Zentrifuge

Trennschleuder; Schleudermaschine

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◆ Zen|tri|fu|ge 〈f. 19〉 zylindrisches Gerät, das um seine Mittelachse in Bewegung gesetzt wird, um Stoffe verschiedener Dichte voneinander zu trennen (Milch\Zentrifuge) [→ zentrifugal]

◆ Die Buchstabenfolge zen|tr... kann in Fremdwörtern auch zent|r... getrennt werden.

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Zen|t|ri|fu|ge, die; -, -n [frz. centrifuge; vgl. ↑ zentrifugal]:

Gerät zur Trennung von Gemischen durch Ausnutzung der bei Drehbewegungen auftretenden Zentrifugalkraft.

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Zentrifuge

 

[französisch centrifuge, zu Zentrum und lateinischen fugere »fliehen«] die, -/-n, Schleuder, Apparat zum Zentrifugieren, d. h. zur Trennung von Stoffgemischen (Dispersionen) mithilfe der in einem Rotor auf das Gut wirkenden Zentrifugalkraft. Durch Zentrifugen können Filtrations- und Sedimentationsvorgänge, die im Erdschwerefeld nur langsam ablaufen, sehr stark beschleunigt werden. Als Maß für die Wirksamkeit einer Zentrifuge dient das Verhältnis der erreichbaren Zentrifugalkraft zur Schwerkraft (Beschleunigungsverhältnis, Schleuderzahl, Zentrifugenkennzahl, k_z), das sich aus der Drehzahl n und dem Radius r der Zentrifuge nach k_z = (2 πn )²r / 9,81 m s^-2 berechnen lässt. Es kann je nach Zentrifugenart unterschiedliche Werte erreichen, z. B. 5 000-10 000 bei modernen Dekantern, etwa 1 Mio. bei Ultrazentrifugen.

 

Je nach Trennprinzip unterscheidet man zwischen Filtrationszentrifugen (Siebschleudern) und Sedimentationszentrifugen (Vollwandzentrifuge). Filtrationszentrifugen haben eine gelochte Trommel, die innen mit einem Filtergewebe belegt ist. Die Suspension fließt von innen auf die Trommel, wobei die Flüssigkeit durch das Filter gedrückt wird und der Feststoff als Filterkuchen darauf sitzen bleibt. Der Filterkuchen wird von Hand oder durch eine geeignete Vorrichtung entfernt. Verschiedene Bauarten sind Schälzentrifuge, Schubzentrifuge und Schnecken-Sieb-Zentrifuge, die sich in der Lagerung der Welle und im Feststoffaustrag unterscheiden. Filtrationszentrifugen werden v. a. zur Abtrennung großer Feststoffanteile mit großem Teilchendurchmesser verwendet, z. B. zur Entwässerung von Feinkohle oder zur Abtrennung des Rohzuckers vom Muttersirup. Auch Wäscheschleudern gehören zu dieser Gruppe. Sedimentationszentrifugen haben nicht gelochte Vollmanteltrommeln. Sie nutzen die Zentrifugalkraft zum Beschleunigen des natürlichen Absetzvorgangs von Suspensionen oder zum Trennen von Emulsionen. Die zu trennenden Phasen müssen unterschiedliche Dichte haben. Sedimentationszentrifugen, bei denen die Suspension kontinuierlich zu- und die klare Flüssigkeit kontinuierlich abläuft, werden Überlaufzentrifugen genannt. Vollmantel-Schneckenzentrifugen (Dekanter) bestehen aus einem schnell drehenden zylindrisch-konischen Rotor und einer mit Differenzdrehzahl mitlaufenden innen liegenden Schnecke zum kontinuierlichen Feststoffaustrag. Sie haben Bedeutung u. a. bei der Entwässerung von Abwasserschlämmen, von mineralischen Schlämmen (z. B. bei der Erz- oder Kaolinaufbereitung) und in der Biotechnologie. Zu den Sedimentationszentrifugen gehören auch die Becherzentrifugen, in denen Becher an einer vertikalen Welle aufgehängt sind, die sich durch die Zentrifugalkraft senkrecht zur Drehachse stellen. Sehr schnell laufende Becherzentrifugen heißen Ultrazentrifugen. Tellerzentrifugen (Separatoren) enthalten bis zu 100 kegelförmige, dicht übereinander liegende Tellereinbauten. Es wird zwischen reinen Flüssigphasen-Separatoren (z. B. zum Entrahmen von Milch) und Schlamm-Separatoren für zwei Phasen (fest/flüssig) oder drei Phasen (fest/flüssig/flüssig) unterschieden. Schlamm-Separatoren finden vielseitige Anwendungen, z. B. in der Pharmaindustrie, bei der Fermentation (Abtrennung von Hefen und Melasse) und der Ölextraktion sowie bei der Herstellung von Zellstoff, Pigmenten und Mineralprodukten (z. B. Titandioxid, Bentonit). Die Dispersion strömt bei Separatoren durch eine Hohlwelle von unten durch das Tellerpaket. Die festen Teilchen und/oder die Flüssigkeit mit der größeren Dichte werden gegen die Unterseite der Teller gedrückt und gleiten nach außen. Die Flüssigkeit mit der geringeren Dichte steigt nach oben und kann dort abgezogen werden.

 

Aus Gründen der Arbeitssicherheit müssen Zentrifugen mit einem verriegelbaren Schutzdeckel versehen sein. Beim Betrieb muss verhindert werden, dass infolge ungleichmäßiger Beschickung eine Unwucht auftritt.

 

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Zen|tri|fu|ge, die; -, -n [frz. centrifuge; vgl. ↑zentrifugal]: Gerät zur Trennung von Gemischen durch Ausnutzung der bei Drehbewegungen auftretenden Zentrifugalkraft: Butter in der Z. erzeugen; ... gelangt der Brei in mehrstufige -n, die Öl, Fruchtwasser und Feststoffe separat ausschleudern (natur 8, 1991, 67).