جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "هیدروسیکلون" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «هیدروسیکلون» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
هیدروسیکلون دستگاهی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز به جداسازی فاز جامد از فاز مایع پرداخته و به علت سهولت بهره برداری و ارزان بودن، در صنایع مختلف کاربرد دارد. اخیرا استفاده از هیدروسیکلون ها جهت تصفیه پساب کارخانه های سنگبری که اکثرا در مناطق خشک و کویری کشور واقع اند، رو به افزایش است. لذا شناخت عوامل موثر بر افزایش بازده تصفیه (جداسازی ذرات جامد پودر سنگ از پساب کارخانه سنگبری) از اهمیت بالایی برخوردار است. در مطالعه حاضر تاثیر پارامترهای هیدرولیکی نظیر نسبت تقسیم جریان (دبی ته ریز به دبی ورودی)، غلظت وزنی پساب و فشار ورودی، بر عملکرد هیدروسیکلونی به قطر140میلی متر در جداسازی پودر سنگ های گرانیت و مرمریت با چگالی 2750 و3020 کیلوگرم بر مترمکعب مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها توسط نرم افزار Design Expert نسخه 10 با روش سطح پاسخ طراحی شدند، بازده جداسازی ذرات پودرسنگ از پساب به عنوان پاسخ و پارامترهای فشار ورودی، غلظت وزنی پساب و نسبت تقسیم جریان، به عنوان متغیر انتخاب شدند. سپس تحت شرایط آزمایشگاهی فشار 3 تا 6/4 بار، غلظت وزنی پساب 64/0 تا 36/7 درصد و نسبت تقسیم جریان 5 تا 3/58 درصد، آزمایش های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت نتایج آزمایشگاهی تحت روش طراحی مرکب مرکزی مورد تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد بازده جداسازی با نسبت تقسیم جریان، فشار ورودی و غلظت وزنی پساب نسبت عکس دارد. بیشترین بازده جداسازی ذرات، برای پساب پودر سنگ گرانیت 86 درصد و برای پساب پودر سنگ مرمریت، 88 درصد، به دست آمد.
کلید واژگان: بازده جداسازی, تصفیه پساب, نسبت تقسیم جریان, هیدروسیکلونJournal of Hydraulics, Volume:19 Issue: 2, 2024, PP 105 -117IntroductionThe use of modern methods of recycling effluent with high treatment efficiency in compare to the traditional methods (the use of sedimentation ponds) is of great importance. One of the modern methods of treating these effluents is the use of filtering presses. A newer method is using hydro cyclones as a result of centrifugal hydrodynamic forces for separating solid particles from the effluent, e.g., stone powder in the current research, (Naderi et al.2019). In this regards, many researches have been done in the field of separation of two different phases of fluid using hydro cyclone in different hydraulic conditions and geometric parameters.
Materials and methodsMaterials used in research
The materials used in this research were solid particles in the wastewater of the stone cutting factory of Mahmoudabad industrial town of Isfahan. The resulting slurry was collected in the factory and after drying and separation was used for the experiments. In this study, Granite and Marble stone powder with a density of 2750 and 3020 kgm-3 and a particle diameter distribution less than 600µm was used. Also, the effect of hydraulic parameters such as flow division ratio (under flow discharge to inlet flow discharge), wastewater weight concentration and inlet pressure on hydro cyclone performance with a cyclone diameter of 140 mm in the separation of Granite and Marble powder stone from wastewater was investigated.Design of experiments Experiments were designed by Design Expert.10 software with response level method (RSM). In conducting experiments, first, a solution of Granite and Marble powder stone with the desired concentrations (0.64 to 7.36% by weight) in a volume of 20 liters was prepared in a tank, and then this solution was circulated to the hydro cyclone by pressure with a centrifugal pump.In each experiment, inlet perssure and overflow pressure were recorded using pressure guages and the volumetric flow rate from overflow and underflow was measured. Samples of overflow and underflow were taken with a specified volume and then stored and dried in an oven at 105ºC for 24 hours. The residual dry mattter mass was measured from the overflow and underflow samples, and the solid particle separation efficiency was computed from Eq. (1):E=M_u/M×100 (1) In this Equation, Mu is mass per unit volume of Granite and Marble stone powder inside the underflow (grl-1); M is total mass per unit volume of examined Granite and Marble stone powder in hydro cyclone inlet (total overflow and underflow; grl-1) and E is the efficiency of separation of solid particles from the feed.Results and discussionInfluence of operating parameters of weight concentration of the feed (Cw), inlet pressure of the hydro cyclone (Pi), and the Ratio of outlet flow) under flow) from the discharge to inlet flow to the hydro cyclone (Rf) on the efficiency of the examined hydro cyclone is given in the form of Eq. (2) for Granite powder stone and Eq. (3) for Marble powder stone.(2) Efficiency=93.16-1.01R_f-4.36C_w+10.01P_i+0.04R_f C_w-0.04R_f P_i+0.96 C_w P_i+8.12E-003*〖R^2〗_f -0.08*〖C^2〗_w-2.41* P_i ²(3) Efficiency=116.26-2.11R_f-9.13C_w+6.22 P_i+0.11R_f C_w+0.17R_f P_i+1.22 C_w P_i+5.54E-003*〖R^2〗_f+0.12*〖C^2〗_w-2.55* P_i ²In order to validate the obtained model, two normal probability diagram comparing the predicted data of the model with the real values were used. The results showed that with decreasing flow distribution ratio, particle separation efficiency increases, also separation efficiency decreased with increasing inlet pressure, and with increasing effluent concentration.
