samenvatting chemische technologie - deel 2: mechanische scheidingsbewerkingen

Deel 2: mechanische scheidingsbewerkingen
Inleiding
Het gaat hier over mechanische scheidingmethoden  ze gebruiken 1 of meer wetten uit de
mechanica om deeltjes van elkaar te scheiden.
 verschil waarop uitwendige kracht op verschillende stoffen inwerkt  Fz of Fcentrifugaal
Eigenschappen die van belang zijn: grootte, vorm en dichtheid vd deeltjes

Zeven
Inleiding
= het afscheiden van vaste stofdeeltjes uit vast-vast of vast-vloeistof. Gebeurt op basis van
deeltjesgrootte en zeefopp. werkt als wel of niet doorlaat
Zeven
 Vast-vast in een gas  corpusculair verdeeld in een gas (lucht), bv. zeven van meel
dat klonters bevat. Klonters blijven op de
zeef, gezuiverde meel valt erdoor.
 Vast-vast in een vloeistof  corpusculair
verdeel in een vloeistof (water), bv. het
wassen van sla in een vergiet.
Zanddeeltjes verdwijnen met het water
door het vergiet, de sla blijft over.
Men verkrijgt 2 fracties: deel op de zeef en deel
door de zeef  verschil in grootte binnen de
fractie < oorspronkelijk mengsel.

Begrippen
 Zeefgoed: ruwe materiaal  wat moet gezeefd worden = de toevoer
 Zeefkast: omkasting vd productiezeef = omhulsel
 Zeefdek: waar er effectief gezeefd wordt = de zeef
 Zeefmedium: materiaal waarover gezeefd wordt = materiaal vd zeef
 Zeeffractie: gedeelte vh zeefgoed met bepaalde korrelgrootte = wel en nt gepasseerd
 Zeefanalyse: overzicht vd zeeffracties naar grootte en samenstelling
 Zeefspreiding: verschil in afmetingen tussen de grootste en kleinste deeltjes 
weinig verschil in afmetingen  kleine spreiding.
 Mazen: de openingen in het zeefdek.
 Maaswijdte: de grootte vd openingen in het zeefdek  in cm, mm of m, mesh = #
openingen per strekkende inch.
 Normzeven: verdeling van deeltjesgrootte van korrelige vaste stof te bepalen 
gebruik vooral in labo’s.  controle of productiezeef goed werkt.
o Ronde zeven met zeefmedium waarvan afmeting nauwkeurig en vastgelegd in
normblad  aangegeven aan welke eisen de maaswijdte, draaddikte van
zeefgaas of de middellijn, de afstand vd gaten en de plaatdikte van
geperforeerde zeefplaten en de afmetingen vd zeef zelf moeten voldoen.
o De normzeven kunnen op elkaar gestapeld worden en op een trilapparaat
geplaats worden. Het wordt onderworpen aan een trillende beweging, maar
ook een slingerbeweging  zeeffractie worden bekomen  afleiden of
product binnen vooropgestelde grenzen ligt.

4

,  Blindslaan: mazen vh zeefdek raken verstopt, oorzaak: meestal = vocht (= nat zand)
 Hellingshoek: materiaal moet met bepaalde snelheid over zeefmedium gaan 
zeefmedium wordt onder bepaalde hoek geplaatst  hoek met grond = hellingshoek
o Grote hellingshoek: materiaal glijdt snel over zeefopp.  scheiding verloopt
minder goed.
o Kleine hellingshoek: scheiding = beter  verblijftijd = langer. Nadeel =
verwerkingscapaciteit vd zeef wordt kleiner, ook zal de kans op ophoping
vergroten.
o Er moet dus een compromis gezocht worden tussen de twee zaken.

