Bài giảng Quá trình & thiết bị silicat 1 - Chương 9: Phân riêng bằng máy lắng

1PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-1
QUÁ TRÌNH &
THIẾT BỊ SILICAT 1
Bộ môn Vật liệu Silicat
Khoa Công Nghệ Vật Liệu
Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-2
Phân riêng 
bằng máy lắng
CHƯƠNG 9
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-3
Ý nghĩa và mục đích

 Đặc trưng của hệ không đồng nhất là hệ tồn tại 
ít nhất hai pha, một pha gọi là pha phân tán (pha 
rắn), pha còn lại gọi là pha liên tục (pha mang) 
là pha đóng vai trò làm môi trường để pha phân 
tán phân tán vào.

 Vì vậy quá trình phân riêng hệ không đồng nhất 
là tách một phần pha phân tán ra khỏi pha liên 
tục với mục đích :
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-4
1. Thu hồi pha phân tán hay pha liên tục nếu như 
chúng có giá trị kinh tế cao.
2. Tinh chế nguyên liệu.
3. Xử lý môi trường trong nhà máy sản xuất vật 
liệu.
4. Trong sản xuất ta gặp các hệ không đồng nhất 
(huyền phù, bụi) đòi hỏi chúng ta xử lý phân 
riêng (tách).
2PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-5
Phân loại

 Phương pháp lắng
 Lắng dưới tác dụng của trọng lực;
 Lắng dưới trong trường lực ly tâm;
 Lắng trong trường tĩnh điện.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-6
Lắng 
trong trường trọng lực
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-7
Huyền 
phù 
vào
Vd
VW0
L
B
H
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-8
Cơ sở vận hành thiết bị lắng

 Vd : vận tốc dòng chảy hỗn hợp vào thiết bị;

 W0 : vận tốc rơi của hạt vật liệu dưới tác dụng của 
lực trọng trường.

 Giả sử : pha phân tán không có sự trượt, dịch 
riêng, tức là tốc độ vào thiết bị của pha phân tán 
bằng tốc độ pha mang, khi đó
d0 VWV +=
3PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-9
Cơ sở vận hành thiết bị lắng

 Thời gian lưu là thời gian mà mẫu đi hết quãng 
đường L :

 Thời gian lắng của hạt phân tán :

 Vậy muốn thiết bị lắng thực hiện quá trình phân 
riêng tốt thì:
( )s
v
L
d
1 ;=τ
( )s;
w
H
0
0 =τ
Thực tế người ta bố trí, chế tạo thiết bị để 
tăng thời gian lưu của hạt phân tán
??? d
0
01
v
wLH .≤⇒τ≥τ
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-10
Huyền 
phù 
vào
Vd
VW0
L
B
H
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-11
Cơ sở vận hành thiết bị lắng

 Gọi Vs là năng suất của quá trình lắng :

 Bề mặt lắng của thiết bị tính thông qua năng suất :
( )s/3m;w.L.Bv.H.BV 0dS ==
( )2m;
w
VL.BF
0
s
==
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-12
Lắng trong trường trọng lực (tính cân 
bằng vật chất)

 Ký hiệu :
 Gh, Vh : năng suất thiết bị (kg/h, m3/h) theo huyền phù (hỗn 
hợp khí).
 Gc, Vc : khối lượng, thể tích cặn thu được (kg/h, m3/h).
 GL, VL : khối lượng, thể tích nước trong (khí sạch) thu 
được (kg/h, m3/h).
 yh; yc; yL: nồng độ pha rắn trong huyền phù, cặn rắn, nước 
trong (hay khí sạch).
 Gr, Vr : khối lượng, thể tích pha rắn trong huyền phù (kg/h, 
m3/h).
 G, V : khối lượng, thể tích pha liên tục trong huyền phù 
(kg/h, m3/h).
4PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-13
Tính cân bằng vật chất

 Cân bằng vật chất theo tổng huyền phù:

 Cân bằng theo pha phân tán :

 Cân bằng theo pha liên tục :
Lcrh GGGGG +=+=
LLcchh y.Gy.Gy.G +=
( ) ( ) ( )LLcchh y1.Gy1.Gy1.G −+−=−






−
−
=





−
−
=
cL
hL
hc
Lc
hc
hL yy
yy
.GG
yy
yy
.GG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-14
Hiệu suất quá trình lắng η

 Thông số đánh giá khả năng phân riêng của thiết bị 
lắng :

 yL: nồng độ pha rắn còn sót phân tích được trong 
nước trong hay khí sạch.

