аскы өлешендә җайланмалары, нәрсә бирә өстәмә өстенлек причинении ким плотной Бране частицы к өслегенә, якынрак рулонов. [1]
" 1958 урнаштыру өчен электростатической сепарации отрубей һәм эндосперма, аның составындагы муке отрубей иде ачылды " патент заявкасы на Брэнстед эшләүче гомуми мельниц. Җайланма состояло берсе параллельной пластины сепаратора, анда частицы тапшырылды арасында ике плитами вибрации. Частицы отрубей , заряженные фрикционного бәйләнеш белән частицами эндосперма , аннары күтәрелде бу югары электрод аша отверстия югары электроде. [9]
" 1988 аппаратына һәм процессны торгызу өчен алейронового нче коммерция пшеничных отрубей иде ачылды " патент заявкасы. Коммерция пшеничных отрубей эчтәлеге белән алейронового берсе 34% иде обогащенный концентрат 95% " 10% массакүләм чыгу (28% алейроновый торгызу) ярашуы филировать молотка , калибровка юлы белән скрининг, һава отмучиванием һәм электростатической сепарации кулланып ндә параллель пластин электростатического сепаратор. Частицы загружают бу җайланма һава elutriator , ия икеләтә функцию төшерү штраф (<40 мкм) by conveying, while simultaneously tribo-charging the aleurone particles positive (reporting to the negative electrode plate) and the pericarp/testa particles negative. The particle size of the bran mixture was carefully controlled by hammer milling and multi-level screening, to obtain a feed mostly sized in the 130 – 290 µm range. [10]
Recent work on recovering aleurone from wheat bran continues. " 2008, Buhler AG patented an electrostatic separation device for separating aleurone particles from shell particles made of commuted bran. One embodiment of the device consists of a rotor operating in a narrowly sized treatment area, which allows for particle-to-particle and particle-to-wall contact and subsequent tribo-charging. The charged particles are then conveyed mechanically into a separation vessel containing parallel plate electrodes. Particles fall through the separation vessel by gravity, as the differentially charged particles move toward the oppositely charged electrodes under the influence of the electric field. [11] When combined with proper sizing of the feed bran and mechanical sorting methods, aleurone concentrations of up to 90% have been reported. [12] [8]
Дөге. 2: Воспроизводится берсе Hemery һәм соавт, 2007 [8].
Трибо-бозылмасын һәм бозылмасын корона экспериментлар өчен пшеничные отруби үткәрделәр хезмәткәрләре бу электростатике дисперсных тикшеренү бүлекчәләре медиа , Пуатье Университеты, Франция 2010. Тикшеренүчеләр измерили поверхностного заряда һәм поверхностного потенциалын таркалганнан бу отруби пшеничные белән 10% дым һәм лиофилизированный (сублимированный) пшеничные отруби . Тест бүленеш юк иде бу выборке 50% сублимированные отруби пшеничные һәм 50% замораживание-высушенный алейронового ашатырга аша пояс тибы короны электростатический сепаратор. (Дөге. 3) Нәтиҗәләр аеру өчен лаборатор коронного сепаратора указано 67% бер алейронового яңадан торгызыла " непроводники Хоппер, әлегә гына 2% бер пшеничных отрубей хәбәр итте непроводники Хоппер. Трибо-бозылмасын экспериментлар үткәрелгән белән пшеничные отруби һәм алейроновый, тик үлчәү өчен удельного поверхностного заряда [мккл/г] оештырылган һәр фракцию, аермалы буларак, торгызу чаралары нче электростатической сепарации. Икесе дә материаллар бар иде предъявлены гаепләү куллану тефлона сыйфатында контактной өслегенә. Икесе дә пшеничные отруби һәм алейроновый чагылыш таба ничек заряжая уңай чагыштырмача тефлона, ул үзеннән-үзе булып, бик электроотрицательным. Зурлыгы заряда бәйле эксплуатацион басымы кулланыла торган бу Трибо-зарядное җайланма, предполагая, дип артык югары турбулентность китерә артык элемтәләр һәм артык тулы Трибо-бозылмасын. [13]
Дөге. 3: Воспроизводится берсе Dascalescu һәм соавт, 2010 [13]
" 2009, тикшеренүчеләр сынады электростатические үзлекләре бозылмасын бай алейронового һәм бай чимал околоплодник . [14] " 2011 галимнәр озаттылар электростатической сепарации сынаулар узган образцах берсе тонкоизмельченных пшеничных отрубей кулланып эксперименталь электростатический сепаратор плитә (Система ТЭП , Трибо Агымын Аеру , Лексингтон, АКШ). Система ТЭП куллана линия бозылмасын , анда частицы азык кертәләр " турбулентный агымы сжатого һава, һәм пневматически транспортируется аша линия бозылмасын " камера урнаштыралар сепарации. Частицы Трибо-заряженных частиц өчен бәйләнеш частиц , шулай ук контакт частиц белән поверхностью линия бозылмасын . Нәтиҗәләр алынган системасы белән ТЭП күрсәтте, дип