Partículas pequenas, um grande desafio e uma abordagem única

Às vezes, voltar para a prancheta de desenho vale o tempo e o esforço. Veja como separar o material macio e fluido com uma alta concentração de partículas muito finas. Exemplos incluem levedura gasta da fabricação de cerveja, algas, xaropes de açúcar. Métodos padrão envolvem o envio de material por duas máquinas: uma centrífuga decantadora seguida por um separador de  pilha de discos. Mas existe também uma abordagem híbrida alternativa. Ao voltar aos princípios básicos de operação dessas duas máquinas, os engenheiros da Flottweg resolveram esse desafio de separação combinando as forças de ambas as máquinas. Continue lendo para ver como isso funciona e como é usado na indústria.

Dois em um tecnológico

Todas as centrífugas decantadoras são baseadas em um conceito simples:

• a bacia gira o material
• partículas sólidas são forçadas para fora e se acumulam nas laterais da bacia
• um rolo no centro da bacia gira e suas lâminas transportam os sólidos para fora
• sólidos secos e líquidos são descarregados separadamente

Mas os produtos com sólidos muito finos que não são prontamente compactos podem ser difíceis de mover com o rolo. Devido ao pequeno tamanho de partícula, elas são escorregadias e difíceis para as lâminas do rolo se agarrarem e se moverem. Outro problema é que o tamanho pequeno das partículas requer forças G maiores do que o decantador pode alcançar para forçar efetivamente as partículas para fora do líquido.

Os Separadores de pilha de discos podem atingir forças G muito maiores do que uma centrífuga horizontal, o que os torna úteis para materiais com partículas finas. No entanto, eles só podem lidar com uma baixa concentração de partículas, muito mais baixa do que a encontrada em levedura gasta, algas e materiais similares típicos. Os separadores podem ser propensos a entupimento e ao aumento da umidade do bolo se a concentração de partículas for muito alta.

A centrífuga Sedicanter® da Flottweg combina características de uma centrífuga decantadora e separador em uma única máquina, a fim de separar esses tipos de materiais de maneira eficaz. Como decantador, a máquina pode acomodar grandes quantidades de sólidos e, como separador, pode atingir forças G  elevadas para forçar a saída de partículas finas. O resultado é um bolo seco e uma fase líquida altamente clarificada (isto é, centrado) em um único passo.

Outra chave para aumentar a eficácia da separação vem do fluxo do material e das fases sólida e líquida. Falando de modo geral, duas opções de direção de fluxo:

• Contracorrente, onde o fluxo ocorre em direções opostas (normalmente usado em decantadores)
• Fluxo simultâneo, onde os líquidos fluem na mesma direção que os sólidos

O Sedicanter® usa fluxo simultâneo principalmente. Isso resulta em menos turbulência na bacia e melhor sedimentação de partículas finas. Abaixo se encontra um desenho seccional do Sedicanter®.

 

Desenho seccional de um Sedicanter®

Como outras centrífugas da Flottweg, o Sedicanter® opera continuamente, em vez de em lotes. Seu rotor ajustável automaticamente regula as várias concentrações de entrada com ajustes imediatos, que mantêm os resultados de saída em tempo real.

Exemplos na indústria

Essa tecnologia é útil para muitas aplicações nas indústrias de alimentos e bebidas, farmacêutica e de biocombustíveis e muito mais. As características de design de limpeza no local (CIP) e higiênicas a tornam adequadas para aplicações onde a segurança e a limpeza são críticas. Alguns exemplos incluem:

• Recuperação de cerveja a partir de levedura gasta. A cada ano, as cervejarias perdem de dois a três por cento de sua cerveja em levedura excedente, afetando a receita.
• Caldos de fermentação para produção de ácido cítrico. A levedura pré-concentrada de um separador de bocais tem uma média de 15 por cento de sólidos. Um Sedicanter pode aumentar isso para 30 por cento de sólidos secos, economizando energia no processo de secagem.
• Biomassa de algas. As algas são usadas para produtos farmacêuticos, biocombustíveis e muito mais.
• Amido de trigo. Os efluentes e pentosanos não se compactam facilmente com a tecnologia da centrífuga decantadora padrão devido ao tamanho pequeno das partículas.
• Xarope de açúcar. O rotor ajustável ajuda a clarificar, descarregando a fase líquida sob pressão e aplicando contrapressão.
• Proteína de soja isolada. , fibras finas, proteína de soja isolada, espec. partículas muito finas na recuperação de proteína após a lavagem
• Vitamina B2. Forças G altas são necessárias para separar a alta concentração de pequenos cristais e bactérias após o processo de fermentação.

Frequentemente, há mais de uma maneira de resolver um problema. Para maior eficiência e facilidade de operação, a abordagem híbrida do Sedicanter® oferece uma maneira melhor. Entre em contato conosco para saber mais e discutir sua aplicação.