 Quá trình lắng tối ưu tức η tăng tức là yL giảm (ít 
còn pha rắn trong nước trong).
h
L
h
Lh
y
y1
y
yy
−=
−
=η
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-15
Xác định tốc độ lắng

 Khi một hạt VL rắn chuyển động trong một môi 
trường lưu chất. Ta có phương trình :
( ) ( )22fc
3
vu
8
dCg
6
d
d
dv
m −
pi
−ρ−ρpi=
τ
Trọng lực – Lực Arsimet
Lực cản của môi trường
v : tốc độ chuyển động riêng của hạt m/s; u : tốc độ dòng lưu 
chất chung m/s.
d, ρc: đường kính và khối lương riêng của hạt rắn; 
ρ : khối lượng riêng lưu chất; Cf : hệ số trở lực của môi trường. PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-16
Xác định tốc độ lắng

 Ở trạng thái cân bằng lực, hạt rắn chuyển động 
với tốc độ đều không đổi trong khối chung lưu 
chất, hay:
u = 0, v = w0 = const. và dv/dτ=0

 Từ phương trình cân bằng lực trên, ta rút ra tốc 
độ lắng w0:
( )
s/m;
C
.d.g
3
4
w
f
c
0 ρ
ρ−ρ
=
5PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-17
Xác định tốc độ lắng

 Tốc độ lắng phụ thuộc vào kích thước hạt và đặc 
tính của huyền phù, chế độ chảy phân biệt theo 
chuẩn số Reynold.
với µ, γ : độ nhớt tuyệt đối, tương đối của lưu chất.

 Dựa vào chuẩn số Reynold, ta xét 3 chế độ lắng 
dòng, lắng quá độ và chảy rối.
γ
=
µ
ρ
=
dwdwRe 00
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-18
Xác định tốc độ lắng

 Chế độ lắng dòng Re<0,2; Cf=24/Re, thay vào tính 
w0 sẽ bằng :
Vận tốc lắng tỉ lệ bình phương kích thước hạt

 Chế độ lắng quá độ 0,2<Re<500; Cf=18,5/Re0,6

 Chế độ lắng chảy rối 500<Re<15000; 
Cf=0,44=const.

 Phương pháp tính lặp :
( )
s/m;g
18
d
w c
2
0 µ
ρ−ρ
=
w0 Re Cf
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-19
Một số nguyên lý cho thiết bị lắng trong 
trường trọng lực

 Nguyên nhân : với lắng yên dưới trường trọng lực cho năm 
suất thấp, thời gian lâu,, chiếm không gian, các hạt rắn quá 
bé sẽ không lắng được.

 Nguyên lý 1: Cho dòng chảy theo phương ngang, nghiêng 
một vận tốc vd.

 Nguyên lý 2: Chuyển hướng dòng chảy, tăng thời gian lưu 
trong thiết bị.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-20
VD Tính toán thiết bị lắng huyền phù

 Từ ta rút ra:
 ρc>ρ : lắng chìm.
 ρc<ρ : lắng nổi.

 Tổng thể tích huyền phù V=τ0.Vs; τ0 là tgian lắng

 Thể tích thiết bị cần tính đến hệ số đổ đầy β=0,8 
(Vtb=V/β).

 Phương thức hoạt động : gián đoạn, bán liên tục, 
liên tục.
( )
s/m;
C
.d.g
3
4
w
f
c
0 ρ
ρ−ρ
=
6PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-21
Lắng gián đoạn ???

 Khâu nhập liệu, tháo cặn, tháo nước theo chu kỳ.

 Kết thúc chu trình - cặn đóng hết xuống đáy – tiến 
hành tháo nước, mở đáy tháo cặn.

