Separatori centrifughi per uso industriale

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S E P A R AT O R I
CENTRIFUGHI
per uso industriale
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I Principi
della
Separazione
LA SEDIMENTAZIONE
La Sedimentazione è uno dei processi
di separazione più versatili.
I Separatori Verticali Pieralisi
(Separatori a dischi) trovano impiego
ideale nei processi di separazione in
cui è possibile sfruttare il fenomeno
fisico della sedimentazione per
differenza di densità.
La sedimentazione centrifuga è spesso
un’alternativa ottima ed economica ad
altri processi di separazione quali:
• Filtrazione, che si basa sulla
dimensione delle particelle da
separare,
• Microfiltrazione, che si basa sulla
Disegno tecnico
Separatore FPC18
La separazione per sedimentazione
consente di separare contemporaneamente due o tre sostanze diverse
immiscibili. I Separatori Verticali
PIERALISI che sfruttano quest’ultimo
sistema di separazione si chiamano a
tre fasi. Nessuno dei sistemi
alternativi sopra menzionati consente
di ottenere questo risultato.
La Sedimentazione è il processo
fisico in cui sospensioni ed emulsioni
(o loro combinazioni) vengono
sottoposte alla forza gravitazionale;
ciò avviene o sfruttando la gravità
terrestre o utilizzando una
centrifuga. Applicando la forza
gravitazionale, le goccioline e/o
particelle acquistano velocità di
sedimentazione (vg) e vengono dirette
verso il fondo/pareti del recipiente/
tamburo della centrifuga.
La velocità di sedimentazione (vg)
aumenta con:
• l’aumento del diametro delle
particelle,
• l’aumento della differenza di densità,
• la diminuzione della viscosità
dinamica dell’ambiente fluido.
dimensione molecolare delle
sostanze,
• Flottazione, che si basa sul
comportamento fisico-chimico
(tensione superficiale).
In molti casi la sedimentazione
centrifuga viene impiegata in
combinazione con un altro metodo
tecnologico complementare per
raggiungere i risultati desiderati.
I VANTAGGI
I più comuni vantaggi della
sedimentazione centrifuga, che
chiameremo più appropriatamente
Separazione Centrifuga, sono:
• ingombro limitato,
• minimo investimento di capitale,
• versatilità,
• facilità di utilizzo,
• costi di esercizio ridotti,
• performances elevate.
La velocità di sedimentazione può
essere misurata per mezzo della ben
nota equazione conosciuta come
Legge di Stokes:
La sedimentazione è utilizzata in molti
processi industriali in cui è necessario
separare sostanze mescolate tra loro
(dispersione). Avendo a disposizione un
recipiente e un tempo sufficiente a
completare il processo di
Disegno
tecnico
Separatore
S300
sedimentazione, si
otterrà nel contenitore la separazione
per stratificazione delle due o più
sostanze aventi densità differenti, con le
più leggere in superficie e le più pesanti
sul fondo (vedi illustrazione in basso).
MAGGIORE
PRODUTTIVITA’
Ma che fare se non si dispone di un
tempo sufficiente, o meglio si vuole
aumentare la produttività?
Ritornando ad analizzare l’equazione di
Stokes, per avere una velocità di
sedimentazione più elevata e quindi
accelerare il processo di
sedimentazione occorre sostituire
l’accelerazione gravitazionale “g“ con
l’accelerazione centrifuga “ˆ2 r”.
L’accelerazione centrifuga “ˆ2 r”
generata in un Separatore Verticale
Pieralisi è diecimila volte superiore alla
normale forza di gravità “g“.
Conseguentemente anche la velocità di
sedimentazione sarà fino a diecimila
volte superiore, rendendo quindi
possibile il processo di separazione in
brevissimo tempo e/o con volumi
notevolmente ridotti.
Legge di Stokes modificata N.B. La Legge di Stokes può
essere implementata quando il processo di sedimentazione
avviene in condizioni in cui il numero di Reynolds è inferiore a
0,25. Per numeri Reynolds superiori, occorre utilizzare il
sistema Grassman che si basa su due parametri
adimensionali: il numero di Archimede e il numero Omega.
