Ở bài trước chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu xem máy ly tâm là gì và nguyên lý hoạt động của chúng. Vậy ở bài này chúng ta tiếp tục thảo luận thêm về ”Các loại máy ly tâm và phân loại”.
Phân loại máy ly tâm
Có hai loại máy ly tâm chính và đó là máy ly tâm tốc độ thấp và máy ly tâm tốc độ cao.
Máy ly tâm tốc độ thấp (Low Speed Centrifuge)
Hầu hết các phòng thí nghiệm sử dụng máy ly tâm tốc độ thấp để lắng các hạt nặng, bùn. Các máy ly tâm có tốc độ tối đa lên tới 4000 đến 5000 vòng/phút. Về cơ bản, chúng được vận hành ở nhiệt độ phòng, một số trường hợp kiểm soát nhiệt độ. Có hai loại Rotor được tích hợp trong loại máy ly tâm này là Rotor góc và Rotor văng. Một cách sử dụng phổ biến cho các máy ly tâm tốc độ thấp này là lắng đọng các tế bào hồng cầu cho đến khi đông chặt thành dạng viên. Phần nổi phía trên được phân chia bằng cách gạn.
Máy ly tâm tốc độ cao (High Speed Centrifuge)
Máy ly tâm tốc độ cao hơn được sử dụng trong nhiều ứng dụng sinh hóa tinh vi hơn. Nơi cần có nhiệt độ cao hơn và tốc độ lớn hơn cho quá trình lắng đọng.
Máy ly tâm tốc độ cao có thể chạy nhanh từ 15.000 đến 20.000 vòng/phút. Người vận hành thiết bị cẩn thận kiểm soát nhiệt độ và tốc độ của thiết bị để phù hợp với các yêu cầu mong muốn của các mẫu sinh học nhạy cảm. Ba loại Rotor được sử dụng trong các loại máy ly tâm này: Rotor góc, Rotor văng và Rotor thẳng đứng.
Các loại máy ly tâm
Các loại máy ly tâm khác nhau bao gồm:
Máy ly tâm dạng giỏ (Basket Centrifuge)
Máy ly tâm giỏ sử dụng lực ly tâm để thúc đẩy quá trình tách chất lỏng hoặc chất rắn. Nguồn cấp liệu được đưa vào giỏ quay và nó được thực hiện để tăng tốc đến tốc độ giỏ. Bất kỳ chất rắn hoặc chất gây ô nhiễm lớn nào đều bị kéo hoàn toàn khỏi chất lỏng do lực ly tâm. Chúng tập trung dọc theo thành trong của giỏ.
Sau đó, chất lỏng đã được làm sạch sẽ tích tụ dọc theo mặt trong của các thành máy và chảy lên trên thành máy. Sau đó sẽ thu lại và được thải ra ngoài bằng trọng lực thông qua một lỗ thoát ra ngoài. Quá trình tiếp tục cho đến khi giỏ không chứa bất kỳ chất rắn nào.
Máy ly tâm liên tục (Continuous Centrifuge) – Các loại máy ly tâm
Trong loại máy ly tâm này, khối lượng lớn vật liệu được ly tâm ở lực ly tâm cao. Rotor của máy ly tâm dạng này được hoạt động liên tục. Khi sử dụng loại máy ly tâm này, sẽ có phần nổi phía trên cần được thu thập hoặc có phần cặn cần được loại bỏ.
Máy ly tâm liên tục có độ dài đường dẫn ngắn để giảm thiểu thời gian ép viên tổng thể. Do đó, chúng tạo viên chất rắn một cách hiệu quả. Và tạo điều kiện cho dòng vật liệu chảy nhanh khắp Rotor. Ngoài ra, chúng có công suất lớn nên không cần phải khởi động và dừng lại nhiều lần như các loại Rotor thông thường khác. Điều này giúp tiết kiệm thời gian bằng cách giảm thiểu việc xử lý mẫu và giảm thiểu thời gian bị mất khi phải chờ tăng hoặc giảm tốc của Rotor.
