Химическая энциклопедия

СЕПАРАЦИЯ ВОЗДУШНАЯ (от лат. separatio-отделение), разделение твердых полидисперсных систем на фракции по скорости осаждения частиц разной крупности (с преимуществ. размером менее 2-3 мм, реже-до 13 мм) под действием центробежно-гравитац. сил в горизонтальном или восходящем потоке воздуха. С. в. подчиняется общим законам осаждения твердых тел, как и классификация гидравлическая , однако существенно от нее отличается. Поскольку сопротивление воздуха движению твердых частиц значительно меньше сопротивления воды, частицы осаждаются в воздухе во много раз быстрее, чем в воде.

С. в. осуществляется в спец. аппаратах-пневмоклассификаторах, или воздушных сепараторах. Разделение в последних твердых материалов основано на том, что при их вращении с несущей средой (воздухом) или без нее более крупные частицы, обладающие большей центробежной силой, перемещаются в радиальном направлении к периферии аппарата быстрее; чем мелкие частицы, вытесняя их к центру. Непосредственно разделение материала на фракции происходит под действием центробежных сил. Гравитац. силы выводят крупную фракцию из сепарац. зоны, что обеспечивает непрерывность процесса.

Простейшими пневмоклассификаторами можно считать циклоны , однако их используют чаще не для сепарации, а для отделения частиц от несущего потока. Собственно воздушные сепараторы подразделяются на воздушно-проходные и воздушно-циркуляционные; аппараты обоих типов работают обычно в замкнутом, иногда в открытом циклах с мельницами сухого помола.

В воздушно-проходной сепаратор (рис. 1) измельченный исходный материал поступает в потоке воздуха через патрубок 3 в кольцевое пространство между корпусом 1 и внутр. конусом 2. Вследствие увеличения в этом пространстве проходного сечения скорость несущей среды снижается в неск. раз. При этом наиб. крупные твердые частицы под действием силы тяжести осаждаются из потока и через патрубок 4 возвращаются на доизмельчение. Воздушному потоку, к-рый проходит далее через тангенциально установленные поворотные лопатки 7, сообщается вращат. движение, и центробежными силами инерции крупные частицы отбрасываются на стенки конуса, опускаются по ним и удаляются через патрубок 5. Воздух вместе с мелкими взвешенными частицами отсасывается вентилятором (на рис. не показан) через патрубок 6 и подается в циклон, где частицы осаждаются, а воздух возвращается в мельницу (при работе в замкнутом цикле) или выбрасывается наружу. Работу сепаратора регулируют изменением скорости воздуха или положения лопаток.

Рис. 1. Воздушно-проходной сепаратор: 1-корпус; 2-внутр. конус; 3-патрубок для ввода исходного материала; 4, 5 - патрубки для удаления крупных частиц; 6-патрубок для удаления с воздухом мелких частиц; 7-поворотные лопатки.

Рис. 2. Воздушно-циркуляционный сепаратор: 1-корпус; 2-внутр. конус; 3 - распределит. диск; 4-вентилятор; 5-заслонка; 6, 7-патрубки соотв. для удаления крупных и мелких частиц; 8-воронка.

Воздушно-циркуляционный сепаратор (рис. 2) снабжен вентилятором, создающим внутри аппарата замкнутый поток воздуха (его циркуляция показана стрелками). Измельченный материал из воронки поступает на вращающийся распределит. диск и отбрасывается центробежными силами к стенкам внутр. конуса. При этом крупные частицы сползают по ним и удаляются через патрубок 6, мелкие частицы, подхваченные воздушным потоком, осаждаются на стенках корпуса, спускаются вдоль них и выгружаются через патрубок 7 (этот процесс аналогичен выделению пыли в центробежных циклонах; см. также Пылеулавливание ). Разделение материалов на фракции регулируется поворотом заслонки, в результате чего изменяется величина потока циркулирующего воздуха. Описанный сепаратор по сравнению с воздушно-проходным более компактен и требует меньшего расхода энергии.

С. в. применяют при получении тонких порошков (см. Измельчение ), при обогащении руд, в произ-вах минер. удобрений, пластмасс и СК, пигментов и красителей, стекла, строит. материалов и др.

Лит.: Сиденко П. М., Измельчение в химической промышленности, 2 изд., М., 1977, с. 293, 294, 307-17; Процессы и аппараты химической промышленности, под ред. П. Г. Романкова, Л., 1989, с. 519, 520, 526, 527.