원심분리기의 작동 원리

원심분리기에는 드럼이라고 불리는 자체 축을 중심으로 고속으로 회전하는 실린더가 있으며 일반적으로 전기 모터로 구동됩니다. 현탁액(또는 유제)이 드럼에 첨가된 후, 원심력의 작용으로 각 구성 요소가 분리되어 별도로 배출됩니다. 일반적으로 드럼 속도가 높을수록 분리 효과가 더 좋습니다.

원심분리기의 작동 원리에는 원심여과와 원심침전이 포함됩니다.

① 원심여과: 원심력 장 하에서 현탁액에 의해 생성된 원심압이 여과재에 작용합니다(필터 메쉬 또는 필터 천), 액체가 필터 매체를 통과하여 여과액이 되는 동안 고체 입자가 필터 매체의 표면에 갇혀 필터 잔류물을 형성함으로써 액체-고체 분리가 달성됩니다. 필터 드럼의 둘레 벽에 구멍이 있고 내벽에는 필터 매체가 늘어서 있습니다.

②원심 침강: 원심력 장에서 밀도가 다른 현탁액(또는 유제) 성분의 빠른 침강 및 층화 원리를 사용하여 액체-고체(또는 액체-액체) 분리를 달성합니다. 침전 드럼의 둘레 벽에는 구멍이 없습니다. 그림 3은 네 가지 일반적인 침전 드럼을 보여줍니다. 현탁액(또는 에멀젼)이 드럼에 첨가된 후, 고체 입자(또는 밀도가 높은 액체)가 드럼 벽쪽으로 침전되어 침전물(또는 무거운 분리 액체)을 형성합니다. 밀도가 낮은 액체는 드럼 중앙으로 모이고 오버플로 포트로 흘러 배출되어 분리액(또는 가벼운 분리액)이 됩니다. 드럼은 모두 간헐적인 슬래그 배출을 가지며, 이는 작은 고체 입자와 낮은 농도를 포함하는 현탁액 또는 유제를 분리하는 데 적합합니다. 그림 3b의 드럼은 더 높은 고체 입자 농도를 가진 현탁액을 분리할 수 있는 나선형 연속 슬래그 배출을 사용합니다. 다층 원추형 디스크가 있는 회전 드럼에서 액체는 디스크에 의해 여러 개의 얇은 층으로 나누어져 침전 및 분리 거리가 단축되고 분리 속도가 빨라지며 분리 효과가 향상됩니다.

실험 분석에 사용되는 또 다른 유형의 분리기는 분리 입자 크기가 0.1~0.5 마이크론으로 액체 정화 및 고체 입자 농축 또는 액체-액체 분리를 수행할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 시험관 분리기(그림 4)는 회전 속도가 3000~20000rpm입니다. 동일한 양의 재료 액체를 포함하는 유리 시험관이 원심력의 작용으로 스윙 프레임 또는 각도 로터의 공동에 대칭으로 삽입됩니다. 재료 액체는 시험관에 침전되어 층화됩니다. 초고속 분석분리기는 작은 직경의 침전드럼을 사용합니다. 이 유형의 분리기는 상압, 진공 및 냉동 조건에서 작동하는 다양한 구조 유형을 가지고 있습니다.