Máy ly tâm bình gạn (Decanter Centrifuge)
Khi cần tách hỗn hợp rắn hoặc lỏng có hàm lượng chất rắn rất cao. Máy ly tâm decanter là lựa chọn tốt nhất. Các hạt rắn phân bố mịn được tách ra khỏi huyền phù bằng lực ly tâm rất mạnh. Decanters do đó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Chúng được điều chỉnh tối ưu cho một ứng dụng cụ thể. Các ứng dụng bao gồm từ khử nước bùn đến phân loại hoặc phân loại ướt chất rắn.
Bình gạn là một bể lắng được quấn quanh một trục. Các hạt rắn nặng hơn di chuyển đến đáy bể bằng trọng lực và tạo thành trầm tích ở đáy. Các pha rắn và lỏng của máy ly tâm được phân tách bằng gia tốc ly tâm. Các hạt rắn vì chúng có mật độ cao hơn và do đó rơi xuống đáy và cặn lắng hình thành bên trong thành trong của bát máy ly tâm. Lực do máy ly tâm tạo ra lớn hơn và lên tới 3000g thay vì 1g trọng lực thông thường.
Máy ly tâm tốc độ cao (High Speed Centrifuge) – Các loại máy ly tâm
Một loại máy ly tâm khác là máy ly tâm tốc độ cao công suất lớn. Máy ly tâm lớn này được đặt dưới đất . Chúng chủ yếu được thiết kế cho các phòng thí nghiệm làm việc hàng ngày với khối lượng lớn. Nó có bộ nhớ chương trình khoảng 100 giao thức và có tính năng nhận dạng rô-to tự động. Nó được trang bị chức năng tăng tốc hoặc giảm tốc, bánh xe có khóa vì lý do an toàn. Máy ly tâm hoạt động trên nguyên tắc tạo lực ly tâm mong muốn và cũng nhận lực hấp dẫn. Tốc độ lắng phụ thuộc vào lực ly tâm G tác dụng hướng hoàn toàn ra ngoài và nó phụ thuộc vào những điều sau:
Vận tốc góc (Ꞷ đo bằng radian trên giây).
Độ dịch chuyển xuyên tâm (r tính bằng cm) của các hạt quanh trục:
G = Ꞷ^2*r
Máy ly tâm công nghiệp (Industrial Centrifuge)
Máy ly tâm công nghiệp được sử dụng để khử nước và phân loại các ứng dụng trong ngành chế biến khoáng sản toàn cầu. Chúng được sử dụng để tách chất rắn hoặc chất lỏng từ một loạt các chất công nghiệp. Chúng phù hợp với nhiều loại khoáng sản và quặng như than đá, đồng và các kim loại quý khác.
Máy ly tâm công nghiệp được phân thành hai loại chính là máy ly tâm loại lắng hoặc lọc. Máy ly tâm lắng sử dụng lực ly tâm để tách chất rắn ra khỏi chất lỏng. Trong khi máy ly tâm lọc sử dụng lực để truyền chất lỏng qua phương tiện lọc.
Một số quy trình công nghiệp sử dụng ly tâm là:
Xử lý nước thải: Tách nước đã xử lý và xử lý khỏi bùn và chất bẩn, bùn thải môi trường và một số chất nhỏ khác có trong nước.
Xử lý hóa chất: Trong sản xuất các sản phẩm thô như muối, axit, dầu và một số chất rắn trong nước.
Dược phẩm và Công nghệ sinh học: Trong sản xuất thuốc, dược phẩm, vắc-xin và xử lý chất thải enzym.
Công nghệ nhiên liệu và nhiên liệu sinh học: Trong quá trình tổng hợp nhiên liệu như ethanol, dầu diesel sinh học, dầu bôi trơn, tinh chế xăng và khử nước sinh khối.
Chế biến thực phẩm: Nó đề cập đến việc chế biến dầu thực vật, các sản phẩm từ sữa (như sữa, pho mát), thịt gia cầm, thịt lợn và thịt bò nấu chín, bia, rượu vang và rượu làm trong.
Khai thác và chế biến khoáng sản: quá trình tinh chế và làm sạch cát hắc ín, than đá, canxi cacbonat, kim loại quý và đất sét cao lanh.