 Nhược điểm :
 Năng suất thấp;
 Thời gian chờ lâu;
 Diện tích chiếm chỗ lớn nếu muốn tăng năng suất. 
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-22
Lắng bán liên tục ???

 Lắng bán liên tục chia ra các qui trình:
 Nhập huyền phù, tháo nước trong liên tục;
 Tháo cặn theo chu kỳ.

 Năng suất tăng hơn so với lắng gián đoạn.

 Kích thước bể lắng có thể giảm nhờ dùng các tấm 
chắn nghiêng (hình khối) hoặc hình chóp nón (hình 
trụ).
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-23 PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-24
Lắng liên tục ???

 Lắng liên tục với các qui trình:
 Nhập huyền phù liên tục;
 Tháo nước trong liên tục;
 Tháo cặn cũng liên tục.

 Việc tháo cặn lắng có thể theo nhiều cách :
 Dùng khí nén đẩy cặn ra;
 Dùng cào đầu cánh khuấy để gạt cặn.
7PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-25
Tháo cặn dùng khí nén
Tháo cặn dùng cào gạt
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-26
Thiết bị lắng liên tục nhiều tầng
Tầng 1
Tầng 2
Tầng n
.
Đáy
Khí
Huyền phù vào
Nước 
trong
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-27
Sơ đồ thiết bị lắng hệ bụi nhiều ngăn
Bụi 
vào
Khí 
sạch
Ngăn 
lắngn.h
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-28
Thiết bị lắng hệ bụi nhiều ngăn

 Bề mặt lắng của thiết bị :

 Để tăng năng suất thiết bị bằng cách lắp nhiều bề 
mặt lắng chồng lên nhau:
n là số ngăn lắng

 Khi đó, dòng khí bẩn đi vào với lưu lượng Vs
(m3/s), sẽ chia thành n phần tương ứng theo số 
ngăn lắng. Thời gian lắng là τ=h/w0max
2
max0
s m;
w
VF =
2
max0
s m;
w.n
VF =
max0ds nBLwv.h.nBV ==
8PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-29
Thiết bị lắng bụi nhiều buồng

 Cấu tạo: không gian hình hộp có tiết diện ngang 
lớn hơn nhiều so với tiết diện đường ống dẫn 
khí vào để vận tốc dòng khí đột ngột giảm xuống 
rất nhỏ  hạt bụi có thời gian rơi xuống chạm 
đáy.
Cấu tạo buồng 
lắng bụi đơn 
và kép
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-30
Thiết bị lắng bụi buồng kép

 Ưu điểm : chi phí thiết bị và vận hành thấp, 
không có bộ phận chuyển động, không phải bảo 
trì thường xuyên, không có vật liệu dễ ăn mòn, có
thể thêm thiết bị làm lạnh dòng khí.

 Nhược điểm : hiệu quả thu hồi kém, không xử lý 
được những hạt dính bám, chỉ thu hồi được bụi 
có kích thước lớn.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-31
Lắng 
trong trường lực ly tâm
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-32
Cơ sở lắng trong trường lực ly tâm

 Trường lực ly tâm hình 
thành khi một vật khối 
lượng m quay quanh tâm 
O, cách khoảng r với vận 
tốc góc ω thì sinh ra một 
lực ly tâm C, bằng:
C=m.ω2.r
r
Cvt
O
ω
9PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-33
Cơ sở lắng trong trường lực ly tâm

 Có 2 phương pháp tạo trường lực ly tâm:
 Cho hỗn hợp chảy quanh một đường tâm cố định 
Thiết bị lắng cyclone.
 Cho thùng trụ quay quanh trục tâm của nó 
 thiết bị lắng dạng máy phân ly nhờ li tâm.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-34
Nguyên lý vận hành cyclone lắng bụi

 Hoạt động của cyclone dựa trên tác dụng của lực li 
tâm khi dòng khí chuyển động xoáy trong thiết bị. 
Do tác dụng của lực này, các hạt bụi có trong khí bị 
văng về phía thành cyclone và tách ra khỏi dòng 
khí lắng xuống. Khí sạch đi ra phía trên của thiết bị.