электростатическое бүленеш иде нәтиҗәле күтәрүдә алейронового һәм бета-глюканов пшеничных отрубей . Кызык, өлеше материалны булган найден, баланы югары алейронового содержимого ячейки , " 68%, бик яхшы (Д50 = 8 мкм) фракция торган иде торгызылырга берсе трубки бозылмасын . Да аңлашыла, ни өчен бу материал иде, күбесенчә сконцентрирован аппаратында зарядкасы , әмма, ул турында сөйли белү сәләте эшкәртергә алейронового содержимое ячейки ала потребовать электростатических ысуллар сәләтле эшкәртергә бик тонкие порошки. Моннан тыш,, бу эш күрсәтте, - дип терлек азыгы әзерләү өчен отрубей бодай мөһим соображением. Үрнәкләре әзерләнгән юлы белән криогенного измельчения бу молотковую дробилку булып чыга ким тулысынча диссоциированы (освобожденных) караганда, бу җир тегермән тарта ударного тибындагы температурада һәм әйләнә-тирә мохитне . [15] [16]
Дөге. 4: Воспроизводится берсе Hemery һәм соавт, 2011 [16]
Соңгы эш өйрәнелгән концентрациясе арабиноксиланов берсе пшеничных отрубей электростатическим ысуллар белән. Тикшеренүчеләр кулландык лаборатор электростатический сепаратор торган бер бозылмасын трубки һәм камералар сепарации, содержащий ике ндә параллель пластинчатых электродов . Молотые пшеничные отруби кертәләр " трубку өчен бозылмасын һәм транспортируется пневматически бу разделительной тљшђ ярдәмендә азот сжатого. Турбулентность һәм югары тизлеге газ трубке бозылмасын шарты белән бәйләнеш частиц өчен кирәкле Трибо-бозылмасын. Заряженные частицы (азык-төлек аеру) иде җыелган белән өске электродов өчен анализлау. Ярдәмендә вертикальной юнәлеш бирү электродов саны шактый материал да собиралась. Бу промпродукт фракциясе булырга мөмкин переработаны өчен киләчәктә эшкәртү гадәти электростатике, әмма, максатлары өчен әлеге эксперимент, материал җыенмый бу электродах считалась утерянной. Тикшеренүчеләр хәбәр иттеләр арттыру турында ничек класс продукт (эчтәлек arabinoxylan продуктта) һәм нәтиҗәлелеген аеру, чөнки передавая тизлеге арткан. [17]
Күптән түгел генә буенча күп көч куярга обогащению пшеничных отрубей кулланып электростатических ысуллар китерелгән түбәнрәк таблицасында 2.
Таблица 2: Резюме электростатических методларын сынады файдалана пшеничными отрубями .
Эш 2 – Торгызу чистай " индустриаль паркы территориясендә Люпина, Он
Тикшеренүчеләр процессында еды, инженер төркем Вагенингене, Нидерланд, бәяләү потенциалын өчен баету белком ярдәмендә кузаклы. Борчак, люпин һәм он кулланыла буларак, терлек азыгы өчен төрле ысуллар баету белком кертеп классификацию һава " сочетании белән электростатической сепарации. Необработанный борчак, люпин һәм орлык башта измельчают кадәр приблизительно 200 мкм. Материаллар терлек азыгы өчен классификацияләү һәм электростатической сепарации иде соңрак измельчают ярдәмендә тегермәне ударного тибындагы белән берлегенең эчке классификатором (Хосокава альпийских ZPS50). Уртача күләме частиц (д50) хәбәр ителгәнчә, приблизительно 25 мкм бу гороховой он, һәм якынча 200 мкм өчен люпина он, кадәр классификацияләү һава . Ниһаять, подмножество һәр үрнәктәге, борчак, люпин һәм он, аннары иде һава төркем (Хосокава альпийских ATP50). Азык өчен электростатического сепаратор торды, необработанной он, шулай ук курс һәм матур продукты от классификацияләү һава . [18]
Электростатическое урнаштыру өчен бүленеше кулландык барышында экспериментлардан иде параллельный тибы плитә , белән зарядкасы аша гамәлгә ашырыла трибоэлектрической бозылмасын" 125 Озынлыгы мм трубка зарядкасы , белән частицами тапшырды пневматически сжатым азот белән тәэмин итәргә булыша. Җайланма аналогична конфигурации җайланмалары кулланыла Wang белән соавт (2015). [17] Электростатическая сепарация экспериментлар үткәрелгән җирдә борчак оны он һәм он люпина, шулай ук билгеле һәм тонких фракцияләре берсе гороховой он һәм он люпина алынган һава классификацияләү . Бу гороховой он күрсәттеләр гына незначительные хәрәкәте аксым каршындагы электростатических сынаулар. Әмма, бу он люпина күрсәттеләр шактый хәрәкәт аксым барлык өч испытанных үрнәкләре (намолотой он – 35% аксым, фрезерованные төркем штраф – 45% аксым, фрезерованные төркем грубой 29% аксым). Байлар белком-төлеккә якынча 60% торгызылган бу заземленный электрод өчен һәр өч үрнәкләрен сынаулар люпина. [18]
Эш 3 – Удаление тора, кукуруздан