ConclusionIn this study, the effect of hydraulic parameters including flow separation ratio, inlet pressure and feed concentration was investigated on the performance of a semi industrial hydro cyclone. The analysis of the results using Response Surface Methodology (RSM) showed the effectiveness of the statistical method for obtain the optimum operational condition of the examined hydro cyclone. Based on the RSM method, the highest separation efficiency was obtained 86 and 88%, for Granite and Marble powder stone respectively.
Keywords: Flow Ratio, Hydro Cyclone, Wastewater Treatment, Separation Efficiency -
در این پژوهش حذف ناخالصی های سیلیسی بنتونیت معدن رشم استان سمنان با استفاده از دو فرایند ته نشینی با عامل شیمیایی هگزامتافسفات سدیم و هیدروسیکلون به منظور تهیه نانورس مورد مطالعه قرار گرفت. بنتونیت معدن رشم، بنتونیتی سدیمی با عیار پایین بوده و ناخالصی هایعمده آن کریستوبالیت و کوارتز است که به همراه آن مقادیر اندکی فلدسپار، گچ، دولومیت، کلسیت و زئولیت وجود دارند. نمونه به وسیله ی فرایندهای ته نشینی با هگزامتافسفات سدیم و هیدروسیکلون خالص سازی شده است. اینترکلیشن (میان افزایی) مونتموریلونیت خالص بدست آمده، با اکتادسیل آمین انجام شد و با آزمایش دیفراکسیون اشعه ایکس ارزیابی شد. نتایج خالص سازی نشان داد که با استفاده از هیدروسیکلون نمی توان مونتموریلونیت خالص مناسب برای تولید نانورس بدست آورد ولی با استفاده از فرایند ته نشینی با هگزامتافسفات سدیم می توان ناخالصی های موجود در نمونه را تا کمتر از 5 درصد کاهش داد. از بین دو روش ارائه شده روش ته نشینی با هگزامتافسفات سدیم با توجه به کاهش مطلوب مقدار ناخالصی ها و قابلیت افزایش مقیاس، برای تولید نانورس مناسب است. اصلاح مونتموریلونیت خالص شده نشان داد که به کارگیری هگزامتافسفات سدیم در فرایند خالص سازی باعث افزایش فاصله بین لایه ای در نمونه اصلاح شده می شود.کلید واژگان: مونتموریلونیت, هیدروسیکلون, هگزامتافسفات سدیم, میان افزایی, نانورسRemoval of silica impurities on Reshm bentonite sample of Semnan province in Iran was investigated .
Two processes of hydrocyclone and sedimentation treatment with sodium hexametaphosphate were used aiming for nanoclay production. Mineralogical studies indicated that the treated sample was a low grade Na-bentonite. The dominant impurities were cristobalite and quartz with low amounts of feldspar, gypsum, dolomite, calcite and zeolite. The Purification of the sample was processed by two methods of hydrocyclone and sedimentation treatment with sodium hexametaphosphate as depressant. The purified product was intercalated with octadecylamine. The evaluation of products was performed by XRD analysis. The purification results showed that hydrocyclone process failed to produce a purified montmorillonite product suitable for nanoclay application. Using sedimentation treatment with sodium hexametaphosphate as a depressant, a product with impurities of less than 5 percent, suitable for nanocaly application, can be produced. Intercalation of purified montmorillonite by octadecylamine showed that the application of sodium hexametaphosphate increase the basal spacing up to 36 °A.Keywords: Montmorillonite, Nanoclay, Hydrocyclone, Sodium Hexametaphosphate, Intercalation, octadecylamine
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.