Máy ly tâm phòng thí nghiệm (Laboratory Centrifuge)
Đây là máy ly tâm xây dựng trong phòng thí nghiệm dành cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm yêu cầu tách quá trình lọc thông qua việc sử dụng các thiết bị ly tâm. Máy ly tâm được sử dụng để tách các hạt dựa trên mật độ, kích thước, hình dạng hoặc độ nhớt của chất bằng cách tác dụng lực hấp dẫn nhân tạo.
Các vật liệu có mật độ hoặc kích thước hạt cao hơn sẽ di chuyển xuống đáy (lắng). Trong khi những vật liệu có kích thước hoặc mật độ hạt thấp hơn sẽ di chuyển ra khỏi trục. Thông thường, các tế bào, thành phần tế bào, các hạt vi rút rất nhỏ và các protein kết tủa được phân tách theo cách này.
Máy ly tâm dầu (Oil Centrifuge)
Các loại máy ly tâm dầu còn được gọi là máy lọc dầu ly tâm vì nó được sử dụng ở những nơi cần lọc dầu. Dầu bôi trơn bẩn lưu thông từ máy vào bộ lọc dầu máy ly tâm. Dầu sau đó được dẫn áp suất qua bộ lọc vào một cái bát. Sau đó, bát được quay ở tốc độ rất cao lên tới 5000vòng/phút đến 8000vòng/phút đối với áp suất bơm dầu vào. Lực hấp dẫn thu được sẽ hút bất kỳ hạt nào ra bên ngoài thành bát trong khi dầu tinh khiết sạch sẽ quay trở lại máy để sử dụng. Bồ hóng và các chất gây ô nhiễm khác được loại bỏ nhiều lần trong quá trình vận hành thường xuyên của động cơ.
Điều quan trọng cần lưu ý là bộ lọc dầu không phải là cơ chế lọc kiểu rào cản. Do đó, nó không dựa vào bất kỳ phương tiện lọc nào để loại bỏ các hạt bị ô nhiễm dầu thủy lực hoặc dầu bôi trơn.
Máy ly tâm Peeler ngang (Horizontal Peeler Centrifuge)
Máy ly tâm Peeler là máy ly tâm hàng loạt có bát đục lỗ giống bộ lọc. Chất lỏng được ly tâm ở tốc độ cao tạo thành chất rắn trên thành lọc ở dạng bánh. Một quy trình lọc được sử dụng để làm khô chất rắn. Sau khi bánh rắn khô, chúng được cạo sạch bằng dao. Sau quá trình cạo, chất còn sót lại và phải được loại bỏ.
Máy ly tâm Peeler ngang là một hệ thống lọc liên tục được chuyển đổi giữa điều khiển tự động và thủ công.
Máy ly tâm đẩy (Pusher Centrifuge) – Các loại máy ly tâm
Máy ly tâm dạng đẩy, được gọi là máy ly tâm kiểu giỏ nằm ngang, có tấm sàng kim loại hoặc sàng có rãnh với pít-tông thủy lực. Chúng có thể lọc chất lỏng để tạo thành các bánh lọc bằng cách sử dụng chuyển động đẩy dao động từ pít-tông thủy lực để di chuyển các bánh ra khỏi bát hoặc rửa sạch chúng. Máy ly tâm dạng đẩy là máy ly tâm hoạt động liên tục được thiết kế cho các chất rắn có khối lượng lớn, nơi có yêu cầu về độ tinh khiết của chất rắn và độ ẩm còn lại.
Giỏ của máy ly tâm đẩy cung cấp lực ly tâm để loại bỏ chất rắn ra khỏi bùn. Một pít-tông dẫn động bằng thủy lực quay cùng với giỏ đẩy chất rắn ra khỏi giỏ với mỗi hành trình về phía trước của nó. Chất rắn được lắng đọng trên màn hình của giỏ trong khi chất lỏng chảy qua lưới kim loại của giỏ hoặc sàng có rãnh.
Công Ty CP Đầu tư phát triển TM & DV Thùy Anh
ĐT / Zalo: 0339229221
Email: thietbithuyanh@gmail.com
Đ/c: N02F, Khu đô thị Mễ Trì Thượng, P. Mễ Trì, Q. Nam Từ Liêm, Hà Nội
Website: https://thietbiyduoc.vn/ – https://thuyanhlab.com/