Тикшеренүчеләр Департаменты, авыл хуҗалыгы һәм инженерия биологик, Дәүләт Университетын, Миссисипи, үткәргән электростатические сынаулар җирдә кукурузной он, максаты белән уеннан чыгару сүс. Электростатическое җайланма аеру тора транспортерной тасмалар таратканнар белән бу җәһәттән тискәре электродом, помещенным ахырында транспортера. Уңай заряженные частицы, частицы тора , бу очракта, иде, бетте конвейердан төшкән һәм сортируется буенча икенче Хоппер. Түгел,-хәбәр итте частицы кимегән белән транспортерной тасмалар таратканнар астында действием көч авырлыктагы һәм идек керә беренче продукт Хоппер. Авторлары да описывают, ничек электр зарядкасы башкарыла. Бирү материал бу сепаратор иде чагыштырмача грубой, белән размерами частиц терлек азыгы от 12 сетка (1,532 мкм) өчен 24 сетка (704 мкм). Түгел күрәсең, дип подрешетного (<704 мкм) material was processed during this study. Each test condition was completed using 1 kg of feed material which was uniformly dispersed across the belt. [6]
Дөге. 5: Воспроизводится берсе Пандья һ. б., 2013 [6]
Тикшеренүчеләр штат Миссисипи төгәлләнде электростатической сепарации сынаулар узган неэкранированных кукурузной он, экранированные кукурузной он фракцияләре һәм байлар клетчаткой фракцияләре извлекают берсе классификацияләү һава . Электростатическое тест булмады тәмамланган түбән-җепселләре агымнары түләтү белән һава квалификациясенә . Анализ нәтиҗәләрен электростатической сепарации приведена түбәнрәк:
Таблица 3: Нәтиҗәләр аеру тора воспроизводится берсе Пандья һ. б., 2013 [6]
Эш 4 – Концентрациясе протеина берсе майлы культуралар
Мондый масличные мәдәният, ничек рапс (канолы), көнбагыш, кунжут, горчица, соя-кукуруз зародыш, һәм җитен, кагыйдә буларак, аларда саны шактый аксым һәм клетчатки. Эшкәртү өчен бетерә хәбәр итте, һәм шул рәвешле арттырырга, аксым микъдары , орлыгы булачак тагын да мөһим, чөнки дөнья ихтыяҗ арта чистай " индустриаль паркы территориясендә . [19] Күптән түгел эш тикшеренүчеләр берсе француз Милли институты, авыл хуҗалыгы тикшеренүләр өйрәнелде ультрадисперсных фрезерный бу сочетании белән электростатической эшкәртү подсолнечного шрота, өчен белкового концентрата. Үрнәкләре азыкны шрот подсолнечный перемалывались " ударная тегермән, эшләүче температурада әйләнә-тирә мохитны һава күләменә кадәр частиц (Д50) берсе 69.5 мкм. Электростатический сепаратор, используемый өчен тест иде параллельный плитә җайланмалары, анда төп механизм бозылмасын иде Трибо-бозылмасын. Бу Трибо-бозылмасын үткәрелде алдында электродами бу Трибо-бозылмасын линия, белән частицами тапшырыла аша линия бозылмасын , к электродам, аша пневмотранспорта. Аксым иде найден өчен зарядить позитивом (отчет к отрицательному электроду) ә тора-бай фракциясе очрашты зарядить тискәре. Селективность аксым булган югары. Бер аксым 30.8%, белән высокобелковый продукт үлчәү 48.9% һәм чистай " индустриаль паркы территориясендә, расщепленный (байлар клетчаткой) үлчәү продукты гына 5.1% аксым. Торгызу аксым 93% к уңай продукт. Целлюлоза, гемицеллюлозы, һәм лигнина иде измерены, һәм табылырга доклад карата тискәре заряженным товарның, киресенчә, аксым. [20]
Таблица 4: Нәтиҗәләр сепарации орлык көнбагыш шрот воспроизводится нче Бараката һәм соавт, 2015 [20]
" 2016, өстәмә өйрәнү тәмамланган ярдәмендә нәзек измельченного рапсового шрота, яки рапс жмыхи (Рус православие), ничек ашатырга процессына электростатической сепарации . Тагын ультрадисперсных фрезер вакытта бүлмә температурасы озаттылар кулланып, пычак җайланма тегермәне (Компания retsch см 100). Измельченный материал, шул ук вакытта уртача күләме частиц (Д50) якынча 90 мкм, иде обработан кулланып эксперименталь параллель пластины сепаратора (Система ТЭП , Трибо Агымын Аеру ). Система ТЭП куллана трибоэлектрический зарядкасы ярдәмендә пневмотранспорта частиц аша линия югары басымы бозылмасын каршындагы турбулентном режимында. Бер тест узарга бүленеше системасы белән ТЭП исә шактый күп аксым, белән белковым кормам 37%, уңай заряженный аксым продукт 47% һәм тискәре заряженный аксым продукт 25%. Башкарылган өстәмә стадиясендә аеру , ахыр чиктә җитештерә высокобелковый продукт белән 51% чистай " индустриаль паркы территориясендә соң 3 последовательные баскычлары сепарации . [21]
Таблица 5: Нәтиҗәләр рапс орлыгы мае сепарация еды воспроизводится-хаунд һ. б., 2016 [21]
Фикер алышу
Күзәтү тиешле әдәбият күрсәткәнчә, шактый өйрәнү иде предпринято өчен эшләү алымнарын электростатической сепарации өчен органик материаллар. Ул үсешен дәвам итә, һәм хәтта ускорилось узган 10 – 20 ел, күп кенә тикшеренүчеләр Европада һәм АКШТА куллану электростатической сепарации алымнары өчен иң төрле бурычларны баету. Моннан чыгып, тикшеренүләр, мәгълүм электростатические ысуллары ия потенциал булдыру өчен яңа, югары завод продукция бәясе , яки тәкъдим итә альтернативу влажных методларын эшкәртү .