 Trong vòng chuyển động xoáy ốc, các hạt bụi chịu 
tác động của lực li tâm sẽ va vào thành ống do đó
mất động năng nên bị rơi xuống đáy phễu.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-35 PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-36
Cyclone lắng bụi : ưu nhược điểm

 Ưu điểm : không có phần chuyển động, có thể
làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất cao, trở lực 
hầu như cố định và không lớn, chế tạo đơn giản, 
rẻ, năng suất cao.

 Nhược điểm : hiệu quả vận hành kém khi bụi có
kích thước nhỏ hơn 5µm, không thể thu hồi bụi 
kết dính.
10
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-37
Cấu tạo cyclone lắng hệ bụi

 Cấu tạo gồm : 
(1) ống tâm, (2) 
vỏ trụ thực hiện 
lắng, (3) đáy 
nón thu cặn, (4) 
cửa vào tiết 
diện chữ nhật, 
(5) cửa tháo 
cặn có van gió.
vkhí=12-25m/s
2R2
2R1
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-38
Tính đường kính hạt lắng

 Tốc độ của hạt bụi trong cyclone lắng: vt=ω.rtb

 Trong đó, dòng chảy giới hạn trong chiều rộng ∆r=R2-R1; 
do đó thời gian các hạt lắng tính là :
(với Wt là tốc độ lắng thực, 
tùy thuộc chế độ lắng dòng, quá 
 độ hay chảy rối)

 Với n số vòng quay của dòng hỗn hợp (n=τ0.ω/2pi), ta viết 
lại biểu thức Wt :
t
R
R t W
RR
w
dr 12
0
2
1
0
−
=⇒= ∫ ττ
( ) ( )
g
rgd
n
RRW rt
22
12
18.2
. ω
µ
ρρ
pi
ω −
=
−
= (cho trường 
hợp lằng dòng)
Đường kính hạt bé 
nhất có thể lắ́ng
( )
( ) mrn
RRd
tbr
;
..
9 12
ρρωpi
µ
−
−
=
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-39
Tính các thông số khác

 Diện tích bề mặt lắng :

 Tổn thất áp suất : 
Với ρ : khối lượng riêng pha liên tục;
vq : tốc độ qui ước dòng hỗn hợp, bằng 
ξ1,ξ2 : hệ số trở lực.
2
.
2
.
2
2
2
1
tq vvP ρξρξ ==∆
t
s
tb W
VHrF == 1..2pi
2
2R
V
v sq pi
=
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-40
Cấu tạo tổ hợp cyclone lắng hệ bụi

 Cyclone lắng là thiết bị cấu tạo đơn giản nhưng hiệu 
quả phân riêng cao.

 Hiệu suất phân tách phụ thuộc vào nhiều yếu tố : đặc 
tính hệ phân riêng, kích thước cyclone, vận tốc dòng 
chảy, kích thước hạt

 Năng suất và hiệu quả phân riêng phụ thuộc vào yếu 
tố phân ly :

 Để tăng Φ cần giảm rtb tức là cyclone bé hay cyclone 
thành phần để cấu tạo thành cyclone tổ hợp.
gr
v
g
r
tb
2
ttb
2
=
ω
=Φ
11
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-41
Các bước tính toán thiết kế cyclone lắng hệ bụi

 Chọn tốc độ dòng vào hỗn hợp v=15-20m/s;

 Tính kích thước cửa vào bxh, trong đó tỉ lệ h/b=2-4;

 Chọn tốc độ dòng khí ra qua ống tâm v0=4-8m/s;

 Chọn chiều rộng rãnh giữa ống tâm và vỏ trụ ∆r;

 Tốc độ trung bình dòng chảy trong cyclone, kinh nghiệm vt=v/1,4;

 Tính bán kính ngoài ống tâm R1;

 Tính bán kính trong vỏ trụ R2;

 Tính bán kính vòng quay trung bình rtb;

 Xác định tốc độ góc; tốc độ lắng.

 Tính thể tích làm việc, chiều cao vỏ trụ, chiều cao ống...

