تقنية الطرد المركزي:
يستخدم الطرد المركزي وتقنية الترسيب لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج والمواد الصلبة عن السوائل، حيث يتم الفصل عن طريق تطبيق الجاذبية الطبيعية أو قوى الطرد المركزي.
مجال تطبيق تقنية الطرد المركزي:
- يستخدم الطرد المركزي عادةً في صناعة الألبان في تنقية الحليب كذلك قشط الحليب، مصل اللبن، تركيز القشدة، إنتاج واستعادة الكازين، في صناعة الجبن، في معالجة اللاكتوز وبروتين مصل اللبن، إلخ.
- كما تُستخدم تقنية الطرد المركزي أيضًا في تكنولوجيا المشروبات، عصائر الخضار والفواكه، القهوة، الشاي وحليب الصويا.
- كما تستخدم في معالجة واستعادة الزيوت والدهون، زبدة الكاكاو وفي تصنيع السكر.
طرق تقنيات الطرد المركزي:
الفصل بالجاذبية:
- يحدث هذا في وعاء يحتوي على مشتت للجسيمات الصلبة بكثافة أعلى من السائل، ومع مرور الوقت تسقط هذه الجسيمات الثقيلة في قاع الوعاء، ثم إذا تم تقصير ارتفاع الوعاء وزيادة السطح، يمكن تقليل وقت الترسيب.
- ثم يتم إدخال السائل الذي يحتوي على الجسيمات الطينية في أحد طرفي العملية ويتدفق باتجاه التدفق الزائد، حيث يمكن زيادة قدرة الترسيب في الوعاء عن طريق إضافة ألواح حاجزة (أفقية أو مائلة).
الفصل بقوة الطرد المركزي:
- تصنف أجهزة الطرد المركزي إلى ثلاث مجموعات: أجهزة طرد مركزي أنبوبية أو قرصية لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج، وأجهزة طرد مركزي لتفريغ الوعاء الصلب (صمام الفوهة)، لتوضيح السوائل عن طريق إزالة كميات صغيرة من المواد الصلبة، ووعاء ناقل ( أجهزة طرد مركزي ذات ناقل ترددي)، لنزح المياه الحمأة (ذات المحتوى العالي من المواد الصلبة).
- كما تتكون أجهزة الطرد المركزي الأنبوبية من وعاء الطرد المركزي الأنبوبي من أسطوانة عمودية تدور بين 15000 و 50000 دورة في الدقيقة داخل غلاف ثابت.
- ثم يتم استخدامه لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج، على سبيل المثال الزيت النباتي والماء أو المواد الصلبة من السائل.
- ثم يتم فصل المكونين إلى طبقات حلقية، مع وضع سائل صلب أكثر كثافة بالقرب من جدار الوعاء، حيث الطبقتان اللتان يتم تفريغهما بعد ذلك بشكل منفصل.
- يجدر بالذكر أنّه عادة يتم استخدام جهاز الطرد المركزي ذو الوعاء القرصي على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية حيث يمكنه تحقيق فصل أفضل بسبب الطبقات الرقيقة للسائل المتكون، كما يحتوي جهاز الطرد المركزي القرصي، على وعاء إسطواني يحتوي على أقماع أو أقراص مقلوبة.
- كما يجب أن تقطع السوائل مسافة قصيرة فقط لتحقيق الفصل، حيث تعمل أجهزة الطرد المركزي هذه عند 2000-7000 دورة في الدقيقة ولديها قدرات تصل إلى 150000 لتر/ ساعة.
- تستخدم أجهزة الطرد المركزي ذات الأوعية القرصية لفصل الكريمة عن الحليب، لتوضيح الزيوت ومستخلصات القهوة والعصائر أو لفصل النشا عن الملاط.
فوهة وعاء صلبة أو أجهزة طرد مركزي من نوع الصمام:
- جهاز الطرد المركزي ذو الوعاء الصلب هو أبسط أجهزة طرد مركزي للمواد الصلبة/ السائلة ويكون مفيدًا عندما يجب إزالة كميات صغيرة من المواد الصلبة من كميات كبيرة من السائل، وتتكون من وعاء أسطواني دوار.
- في هذه التقنية تستقر المواد الصلبة على جدار الوعاء بينما ينسكب السائل فوق الجزء العلوي من الوعاء، كما يجب إيقاف جهاز الطرد المركزي بشكل دوري للتمكين من إزالة ما تسمى الكعكة ( المواد الصلبة).
- كما يمكن فصل المشروبات الكحولية التي تحتوي على مستويات أعلى من المواد الصلبة، أي أكبر من 3٪ من وزن/ وزن، باستخدام فوهة أو أجهزة طرد مركزي لتفريغ الصمام.
- أجهزة الطرد المركزي هذه عبارة عن جهاز طرد مركزي قرصي معدل مع وعاء مخروطي مزدوج ويسمح بتفريغ المواد الصلبة تلقائيًا.
- كما تستخدم هذه الأنواع من أجهزة الطرد المركزي لمعالجة الزيوت، العصائر، البيرة والنشويات لاستعادة خلايا الخميرة.
- كما لديهم سعات تصل إلى 300000 لتر/ ساعة، وهنالك نوع خاص هو (البكتوفيج)، وهو مصمم خصيصًا لفصل الكائنات الحية الدقيقة عن الحليب، البكتيريا والجراثيم، والتي لديها كثافة أعلى من الحليب والمواد الصلبة تسمى (بكتوفوجيت).
وعاء ناقل ترددي:
- تستخدم أجهزة الطرد المركزي هذه عندما يحتوي العلف على مستويات عالية من المواد الصلبة (الحمأة).
- كما يتم استخدامها على سبيل المثال، لاستعادة البروتينات الحيوانية والنباتية (أي الكازين المترسب من الحليب منزوع الدسم).
- كما تستخدم لفصل ملاط القهوة، الكاكاو والشاي وإزالة الحمأة من الزيوت.
- في وعاء الطرد المركزي (الدورق)، يدور الوعاء الصلب بسرعة 25 دورة في الدقيقة أسرع من الناقل اللولبي، حيث يؤدي هذا إلى نقل المواد الصلبة إلى أحد طرفي جهاز الطرد المركزي بينما ينتقل الجزء السائل إلى الطرف الآخر ذي القطر الأكبر.
- كما يتم استخدام جهاز الطرد المركزي للناقل الترددي لفصل المواد الصلبة الهشة (على سبيل المثال، البلورات من السائل).