Хәер, бүләкләр тапшыру каралган аеру бөртеклеләр, импульсы, һәм майлы материаллар күрсәтелде лабораториясендә һәм кайбер очракларда эксперименталь мәгълүматлар, электростатические системасы кулланыла өчен, күрсәтергә бу нәтиҗәләр ала, ахыр чиктә генә хезмәт итә, иң яраклы һәм икътисади яктан нәтиҗәле технологик җиһазлар башкару өчен мондый разделений коммерция нигезендә. Гамәлдәге коммерция электростатических системалары аеруча еш кулланыла процессларында аеру минераллар, металл яки пластмасса. Файдалы казылмалар һәм металлы ия буларак, чагыштырмача плотные материаллар белән югары удельным авырлыгындагы, белән чагыштырганда, үсемлекләр чимал. Хәтта исәпкә алып, югары удельного авырлыкка минераллар һәм металл, нәтиҗәле күләмен чикләү частиц бу барабанную дробь һәм параллель пластины электростатического сепаратора чагыштырмача грубая, белән берничә частиц түбәнрәк 100 мкм, мәсәлән. Пластмасса ия меньшую тыгызлыгы караганда минералы һәм металлы, әмма еш кына перерабатывается бу грубой күләмен частиц, ничек пластик хлопья мәсәлән. The introduction of fine particles creates operational difficulties for both high-tension roll and parallel plate separators. Яхшы, түбән халык тыгызлыгы частиц бик чувствительны к һава потокам, аеруча белән чагыштырганда минералами һәм металлами. Зур булмаган тамгасын бүген һава потоках эчендә бүлеге ударное урнаштыру юллары перемещения вак частиц, подвергая аларның көчләре башка караганда тегеләре, вызываемое электростатическим кыр.
Күпчелеге өчен ндә параллель системаларын сепаратор плитә , вак помола һәм түбән-тыгызлыгы частицы, алар электростатически заряженных җыела, бу электродах параллель пластины сепараторов. Әгәр бу тонкие электрически присоединенные частицы түгел удаляются даими, киеренкелек электр кыры һәм КПД җайланмалары деградировать. Эш исследователя процессында еды инженер төркеме Вагенингена (Wang һәм соавт, 2015) воспользовался бу күренеш өчен җыярга үрнәкләре белән өске электродов параллельны сепараторную пластину анализ өчен азык-төлек аеру. Параллель системасын сепараторную пластину , бигрәк тә кешеләр таяна үз авырлыктагы өчен тапшырырга частиц аша электр җиһазлары кыры, предпринимались омтылыштан бу проблеманы берничә ысуллар. Таш һ. б (1988) described a process in which fine particles were removed upstream of the electrostatic separator by air elutriation. [10] Others have reported maintaining a laminar stream of air flowing across the electrodes to prevent fine particles from being influenced by air currents. [22Әмма, maintaining laminar airflow becomes challenging as the separation device becomes larger, effectively limiting the processing capacity of such devices. Ultimately the particle size in which components are physically separate from other (present as discrete particles), will be the largest driver in determining the particle size at which processing must occur.
As mentioned previously, conventional electrostatic separation devices are limited in processing capacity, especially with low-density and finely ground powders such as plant materials. For high-tension drum and belt separation devices, the effectiveness is limited to particles that are relatively coarse and/or have high specific gravity, кирәклеге белән бәйле рәвештә өчен барлык частиц бу контактной өстендә барабана. As particles become smaller the processing rate is reduced. Параллель пластины сепараторов чикләнә плотностью частиц мөмкин булган эшкәртелгән зонасында электрода . Йөкләнеше частицы булырга тиеш чагыштырмача түбән өчен булдырмый пространственный өлкәннәр, возникающий .