 Xác định phần chứa cặn;

 Xác định yếu tố phân ly;

 Kiểm tra chế độ lắng, kích thước hạt, nồng độ pha phân tán; Tính hiệu 
suất cyclone η;

 Tính vận tốc qui ước vq và xác định trở lực cyclone. PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-42
Tính toán cyclone tổ hợp

 Số lượng cyclone thành phần cần ghép:
n : số cyclone thành phần theo chiều dài;
m : số cyclone thành phần theo chiều rộng;
Vx : năng suất cyclone tổ hợp (Vx=m.n.Vs);
d1 : đường kính cyclone thành phần;
∆P : trở lực của cyclone tổn hợp;
∆ξ : tổng trở lực của cyclone tổ hợp (∆ξ=85).
∑
∆
==
ρξ .
.9,0
.
2
1
Pd
V
nmZ x
(Chú ý : cách khoảng 
thường 30-50mm)
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-43
Cơ sở lắng trong trường lực ly tâm

 Có 2 phương pháp tạo trường lực ly tâm:
 Cho hỗn hợp chảy quanh một đường tâm cố định 
Thiết bị lắng cyclone.
 Cho thùng trụ quay quanh trục tâm của nó
 thiết bị lắng dạng máy phân ly nhờ li tâm.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-44
Ý nghĩa dùng phân ly không khí

 Việc phân loại những vật liệu khô ở dạng bột mịn có kích thước nhỏ 
hơn 80µm, dùng sàng hoàn toàn không có lợi về mặt kinh tế, bởi vì
dùng sàng năng suất sẽ rất thấp. Để phân loại những vật liệu khô ở
dạng bột mịn thích hợp nhất là được phân loại bằng phương pháp 
phân ly không khí. 

 Việc sử dụng thiết bị phân ly không khí được ứng dụng rộng rãi trong 
các nhà máy sản xuất VLXD để phân loại những vật liệu khô được 
nghiền mịn theo chu trình kín (nghiền xi măng) hoặc sấy nghiền liên 
hợp theo chu kín (sấy nghiền hỗn hợp phối liệu, sấy nghiền than...).

 Với phương pháp này không khí hay khí nóng đi qua thiết bị phân ly 
không khí vừa có tác dụng sấy nóng vật liệu, lại vừa có tác dụng phân 
ly vật liệu, tách những hạt vật liệu có kích thước lớn quay về máy 
nghiền để nghiền lại, do đó hiệu quả đập nghiền tăng rất cao. 
Phân ly hạt xi măng từ máy nghiền bi
12
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-45
Phân loại

 Thiết bị phân ly không khí được chia làm 3 loại 
chính:
 Thiết bị phân ly không khí loại đi qua.
 Thiết bị phân ly không khí loại cánh quay.
 Thiết bị phân ly không khí loại kín.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-46
Thiết bị phân ly loại đi qua

 Hỗn hợp không khí và vật liệu theo ống (1), với tốc độ
18 ÷ 20m/s (đối với hạt có d=5mm) được thổi vào 
khoảng không gian giữa nón ngoài (2) và nón trong (3). 
Do tiết diện mở rộng nên tốc độ của dòng khí giảm 
xuống 4 ÷ 6m/s. 

 Những hạt có kích thước lớn, do giảm động năng, dưới 
tác dụng của trọng lực rơi xuống đáy nón ngoài theo ống 
tháo (4) quay trở lại máy nghiền (phân ly lần thứ nhất). 
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-47
7
5
1
2
3
76
Sơ đồ nguyên lý thiết bị phân 
ly không khí loại đi qua 
4
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-48
Thiết bị phân ly 
không khí loại đi qua 
13
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-49

 Hỗn hợp không khí và vật liệu có tốc độ giới hạn nhỏ hơn tốc 
độ của dòng khí tiếp tục đi vào nón trong (3) theo phương tiếp 
tuyến với thành nón nhờ những cánh định hướng (5). Do 
chuyển động xoáy hỗn hợp không khí và vật liệu xuất hiện 
lực ly tâm quán tính. Dưới tác dụng của lực ly tâm quán tính, 
những hạt có kích thước tương đối lớn lại rơi xuống theo 
thành nón 3 theo ống dẫn 4 trở lại máy nghiền (phân ly lần 
thứ hai) 

 Hỗn hợp không khí và vật liệu mịn còn lại tiếp tục đi lên qua 
ống 6 ra khỏi thiết bị phân ly đi vào thiết bị lắng (cyclone) thu 
hồi đưa đi sử dụng.