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Separatori
Verticali
Pieralisi
I Separatori Verticali Pieralisi combinano una velocità di rotazione molto elevata, un disegno particolare e materiali speciali,
generano un’elevata forza centrifuga che, applicata al principio di sedimentazione a strati sottili, dà origine ad un prodotto di
altissima efficienza. La miscela da separare è forzata attraverso i dischi tronco-conici dove avviene la sedimentazione per strati
sottili; l’intero percorso attraverso i dischi per completare il processo di separazione avviene in tempi brevissimi. Un Separatore
Verticale a dischi di media dimensione, mettendo in gioco un’elevata forza centrifuga, può essere equiparato come efficienza ad un
serbatoio avente una superficie utile di sedimentazione pari a 60.000 m2 (all’incirca quanto 10 campi da calcio). In termini tecnici,
questo separatore offre una “superficie di sedimentazione equivalente” di 60.000 m2.
opportunamente realizzati, poi viene
forzato in primo luogo verso la periferia
del tamburo, quindi attraverso il set di
Migliaia di “g” sono generati nel tamburo dischi dove avviene la separazione
del separatore verticale a dischi. Questa
forza centrifuga è il risultato del
SEZIONE
DEL TAMBURO
movimento di rotazione ad alta velocità
e della grande dimensione del tamburo.
La rotazione è generata da un motore
elettrico collegato all’albero orizzontale
per mezzo di un accoppiamento elastico
o di una frizione. Attraverso un rapporto
di moltiplica, generato da ingranaggi
speciali, si trasferisce il movimento
all’albero verticale, sulla cui parte conica
superiore è assemblato il tamburo.
Il liquido di processo viene immesso nel
centro del tamburo attraverso il tubo
stazionario di alimentazione.
denominata a strati sottili. Il liquido/i
Qui il prodotto subisce un’accelerazione liquidi separati affluiscono verso la parte
per mezzo di acceleratori
superiore del tamburo, dove vengono
COME FUNZIONANO?
CARATTERISTICHE
Materiali di costruzione
Le parti strutturali del tamburo sono
prodotte con acciai inossidabili ad alta
resistenza, le parti interne a contatto
con il prodotto sono realizzate in
funzione del processo per cui sono
costruite e possono utilizzare acciaio
inossidabile, bronzo e ottone.
La struttura esterna al tamburo è in
acciaio inossidabile o alluminio e ghisa,
la scatola ingranaggi in ghisa verniciata
o ghisa rivestita in acciaio inox.
Il materiale delle guarnizioni elastiche è
sempre adattato al tipo di processo.
Scatola di trasmissione
Il moto viene sempre prodotto da un
motore elettrico e trasmesso
attraverso i seguenti organi:
• frizione ad espansione e coppia di
ingranaggi elicoidali,
• giunto elastico e coppia di
ingranaggi elicoidali,
• coppia di pulegge e cinghia piana.
Una versione speciale prevede
l’utilizzo di motore ad alta velocità e
giunto sull’albero verticale.
evacuati per stramazzo o attraverso
pompe centripete.
I solidi catturati dai dischi si raccolgono
alla periferia del tamburo e da qui
vengono poi scaricati in
modo intermittente.
Questo scarico è attivato
da un sistema idraulico
posizionato sotto l’area di
separazione. In sostanza,
i solidi vengono scaricati
tramite delle aperture
allla periferia del tamburo
che vengono aperte e
chiuse da un movimento
dal basso verso l’alto o
per mezzo di un pistone
scorrevole o per mezzo
del fondo del tamburo (vedi illustrazione).
progettati sono costruiti per essere
utilizzati con un ciclo CIP di pulizia.
Questa versione viene realizzata per
permettere la facile sanitizzazione di
tutte le parti a contatto con il prodotto
senza l’intervento manuale
dell’operatore.
Alimentazione e scarico
liquidi di processo
Versione ATEX
Generalmente la miscela da trattare
è alimentata per mezzo di un tubo
stazionario al centro del tamburo.
Le fasi liquide separate possono
essere evacuate dal separatore
verticale per troppo pieno o per
mezzo di una o due pompe
centripete.
Alcuni separatori verticali sono
progettati ed omologati per essere
utilizzati in ambienti pericolosi e
trattare liquidi potenzialmente
infiammabili. I separatori di questo tipo
sono inertizzati utilizzando gas azoto
per escludere il rischio di incendio e
adeguarsi alla normativa ATEX.
ALLESTIMENTI SPECIALI
Versione sanitaria
I separatori verticali in acciaio
inossidabile e appositamente
Versione ermetica
Un dispositivo hydro-ermetico installato
all’interno del tamburo evita al liquido
trattato qualsiasi contatto con
l’ambiente esterno, eliminando possibili
ossidazioni o perdite di gas.
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Tabelle
Prodotti
e Applicazioni
Normalmente i separatori verticali a dischi vengono progettati per un solo tipo di separazione, ma sono disponibili versioni
speciali, maggiormente versatili, che possono effettuare due tipologie di separazione. In basso sono rappresentati i tipi di dischi
utilizzati per i diversi tipi di separazione.