Сент җиһазлар & Технология Ленточный Сепаратор
Санкт-җиһазлар & Технология (НТОО) triboelectrostatic ленточный сепаратор ия продемонстрирована сәләте эшкәртергә вак частицы 500 – 1 мкм. Сепаратор СТЭТ-бу параллель пластины электростатического сепаратор, әмма, пластины электродов ориентированы горизонтально аермалы буларак, вертикаль, ничек күпчелек параллель пластины сепараторов. (Дөге. 6) Моннан тыш,, сепаратор СТЕТ башкара Трибо-бозылмасын частиц бирү һәм бер үк вакытта высокоскоростное ачык сетка конвейерной тасмалар таратканнар. Бу функция мөмкинлек бирә өчен бик югары удельная тизлеге эшкәртү, терлек азыгы, шулай ук мөмкинлеге эшкәртү порошков күпкә тоньше караганда, гади электростатические приборлары. Бу тибы җайланмаларын режимында эшли сәнәгать эксплуатацияләү белән 1995 отделяя несгоревшего углерод берсе золы-уноса минераль матдәләр (типичный Д50 якынча 20 мкм) анда ташкүмер электростанций. Бу электростатическое җайланма бүленеше шулай ук уңышлы булды бу баю башка неорганических материаллар, шул исәптән минералы кебек карбонат кальций , тальк, барит, һәм башка.
Фундаменталь детальләрен сепаратора СТЕТ проиллюстрированы бу дөге. 7. Частицы заряжаются хисабына трибоэлектрического китергәннәр аша частиц столкновений " зазор арасында электродами. Приложенное киеренкелек арасында электродами тәшкил итә нче ±кадәр 4 ±10 кВ карата Җирендә, давая барлык көчәнеш перепад 8 – 20 кв бик тар межэлектродном промежутке номинально 1.5 см (0.6 дюймов). Частицы азык кертелә сепаратор СТЕТ берсендә өч урын (Порты Ашатырга ) аша раздатчика һава системасын скольжения белән ножевые задвижки. Сепаратор СТЕТ җитештерә ике генә продукт, тискәре заряженный агымы частиц җыелган уңай заряженном электроде, һәм уңай заряженный агымы частиц, җыелган тискәре заряженном электроде. Азык-төлеккә тапшырыла тиешле бункеры һәр ахырында сепаратора СТЕТ буенча пояс сепаратор һәм киеменең бер сепаратора самотеком. Сепаратор СТЕТ түгел җитештерә промпродуктов яки яңадан эшләүне агымы, хәер, многопроходная конфигураций яхшырту өчен чисталык продукт һәм/яки торгызуга возможны.
Дөге. 6: СТЕТ трибоэлектрический сепаратор поясы
Частицы тапшырыла аша зазор электрода (зона аеру ) буенча непрерывному циклу, ачык сетка поясы. Пояс эшли, югары тизлек, переменной нче 4 өчен 20 м/с (13 – 65 м/с). Геометрия ремень өчен хезмәт итә зачистки вак частиц белән өске электродов, препятствуя җыю вак частиц, алар ухудшают җитештерүчәнлек һәм киеренкелек өлкәсендә традицион ирекле төшү параллель пластины аеру тибындагы җайланмалар. Моннан тыш,, пояс булдыра югары чиста, зонасына югары турбулентлык арасында ике электродами, алга Трибо-бозылмасын. Дәфтәре-удар сәяхәт каеш сепаратор мөмкинлек бирә өчен өзлексез бозылмасын һәм подзарядки аккумулятора яки частицы " сепаратор, устраняя кирәклеге алдан бозылмасын системасын кергәндә сепаратор СТЕТ .
Дөге. 7: Нигезләре эш СТЕТ ленточный сепаратор
Сепаратор СТЕТ булып, югары тизлек бирү , икътисади яктан нәтиҗәле эшкәртү системасы . Максималь обрабатывая емкость сепаратора СТЕТ булып тора, нигездә, функцией объемной тизлек бирү, алар тапшырылырга мөмкин аша зазор электрода бу СТЕТ ленточный сепаратор . Башка переменные, кебек хәрәкәт тизлеге тасмалар таратканнар, арасы электродами һәм газобетон плотностью нәтиҗә порошок максималь тизлеге бирү , кагыйдә буларак, меньшей дәрәҗә. Өчен чагыштырмача югары плотности материаллар, мәсәлән, летучая көл, максималь тизлеге эшкәртү 42 дюйма (106 см) киңлеге электрода блогы якынча бүленеш 40 – 45 Тонна комбиазык сәгате. Өчен ким плотных материаллар , максималь тизлеге бирү түбәнрәк.
Таблица 6: Приблизительная максималь тизлек бирү өчен төрле материаллар, обработанные белән СТЕТ 42 дюймов электростатического сепаратор.