 Có thể điều chỉnh quá trình làm việc của thiết bị phân ly hay 
độ mịn của sản phẩm (3) theo hai cách sau: 
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-50

 Thay đổi tốc độ dòng khí: giảm tốc độ dòng khí đến 1 
giới hạn nào đó, sẽ tăng độ mịn của sản phẩm, nhưng 
năng suất giảm và ngược lại. 

 Thay đổi góc nghiêng của bản định hướng 5: nếu bảng 
định hướng hướng vào tâm, làm giảm dòng xoáy, kéo 
theo lực ly tâm quán tính giảm, do đó độ mịn của sản 
phẩm cũng giảm. Góc định hướng được điều chỉnh nhờ
vòng quay (7).

 Thiết bị phân ly không khí loại đi qua có thể phân ly vật 
liệu có kích thước hạt tương ứng với lượng còn lại trên 
sàng No009 từ 10÷12%. Năng suất đạt 7÷8 T/h, tùy 
thuộc vào kích thước của thiết bị.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-51
Sơ đồ sử dụng máy phân loại hạt 
trong dây chuyền công nghệ
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-52
14
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-53
Sơ đồ nguyên lý thiết bị
phân ly không khí loại 
cánh quay
2
4
7
5
1
6
8
Thiết bị phân ly loại cánh quay
3
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-54

 Thiết bị gồm các cánh hướng tâm (1) quay nhanh. Hỗn hợp không khí
và vật liệu được thổi vào ống (2), đi lên nón (3). Do tiết diện mở rộng, 
nên tốc độ dòng khí giảm nhiều. Những hạt vật liệu có kích thước lớn, 
giảm động năng, dưới tác dụng của trọng lực, tách khỏi dòng khí rơi 
xuống đáy nón theo ống (4) trở lại máy nghiền. 

 Hỗn hợp không khí và vật liệu tiếp tục đi lên các cánh quay (1). Nhờ
các cánh quay nhanh, tạo nên dòng xoáy. Các hạt có kích thước tương 
đối lớn dưới tác dụng của lực ly tâm quán tính bị văng ra đập vào đĩa 
(5), mất động năng rơi theo thành trong của nón (3), theo ống dẫn (4) 
trở lại máy nghiền. Hỗn hợp không khí và vật liệu mịn tiếp tục đi lên 
theo ống dẫn (6) ra khỏi thiết bị phân ly không khí đi và các thiết bị lắng 
thu hồi. 

 Thiết bị phân ly không khí loại cánh quay có thể phân loại những hạt 
vật liệu có kích thước tương đối lớn (100µm), nhưng cũng có thể phân 
loại được những hạt vật liệu rất mịn qua sàng No004 (>10000 lỗ/cm2) 
với hiệu suất khá cao khoảng 99%.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-55

 So sánh thiết bị phân ly không khí loại đi qua và 
loại cánh quay : 
 Thiết bị phân ly không khí loại cánh quay ưu việt hơn 
là có thể điều chỉnh sự làm việc của thiết bị bằng cách 
thay đổi tốc độ quay của cánh quay, mà không làm 
mất sự ổn định của dòng khí, 
 Thiết bị phân ly không khí loại đi qua, khi thay đổi góc 
nghiêng của cánh định hướng, thì trở lực của hệ bị 
thay đổi, do đó phá vỡ sự thay đổi của dòng khí.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-56
Thiết bị phân ly loại kín

 Vật liệu từ bunke chứa được nạp vào thiết bị phân ly 
không khí, qua ống dẫn (1), đổ trực tiếp xuống đĩa phân 
phối (2). Đĩa phân phối (2) gắn chặt vào trục quay (3). 
Trục (3) quay nhờ động cơ (4) qua hệ giảm tốc (5). Trục 
quay với tốc độ 250 ÷ 400 v/ph. 

