원심분리기
왼쪽에는 Ferrum Process Systems사의 원심분리기 이미지가 있다. 원심분리기는 원심력을 이용해 물질을 분리할 수 있는 공정기술 장치이다. 이때 혼합물을 회전시켜 각 상에 서로 다른 가속도가 작용하도록 한다. 밀도가 높은 성분은 바깥쪽으로 밀려나고, 가벼운 성분은 회전축에 더 가까이 남는다.
원심에 의한 물질 분리는 여과에 의한 물질 분리와 여러 근본적인 측면에서 대조된다. 원심분리기는 밀도 차이를 이용하고 높은 원심 가속도로 작동하는 반면, 여과는 규정된 기공 크기의 필터 매체에 의한 공간적 분리에 기반한다.
- 따라서 원심분리는 액체 또는 현탁액을 반경 방향(안쪽/바깥쪽)을 따라 분리한다.
- 여과는 고정된 분리층을 따라 액체를 고체와 분리한다(필터 앞/필터 뒤).
원심분리기는 고체를 액체로부터 분리하고, 서로 다른 밀도의 액체를 분리하거나, 고체 성분을 선택적으로 분리하는 데 사용된다. 이때 분리 효과는 순수한 중력 침강에 비해 현저히 높다.
공정기술에서는 다양한 형태의 원심분리기가 존재한다. 여기에는 드럼형 원심분리기, 디캔터, 세퍼레이터 및 필터 원심분리기가 포함된다. 적합한 원심분리기의 선택은 입자 크기, 밀도 차이, 처리량 및 원하는 분리도에 따라 결정된다.
원심분리기의 분리 성능은 회전수, 드럼 직경 및 체류 시간에 좌우된다. 회전수가 증가하면 원심 가속도가 크게 증가한다. 그 결과 미세 입자나 작은 밀도 차이도 효율적으로 분리할 수 있다.
원심분리기는 화학, 식품, 제약, 환경 및 처리 기술 분야에서 사용된다. 이는 연속 또는 비연속 공정에 적합한 견고한 장치로, 콤팩트하면서도 고성능의 분리를 가능하게 한다.