CHIARIFICAZIONE
PURIFICAZIONE (SEPARAZIONE)
CONCENTRAZIONE (o SCREMATURA)
Separazione di particelle sospese da un liquido
(es. succhi di frutta, biomassa).
Separazione di un liquido pesante da un liquido
leggero principale (es. separazione di acqua
da olio lubrificante). Consente anche la
separazione in contemporanea di solidi.
Concentrazione di un liquido leggero disperso
in un liquido pesante (es. scrematura della
panna dal latte). Ammette anche la
separazione in contemporanea di solidi.
I separatori a dischi Pieralisi possono lavorare simultaneamente dispersioni di due liquidi e un solido. La gamma Pieralisi prevede
tre tipologie principali di macchine: una a ritenzione di solidi (a pulizia manuale) detta Serie S, una ad ugelli per lo scarico continuo
dei solidi, detta Serie SU, e l’altra a scarico automatico e intermittente dei solidi, detta Serie FPC. Nelle tabelle sono riportate
tipologie, taglie e versioni con alcuni parametri dimensionali generali.
SEPARATORI
SEPARATORI CON TAMBURO
A RITENZIONE SOLIDI
AD UGELLI
S200
S250
S300
SU400
Volume Tamburo [L]
5
11
25
Volume Camera fanghi [L]
2
6
8
Velocità Tamburo[rpm] max.
9100
6900
6400
5000
8000
30000
Tipo
Capacità Idraulica [L/h]
Dimensioni L x L x H [m]
Massa [kg]
A SCARICO AUTOMATICO
FPC 6
FPC 12
FPC 18
FPC 24
36
9
14
24
38
11
4
7
12
16
4800
7100
6500
6400
5800
100000
8000
16000
30000
50000
1,0 x 0,7 x 1,2 1,2 x 0,8 x 1,4 1,5 x 0,8 x 1,7 1,7 x 1,0 x 1,7 1,3 x 0,9 x 1,4 1,6 x 1,2 x 1,4 1,7 x 1,3 x 1,7 1,8 x 1,4 x 1,9
300
500
950
1900
1100
1400
2000
2600
AREE DI APPLICAZIONE - PIERALISI SEPARATION SOLUTIONS
Ecologia
Recycling
processi di depurazione e smaltimento
fanghi derivanti dagli scarichi civili e industriali
disidratazione di deiezioni animali
disidratazione di biomasse
essiccazione termica dei fanghi
trattamento fanghi da perforazione
trattamento e recupero fluidi industriali
riciclaggio dei polimeri e relativi scarti
riciclaggio delle acque di servizio nei
processi industriali
Chimica
Oleo-Chimica
Alimentare
processi di produzione di prodotti chimici
intermedi o finali e relative problematiche
di riciclo e recupero
processi di produzione di polimeri quali
HDPE, PVC, PP processi del settore
farmaceutico e bio-tecnologico
processi di produzione di minerali e
metalli processi di produzione di
carburanti non fossili, quali il biodiesel e
l’etanolo
processi di produzione dei derivati
dell’industria oleo-chimica
processi di trattamento e recupero
degli oli vegetali commestibili, escluso
l’olio d’oliva
processi di lavorazione e recupero di
prodotti alimentari non liquidi trattamento
degli agrumi lavorazioni enologiche
lavorazioni saccarifere riciclo dei
prodotti derivati dall'industria conserviera
Oli Combustibili e Lubrificanti
Lattiero-Casearia e dei Succhi
purificazione e condizionamento
carburanti depurazione degli oli
lubrificanti trattamento e recupero degli
oli minerali e carburanti trattamento di
processi di produzione lattiero-caseari
riciclaggio scarti di produzione
lattiero-caseari lavorazione dei succhi
di frutta e vegetali.