Тузан взрывы зур куркыныч бүген зерне һәм башка органик порошок буенча операцияләр эшкәртү. Сепаратор СТЕТ өчен билгеләнгән эшкәртү кебек янучан органик порошков белән незначительными модификациями. Юк нагретых поверхностей бу сепараторе СТЕТ . Единственные движущиеся өлешендә поясы сепаратор һәм роликлар привода. Роликовые подшипники урнашкан читтә агымы порошка бу тышкы оболочке блогы. Шуңа күрә алар өчен куркыныч тудырмый перегрева/искрение бу матди агымы. Моннан тыш,, сепаратор подшипников СТЕТ билгеле белән завод урнаштыру температурасын үлчәү мөмкинлеге ачыклау өчен ватылу подшипника кадәр күпкә алдан куркыныч югары температура. Сепаратор поясы системасын привода тапшыралар артык югары куркынычын караганда, башка гадәти вращающихся машина. Бу СТЕТ сепаратора югары көчәнеш урнашкан читтә матди агымы һәм андагы тузан шкафов. Максималь энергия искра " зазоре сепаратора артмаска конструкцией высоковольтного җиһазлар. Өстәмә иминлек дәрәҗәсен ала кертелде ярдәмендә продувки азот белән тәэмин итәргә булыша .
Бөтен эшкәртү он бодай сепаратор СТЕТ
Пшеничной он булып тора производным нче измельчения барлыгы ашлык бодай (отруби, герм, һәм эндосперма). Булган сатуда, әзер, пшеничной он булды, куплен өчен куллану сыйфатында тестового материалны бәяләү өчен мөмкинлекләр СТЕТ сепаратор өчен чагылыш табарга тиеш волокнистых отрубей һәм зародыша нче фракциясе крахмалистого эндосперма пшеничной он. Бөтен пробалар пшеничной он анализировали буенча СТЕТ кадәр тест. Зольность иде тикшерелде стандарт МУС 104 / 1 (900°Белән). Кабатлады Ясень үлчәү бер үк пробе, тора безотрывно үрнәге терлек азыгы , үлчәтергә 10 тапкыр, шул ачыкланды, эчтәлек золы 1.61%, стандартное тайпылуның 0.01 һәм относительное стандартное тайпылуның 0.7%. Гранулометрический анализ ясалган методы лазерлы дифракции кулланып Mastersizer Малверн 3000 коры аппараты дисперсии . Анализ аксым озаттылар ысулы ярдәмендә Дюма , белән элементарного тиз Н артык анализатор азот/аксым . Коэффициент пересчета N еллар 6.25 иде файдаланылды. Төрле үзенчәлекләреннән пшеничной он үрнәктәге китерелгән түбәнрәк. (См. Таблицасын 7)
Таблица 7: Анализ пшеничной он азык СТЕТ
Зольность һәм эчтәлеге аксым табылды булу бик повторяемые каршындагы сынавы, шул ук үрнәктәге, тик зур аерма ачыкланды арасында берничә капчык пшеничной он кулланыла торган сыйфатында үрнәктәге азык . (См. Таблицасын 8) Бу үрнәге азык изменчивости исә бу некоторый разброс бу беренчел мәгълүматлар.
Таблица 8: Анализ аеру тест нәтиҗәләрен цельнозерновой он на СТЕТ
Сынаулар электростатического аеру цельной пшеничной он үрнәге үтәлгән Санкт-җиһазлар & Технология (НТОО) испытательную урнаштыруга Нидхам, Массачусетс. The STET pilot plant contains two pilot scale STET separators along with ancillary equipment used to investigate the separation of materials from candidate sources. The pilot-scale STET separators are the same length as a commercial STET separator, " 30 feet (9.1 метрдан) озак, әмма, the pilot plant separator electrode width is only 6 дюймов (150 мм), or one-seventh the width of the largest commercial STET separator at 42 дюймов (1070 мм) electrode width. The feed capacity of the STET separator is directly proportional to the width of the electrodes, therefore, the feed rate of the pilot plant separator is one-seventh the feed rate of the 42-inch wide commercial separator unit. The maximum feed rate with whole wheat flour was 2.3 Tons per hour at pilot scale, which corresponds to 16 Tons per hour for the 42-inch wide commercial separator. In comparison to the scale at which the majority of the electrostatic separation studies have been conducted to date, the STET separator testing was carried out at a considerably higher feed rate. Testing was performed in 10 кг (20 pound) batch tests, due to the practical considerations of supplying 2.3 Tons per hour of feed continuously. For each batch test condition, the products of the separation process were weighed to calculate the mass recovery. Subsamples from each test were collected and analyzed for ash content and protein content.
Дөге. 8: STET Pilot Plant Separator.
Particle size measurement of the whole wheat flour feed and two product samples is shown below in Figure 9.
Дөге. 9: Particle size measurement of whole wheat flour feed, and the two separated product samples.