Procesfactoren
= spelen rol bij zeven  belangrijk om proces optimaal te laten verlopen.
 Hoeveelheid:
o Te weinig:  zo erg  alleen een te lage productie  samen met een grote
capaciteit = duur
o Te veel = veel erger
 Zeef overbelast, zal afslaan  productieproces vertraagt en veel
arbeid nodig om terug te doen draaien
 Slecht rendement: laag zeefgoed op zeefmedium = te groot.
Verwerkingscapaciteit = hoeveelheid waarbij zeef goed werkt
 Kortere verblijftijd  kleine deeltjes die door mazen moeten,
hebben tijd niet om erdoor te gaan  worden met grote
delen meegevoerd.
o Snel transport over de grove zeef  fijnzeef niet direct eronder 
parallel  1e deel vd fijnzeef vrijwel benut.
 Deeltjesgrootte: afmeting vd deeltjes voor en na het zeven bepalen het type en de
werking vd zeef.
o Enkelvoudige zeef: zeefproduct moet kleiner/groter zijn dan een gegeven
maat.
o Meerdere zeven: afmeting moet tussen 2 grenzen liggen  3 fracties: te
groot, goed en te klein.
 Vochtgehalte: zeefgoed moet droog zijn  zeefmedium bestaat uit kleine openingen
waardoor er groot opp. ontstaat  zeefgoed = vochtig  kleef aan de randen vd
openingen  koekt aan  zeef = verstopt.
 Hardheid: voor goede werking moet zeefgoed over zeef worden getransporteerd 
wrijving, te lage hardheid = vergruizing  deeltjes kunnen van grootte veranderen
gewoon door het transport  de bedoeling. Ook kan het zeefmedium beschadigen.
 Dichtheid: mechanische energie = nodig voor transport over zeef  massa van
deeltje = belangrijk. Deeltjes met grote dichtheid = grotere druk op zeefmedium 
moet bestand zijn tegen de F vd vaste stof  te grote/zware stukken = deuken of
gaten in zeefmedium.
 Vorm van zeefopp. en materiaal: is van invloed op de vorm vd mazen in
zeefmedium  juiste deeltje moet zo snel mogelijk doorheen zeef zijn  vorm
mazen = aangepast aan vorm deeltjes.
o Langwerpige staafjes of kegeltjes: tralieachtig zeefmedium
 Rechtstandig het zeefmedium passeren = geen probleem
 Liggend = probleem  kunnen er niet door

5

,  Er zal een deel vd staafjes door de zeef kunnen en een deel niet
terwijl deze eigenlijk wel aan de voorwaarden voldeden.
 Oplossing: andere soort zeefmedium  vierkante openingen,
rechthoekige, langwerpige, …
o Regelmatige bolletjes: geperforeerde plaat.
 Selectiviteit of zeefefficiëntie: in ideale omgeving: alle deeltjes kleiner dan openingen
= doorgelaten, alle deeltjes groter dan openingen = tegengehouden
 afhankelijk vd vorm vd openingen en de capaciteit vd zeef kunnen kleine deeltjes
toch niet door de mazen gaan  mate waarin kleine deeltjes wel door de mazen
vallen = selectiviteit of zeefefficiëntie  bepaalt hoe goed de kleine en grote
deeltjes van elkaar gescheden worden.

Zeefmedia (= meervoud voor zeefmedium = de zeef)
 Zeefmedium mogelijk aangetast door:
o De stof dat erop gezeefd wordt
o Vocht
o O2
 Materiaal gebruikt voor zeefmedia:
o Roestvrij staal Deze stoffen worden niet aangetast door
o Koper andere stoffen.
o Nylon
 Zeefvormen
o Geweven doek: fijne stoffen  meel, bloem
o Metaalgaas: staaldraad  grote slijtvastheid
o Geperforeerde plaat: grof zeefgoed zeven
o Staven: grove materialen  stenen, kool
o Tralievorm: dunne draad
o Roterende rollen: naast elkaar gelegen rollen
die ribben hebben en met ongelijke snelheid
en in tegengestelde richting worden
aangedreven  zeer efficiënt.
Zeefefficiëntie
xF = fractie grof in de voeding
xD = fractie grof in de doorval
xR = fractie grof in de rest

(1- xF) = fractie fijn in de voeding
(1- xD) = fractie fijn in de doorval
(1- xR) = fractie fijn in de rest

R
∗x R
Zeefefficiëntie (grof): EA = F
xF
D
∗(1−x D)
Zeefefficiëntie (fijn): EB = F
(1−x F )

6