Funcionamiento de la centrifugación y aplicación en limpiezas de tanques de crudo Saltear al contenido principal
Funcionamiento De La Centrifugación Y Aplicación En Limpiezas De Tanques De Crudo
  • Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias: industria química, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias, farmacéuticas, textil, azucarera, etc.

  • La Centrifugación permite separar sólidos de líquidos mediante la aplicación de una fuerza de rotación sostenida.

Una mezcla se puede separar girándola muy rápidamente. Este método se llama Centrifugación. La Centrifugación permite separar sólidos de líquidos (o diferentes líquidos de densidades distintas) mediante la aplicación de una fuerza centrífuga sostenida. Esto es, una fuerza producida por rotación para impeler la materia hacia afuera del centro de rotación.

En otras palabras, la centrifugación obliga a la mezcla a experimentar un movimiento rotatorio con una fuerza de mayor intensidad que la fuerza gravitacional, provocando la sedimentación del sólido o de las partículas de mayor densidad.

Este es uno de los principios en los que se basa la densidad: todas las partículas, por poseer masa, se ven afectadas por cualquier fuerza. La centrifugación impone, gracias a la aceleración centrífuga, un efecto parecido al gravitacional. Las partículas experimentan una aceleración que las obliga a sedimentar.

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¿Cómo funciona una centrífuga?

La fuerza centrífuga se genera mediante la introducción de un fluido con alta velocidad tangencial a una cámara cilindro cónica dentro del equipo estacionario, formando un vórtice de gran intensidad.

La alta velocidad que requiere un líquido a la entrada de estos se obtiene con bombas estándar. Al rotar un cilindro a alta velocidad, se induce un esfuerzo de tensión considerable en la pared del mismo.

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La base física de la separación es la acción de la fuerza centrífuga sobre las partículas en rotación, que aumenta con el radio del campo rotacional y con la velocidad de rotación. La velocidad de sedimentación se determina por la densidad de las partículas. Las partículas densas sedimentan primero, seguida de las partículas más ligeras. En función de las condiciones existentes, las partículas muy ligeras pueden incluso permanecer en suspensión.

Existen 4 elementos imprescindibles en una centrífuga:

Alimentación

El lodo homogeneizado en tanque previo es impulsado mediante bomba de carga hasta zona de alimentación del tornillo o espiral a través del tubo de alimentación central, siendo repartido a través de orificios de distribución sobre el tambor o bowl.

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Tambor o Bowl de la centrífuga

De forma cilíndrica-cónica, siendo la longitud del bowl y ángulo de la parte cónica características importantes en función del producto a tratar, la velocidad del bolw es regulable para poder obtener unas características adecuadas de las corrientes de salida (solido/líquidos) en cada proceso. La mayor velocidad tangencial del lodo se alcanza en el bolw, formando un anillo cilíndrico en el revestimiento del bolw, depositándose los sólidos contenidos en el lodo en la pared interior del bowl por efecto de la fuerza centrífuga.

Tornillo o espiral de la centrífuga

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La velocidad del tornillo o espiral es inferior a la del bowl, obteniéndose una velocidad relativa que se regula en función del lodo a tratar para favorecer la sequedad y transporta los sólidos depositados hacia el extremo cónico y estrecho del bowl. La velocidad relativa entre bowl y espiral determina el tiempo de permanencia de los sólidos en el interior de la centrifuga, siendo determinante para obtener el contenido de materia seca y humedad deseada.

Descarga de sólidos

Los orificios de salida del extremo cónico del bowl, recubiertos con material cerámico para evitar desgastes prematuros, son los encargados de evacuar los sólidos hasta colector.

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Rebosadero

El líquido clarificado se desplaza hacia extremo opuesto a la parte cónica del bowl y a través de oficios en plato del bowl se descarga fuera de la máquina. Estos orificios son regulables en altura a través de anillos de regulación de forma que se ajusta la altura de líquido dentro de la máquina. El líquido se expulsa por gravedad.

 

Aplicación en refinerías: limpieza de tanques de crudo

Como complemento a la limpieza de tanques de crudo en Refinerías y con el objetivo principal de recuperación de hidrocarburos y minimización de residuos sólidos contenidos en fondo de tanque se utiliza como método de separación la centrifugación mediante planta móvil con implantación en propio cubeto o zonas cercanas.

El producto es bombeado desde el tanque de crudo hasta tanque previo de homogenización, donde se prepara la carga a la centrifuga homogeneizando la mezcla y calentando el producto.

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Planta móvil centrifugación, compuesta por tanque previo homogenización, contenedor con centrifuga, cuadro eléctrico y equipo preparación aditivos, y bombas de carga a centrifuga.

La centrifugación del producto contenido en el tanque, obtiene como resultados una recuperación de los hidrocarburos existentes en los lodos, recuperación de agua y retirada de sólidos para gestión como residuos sólidos.

 

Ver vídeo explicativo sobre el proceso de centrifugación:

 

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Manuel Alejandro de la Calle – Director de Servicios de Limpieza Industrial a Refinerías en Ditecsa

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