Фотография восстановленные аеру продуктлары тәкъдим ителде түбәнрәк. (Дөге. 10) Сизелерлек цветовой үсеш наблюдался вакытында разлуки, югары зольность фракциясе продуктның шактый темнее белән чагыштырганда, бер бөтен үрнәге пшеничной он .
Дөге. 10: Типик продуктлары извлекают берсе процессын аеру СТЕТ .
Эчтәлек золы өчен барлык продуктлар нче процессын бүленеше иде измерена. (Дөге. 11)
Дөге. 11: Эчтәлек золы карап, массакүләм торгызу түбән золу өчен пшеничной он сепарационных сынаулар узган СТЕТ
Тест СТЕТ электростатического сепаратора белән цельной пшеничной он күрсәттеләр шактый хәрәкәте югары зольностью (отруби) бер өлеше ядра бодай к положительному электроду. Киметү, продукция пепел иде соңрак җыела, бу отрицательном электроде. Тест үткәрелде буенча бердәм схема уза , әмма, була үтәргә алдагы модернизацияләүгә йә аеру продуктлары үтәп, чираттагы этабы аеру . Булачак сынаулар белән сепаратором СТЕТ үткәреләчәк образцах пшеничных отрубей , шулай ук кукурузная он һәм кузаклылар кебек люпин.
Нәтиҗәләр
Күзәтү тиешле әдәбият күрсәткәнчә, шактый өйрәнү иде предпринято өчен эшләү алымнарын электростатической сепарации өчен органик материаллар. Ул үсешен дәвам итә, һәм хәтта ускорилось узган 10 – 20 ел, күп кенә тикшеренүчеләр Европада һәм АКШТА куллану электростатической сепарации алымнары өчен иң төрле бурычларны баету. Моннан чыгып, тикшеренүләр, мәгълүм электростатические ысуллары ия потенциал булдыру өчен яңа, югары завод продукция бәясе , яки тәкъдим итә альтернативу влажных методларын эшкәртү . Хәер, бүләкләр тапшыру каралган аеру бодай, кукуруз һәм люпина нигезендә үсемлек материаллары күрсәтелде лабораториясендә һәм кайбер очракларда эксперименталь мәгълүматлар, электростатические системасы кулланыла өчен, күрсәтергә бу нәтиҗәләре, бәлки, иң яраклы һәм икътисади яктан нәтиҗәле технологик җиһазлар башкару өчен мондый разделений коммерция нигезендә. Күп кенә электростатической технологияләр дә гамђлгђ өчен процессын вак помола, түбән плотности порошков кебек үсемлек материаллар. Әмма, Санкт-җиһазлар & Технология (НТОО) triboelectrostatic сепаратор поясы продемонстрирована сәләте эшкәртергә вак частицы 500 – 1 мкм каршындагы югары скоростях. Бу СТЕТ ленточный сепаратор югары тизлек, сәнәгать сыналган корылышын эшкәртү, ала торган пригодны өчен коммерцияләштерү соңгы вакыйгалар заводында эшкәртү буенча материаллар. Бу СТЕТ ленточный сепаратор иде испытан бу образцах цельной пшеничной он һәм иде найден булу өчен уңышлы удалении отрубей фракциясе крахмал . Булачак сынаулар белән сепаратором СТЕТ үткәреләчәк образцах пшеничных отрубей , шулай ук кукурузной он һәм кузаклы кебек соя һәм люпин.
Сылтамалар
[1] Т. Б. Осборн, “Промпродукт-Очиститель”. United States of America Patent 224,719, 17 Февраль 1880.
[2] С. Manouchehri, К. Hanumantha Rao and K. Forsberg, “Review of electrical separation methods – Бер өлеше 1: Фундаменталь аспектлары,” Файдалы казылмалар & Металлургия Эшкәртү, күләме. 17, юк,. 1, ПП. 23-36, 2000.
[3] Дж. Elder and E. Ян, “eForce – Newest generation of the electrostatic separator for the minerals sands industry,” in Heavy Minerals Conference, Йоханнесбург, 2003.
[4] Р. С. Perry and D. Вт. Green, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook Seventh Edition, New York: McGraw-Hill, 1997.
[5] Белән. Messal, Р. Corondan, Мин. Chetan, Р. Ouiddir, К. Medles and L. Dascalescu, “Electrostatic separator for micronized mixtures of metals and plastics originating from waste electric and electronic equipment,” Journal of Physics, күләме. 646, ПП. 1-4, 2015.
[6] Т. Белән. Пандья, Р. Сринивасан һәм C. П. Томпсон, “Тора аеру Җиргә кукурузной он файдаланып, электростатический ысулы,”Химия Бөртеклеләр , күләме. 90, юк,. 6, ПП. 535-539, 2013.
[7] Л. Брендлар, П. М. Бейер, һәм мин. Шталь, Электростатическая Сепарация, Вайнхайм: Вайли-ВЧ Ферлаг ГмбХ & Хезмәттәшлек. Кгаа, 2005.