slop-oils da industria petrolchimica e
lagunaggi, fondami di serbatoio, acque
di sentina
Prodotti di Derivazione Animale
processi di lavorazione di sottoprodotti
ittici e di macellazione
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Separatori per
Biodiesel - Oli Slop - Oli Vegetali
BIODIESEL
OLI SLOP
SKID DECANTER
ACQUA
CALDA
SCAMBIATORE DI CALORE
A FASCIO TUBIERO
inv
inv
SLOP OIL DA
TRATTARE
M70
SCAMBIATORE
A PIASTRE
M
SLOP OIL
PULITO
SKID POMPE
OLIO
ACQUA
SLOP OIL NON
TRATTATO
ACQUE
TORBIDE
ACQUA DI
SACCA AI
SEPARATORI
ACQUA
POTABILE
GENERATORE
DI VAPORE
DA TANK 100
ACQUA DI SACCA
ADDOLCITORE
DEMULSIFICANTE
LOCALE CENTRALE TERMICA
SCARICO
SOLIDI
ACQUA
SKID SEPARATORI
VAPORE
OLIO
CRUDO
M
FILTRO
CONDENSA
MIXER
DINAMICO
MIXER
STATICO
M
MIXER
DINAMICO
ACQUA GELIDA
ACQUA
DI
LAVAGGIO
GOMME
ACIDO
SERBATOIO
POLMONE
CONDENSA
SEPARAZIONE
GOMME
OLIO DEGOMMATO
OLI VEGETALI:
Degommaggio
Neutralizzazione
Lavaggio
VAPORE
SERBATOIO DI
CONDIZIONAMENTO
SERBATOIO
POLMONE
M
RICICLO ACQUA
DI LAVAGGIO
GOMME
LAVAGGIO
VUOTO
50 %
50 %
SODA
ACQUA
EVAPORATORE
DRENAGGIO ACQUA DI LAVAGGIO
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Divisione
Separation
Solutions
Lavaggio biodiesel
Impianto chimico
Impianto di riciclaggio
Impianto biotecnologie
Impianto trattamento latte
Impianto purificazione oli lubrificanti
Impianto separazione biodiesel glicerina
IL GRUPPO PIERALISI
Sede Centrale:
PIERALISI S.p.A. - Via Don Battistoni, 1 - 60035 JESI (AN) (Italia)
Tel. 0039 0731 231.1 - Fax 0039 0731 231239 - www.pieralisi.com
[email protected]
PIERALISI MAIP S.p.A. - Via Don Battistoni, 1 - 60035 JESI (AN) (Italia)
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WORLDWIDE
PIERALISI MAIP S.p.A. - Via L. da Vinci, 15 - 50020 SAMBUCA
VAL DI PESA (FI) (Italia) - Tel. 0039 055 8071657/8
Fax 0039 055 8071748
PIERALISI MAIP S.p.A. - Via S. Pietro, 12 - 60036 MONTECAROTTO
(AN) (Italia) - Tel. 0039 0731 899027 - Fax 0039 0731 89259
PIERALISI MAIP S.p.A. - S.S. 96, Km. 117,900
70026 MODUGNO (BA) (Italia) - Tel. 0039 080 5352054
Fax 0039 080 5352033
ICM S.r.l. CARRELLI ELEVATORI - Via Brodolini, 8 - Zona Industriale Zipa 60035
JESI (AN) (Italia) - Tel. 0039 0731 200350 - Fax 0039 0731200328
www.pieralisicarrelli.com - [email protected]
PIERALISI BENELUX B.V. - Braillestraat 2 - 2652 XV BERKEL EN RODENRIJS
(Olanda) - Tel. 0031 10 8 92 92 00 - Fax 0031 10 8 92 92 09
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97246 EIBELSTADT (Germania) - Tel. 0049 9303 9082-0
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PIERALISI ESPAÑA S.L. - C/Burtina, 10 - P. Log. Plaza - 50197 ZARAGOZA
(Spagna) - Tel. 0034 976 466020 - Fax 0034 976 732816
[email protected]
DELEGACIÓN PIERALISI SUR - Parque Tecnológico y Científico Geolit
Avda. de la Innovación, Manzana 41 - 23620 MENGÍBAR - Jaén (Spagna)
Tel. 0034 953 284023-280866 - Fax 0034 953 281715 - [email protected]
PIERALISI HELLAS A.E. - 14 Km National Road Athens - Lamia
145 64 KIFISIA (Grecia) - Tel. 0030 210 8002460
Fax 0030 210 8002464 - [email protected]
PIERALISI MAGHREB SA - 36 rue 8601 - La Charguia I - 2035 TUNISI
(Tunisia) - Tel. 00216 71 807353 - Tel./Fax 00216 71 770720
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PIERALISI NORTH AMERICA INC. - 5239 Muhlhauser Road
HAMILTON, Ohio 45011 (USA)
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SACRAMENTO - CA 95838 (USA) - Tel. 001 916 993 3981
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LOUVEIRA - SP (Brasile) - CEP 13290-000 - Tel. 0055 19 3948-5250
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Buenos Aires (Argentina) - Tel./Fax 0054 11 4762 1778
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Parque Industrial - 5300 LA RIOJA (Argentina)
PIERALISI CHINA Co., LTD. - No. 1 Workshop, 2nd Phase, Guanglian
Industrial Park - No. 2 Kechuang East 5th Road
Opto-mechatronics Industrial Park, Tongzhou District
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Purificazione olio combustibile
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Impianto chimico
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