Was ist ein Hydrozyklon?
Ein Hydrozyklon ist ein Filter- oder Abscheidemechanismus, der mithilfe der Zentrifugalkraft Feststoffe von Flüssigkeiten oder sogar Flüssigkeiten unterschiedlicher Konsistenz abtrennt. Der Hydrozyklon besteht aus einer zweiteiligen Kammer mit einem Innenprofil, das entlang seines oberen Abschnitts zylindrisch und entlang der unteren Hälfte konisch ist und mit einem Eintritts- und zwei Austrittspunkten versehen ist. Wenn eine Suspension in den Zyklon gepumpt wird, dreht sie sich im Inneren der Kammer und erzeugt eine Zentrifugalkraft, durch die sich suspendierte Feststoffe vom flüssigen Träger lösen. Das gefilterte Wasser und die Feststoffe treten dann typischerweise an entgegengesetzten Enden aus dem Hydrozyklon aus. Hydrozyklone werden häufig in der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe eingesetzt und eignen sich für flüssigkeitsreiche Suspensionen, die Feststoffe enthalten, die schwerer als die Flüssigkeit sind.
Hydrozyklone sind übliche Separatoren für Industrie- und Herstellungsprozesse, die zum Entfernen von Feststoffen aus Trägerflüssigkeiten oder zum Trennen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Konsistenz verwendet werden. Es handelt sich um einfache, aber effiziente Geräte ohne bewegliche Teile und mit sehr geringem Wartungsaufwand. Diese allgemein als Zyklone bekannten Vorrichtungen bestehen im Allgemeinen aus Stahl, Keramik oder abriebfestem Kunststoff. Typische Anwendungen von Hydrozyklonen sind das Entfernen von Verunreinigungen aus Papierzellstoff, das Abtrennen von Öl von Wasser, das Extrahieren von Metallspänen aus Kühlflüssigkeiten und die Stärkerückgewinnung aus Abwasser in Kartoffelverarbeitungsbetrieben. Zyklone finden sich auch in Verarbeitungsanlagen der Bergbauindustrie, um Prozessfeststoffe von Wasser zu trennen.
Eine typische Hydrozyklonkonfiguration besteht aus einer Hohlkammer mit einem geraden, zylindrischen Abschnitt oben und einem kegelförmigen Abschnitt, der sich zum unteren Ende der Einheit hin verjüngt. Der zylindrische Abschnitt ist mit zwei Rohren ausgestattet, von denen eines in der Mitte in den Abschnitt eintritt und eines oben am Gerät austritt. Ein zweiter Austrittspunkt ist am Boden des Kegels angebracht. Die Suspension wird unter hohem Druck in die Mitte des zylindrischen Abschnitts gepumpt, wodurch sie sich im Inneren der Kammer dreht. Die durch diese Spinnwirkung in der Suspension erzeugte Zentrifugalkraft ist das für den effizienten Betrieb der Hydrozyklone verantwortliche Mittel.
Die Zentrifugalwirkung im Zyklon drückt die schwereren Feststoffe in der Suspension gegen die Wände der Kammer und nach unten in den Kegelabschnitt. Das leichtere Wasser wird in den oberen Teil der Kammer und aus dem Ausgang „Lichter“ geschleudert. Die Feststoffe sammeln sich im Kegel und werden am unteren Ende aus dem „Heavy“ -Ausgang gedrückt. Gleiches gilt für unterschiedlich dichte Flüssigkeiten, bei denen schwerere Öle und leichteres Wasser auf die gleiche Weise getrennt werden. Aufgrund dieser zentrifugalen Dichte eignet sich der Hydrozyklon am besten für Anwendungen mit einem hohen Wassergehalt in den Suspensionen und einem deutlichen Dichteunterschied zwischen Feststoffen und flüssigen Trägern.