[8] Г. Hemery, Х. Rouau, " . Lullien-Пеллерин, Белән. Баррон һәм J. Абекассис, “Коры эшләү процессы фракцияләре, ашлык бодай һәм әйберләр белән улучшенным сыйфаты, туклану ,” Журнал мюсли фән, юк,. 46, ПП. 327-347, 2007.
[9] Вт. Ә. Brastad һәм Е. Белән. Шестерни, “Ысул һәм җайланма өчен электростатической сепарации”. United States of America Patent 2,848,108, 19 Август 1958.
[10] Б. Ә. Таш һәм J. Minifie, “Торгызу џђм Алейронового берсе пшеничных отрубей ”. United States of America Patent 4,746,073,24 Мөмкин 1988.
[11] Ә. Бома һәм. Кратцер, “Метод бирү частиц Алейронового ”. United States of America Patent 7,431,228, 7 Октябрь 2008.
[12] Дж. Ә. Delcour, Х. Rouau, Белән. М. Куртен, К. Poutanen һәм Р. Раньери, “Технологияләрне яхшырту өчен, куллану ПЗ потенциалы, ашлык,” Тенденцияләр азык-төлек сәнәгате & Технология, ПП. 1-9, 2012.
[13] Л. Dascalescu, Белән. Драган, М. Акциям bilici, Р. Кер юу машинасы, автомашиналары, Г. Hemery һәм Х. Rouau, “Электростатический нигезләрен аеру өчен тукымалар бодай отруби ,” Алыш-IEEE сәнәгать буенча, күләме. 46, юк,. 2, ПП. 659-665, 2010.
[14] Г. Hemery, Х. Rouau, Белән. Драган, Р. Акциям bilici Һәм Л. Dascalescu, “Электростатические үзлекләре отрубей бодай һәм аның состав катламнарын: Йогынтысы күләмен частиц , составы, һәм дымлылык,” Журнал азык-төлек инженерия, юк,. 93, ПП. 114-124, 2009.
[15] Г. Hemery, М. Chaurand, У. Холопайнен, А-М. Лампи, П. Лехтинен, " . Пииронен, Ә. Sadoudi һәм Х. Rouau, “Потенциал коры фракционирования отрубей пшеничных үстерү өчен азык-төлек ингредиентов, I Өлеше: Йогынтысы ультра-тонкого помола,” Журнал мюсли фән, юк,. 53, ПП. 1-8, 2011.
[16] Г. Hemery, У. Холопайнен, А-М. Лампи, П. Лехтинен, Т. Нурми, " . Пииронен, М. Edlemann һәм Х. Rouau, “Потенциал коры фракционирования отрубей пшеничных үстерү өчен азык-төлек ингредиентов, Бер өлеше II: Электростатического аеру частиц,” Журнал мюсли фән, юк,. 53, ПП. 9-18, 2011.
[17] Дж. Ван, Е. Шмитс, Р. М. Бум, һәм М. Ә. Schutyser, “Арабиноксиланов концентратлар из отрубей бодай юлы белән электростатической сепарации,” Журнал азык-төлек инженерия, юк,. 155, ПП. 29-36, 2015.
[18] П. Дж. Pelgrom, Дж. Ван, Р. М. Бум, һәм М. Ә. Schutyser, “Алдан- һәм дәваланганнан соң яхшырту баету аксым нче помола һәм һава классификацияләү кузаклы,” Журнал азык-төлек инженерия, юк,. 155, ПП. 53-61, 2015.
[19] Д. Шеро, П. Videcoq, Белән. Ruffieux, Л. Пишон, Ж-C. Мотт, Белән. Белаид, Дж. Ventureira һәм М. Лопез, “Ярашуы, гамәлдәге һәм альтернатив технологияләр алга җибәрү өчен майлы һәм кузаклы аксым азык сәнәгате,” Майлы орлык & майлары мәдәниятләр һәм липидов, күләме. 23, юк,. 4, ПП. 1-11, 2016.
[20] Ә. Баракат, Ф. Джером һәм Х. Rouau, “Коры платформу өчен бүленеше аксым берсе биомассы, содержащей
Полисахариды, Лигнин, һәм полифенолы,” ChemSusChem, күләме. 8, ПП. 1161-1166, 2015.
[21] Белән. Бассет, Белән. Kedidi һәм. Баракат, “Химия- һәм растворителей Mechanophysical фракционирования биомассы индуцированных Трибо-электростатический өлкәннәр: Бүленеш аксым һәм лигнина,” САУ тотрыклы химия & Техник, күләме. 4, ПП. 4166-4173, 2016.
[22] Дж. М. Stencel, Дж. Л. Шефер, С. Тыю, һәм J. К. Neathery, “Корылышы һәм ысулын аеру өчен Triboelectrostatic ”.United States of America Patent 5,938,041, 17 Август 1999.