 Dưới tác dụng của lực ly tâm quán tính, vật liệu bị văng ra 
chung quanh những hạt có kích thước lớn đập vào thành 
phễu trong (6), mất động năng rơi xuống đáy phễu, theo 
ống dẫn (7) trở về nghiền nghiền lại.
15
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-57
4 5
8
1
6
12
10
11
7
6
9
2
3
Sơ đồ hệ thống phân 
ly không khí loại kín
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-58

 Những hạt vật liệu có kích thước nhỏ bị cuốn lên trên theo 
dòng khí được tạo ra do quạt (8). Những hạt có kích thước 
tương đối lớn gặp cánh quay ly tâm (9) bị văng ra thành 
phễu trong (6) mất động năng rơi xuống đáy phễu theo ống 
dẫn (7) trở về lại máy nghiền. 

 Hỗn hợp không khí và vật liệu đạt kích thước yêu cầu sẽ
tiếp tục chuyển động trong khoảng không gian giữa phễu 
trong (6) và phễu ngoài (10). Dưới tách dụng của trọng lực 
và một phần áp lực của không khí tách ra khỏi dòng khí rơi 
xuống đáy phễu (10). Theo ống dẫn (11) dẫn về các thiết bị
chứa.

 Dòng khí đã tách khỏi vật liệu đi qua những tấm chắn (12) 
trở lại phễu trong (6) tiếp tục phân ly vật liệu, tạo thành một 
chu trình kín. 
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-59 PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-60
16
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-61
Thiết bị phân ly không khí loại kín
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-62
Lắng 
trong trường tĩnh điện
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-63
Phương pháp lắng tĩnh điện

 Thiết bị lắng tĩnh điện là sử dụng một hiệu điện thế
cực cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dòng 
khí. Có 4 bước cơ bản được thực hiện là:
 Dòng điện đủ lớn để làm các hạt bụi bị ion hoá;
 Chuyển các ion bụi (có độ tích điện 108ion/cm3) từ các bề mặt 
thu bụi bằng lực điện trường.
 Trung hoà điện tích của các ion bụi lắng trên bề mặt thu.
 Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu. Các hạt bụi có thể được 
tách ra bởi một áp lực hay nhờ rửa sạch.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-64
17
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-65
Cấu tạo điện cực
Điện cực (+) 
dạng dây
Điện cực (-) 
dạng ống
Điện cực (+) 
dạng dây
Điện 
cực (-) 
dạng 
tấm
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-66
Ưu nhược điểm của lọc tĩnh điện

 Ưu điểm : hiệu quả thu hồi cao với những hạt có kích 
thước cực nhỏ (0,01µm) và nếu vận hành tốt có thể
>99,5%, tổn thất áp suất tương đối thấp, có thể xử lý lưu 
lượng lớn, lưu lượng dòng chảy vào thay đổi được, nồng 
độ bụi dao động 2,0-250.000 mg/m3, nhiệt độ khí thải cao 
6500C.

 Nhược điểm : chất ô nhiễm thể khí và hơi không thể thu 
hồi và xử lý, chi phí bảo dưỡng cao, dễ cháy nổ, vận 
hành phức tạp, khí ozon và NOx tạo ra ở điện cực âm.
PHƯƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG - THIẾT BỊ LẮNG 8-67
So sánh lựa chọn 3 loại thiết bị xử lý bụi

 Buồng lắng bụi: cần sử dụng chắc chắn trường hợp bụi 
thô, thành phần cỡ hạt trên 50 µm chiếm tỷ lệ cao. Ngoài 
ra buồng lắng bụi được sử dụng như cấp lọc thô trước các 
thiết bị lọc tinh đắt tiền khác.

 Cyclone thường được sử dụng trong các trường hợp:
 Bụi thô.
 Nồng độ bụi ban đầu cao >20mg/m3.
 Không đòi hỏi hiệu quả lọc cao. Khi cần đạt hiệu quả cao hơn nên 
dùng cyclon ướt hoặc cyclon chùm.

 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng trong :
 Cần lọc bụi tinh với hiệu quả lọc rất cao.
 Lưu lượng khí thải cần lọc rất lớn.
 Cần thu hồi bụi có giá trị.