浅析磁分离技术分离原理  

一、催化裂化废催化剂磁分离技术工作原理  

       由于原油性质的变重，为了增加轻质油品的产量，催化裂化工艺装置的数量和加工能力不断增加。截止1999年底，我国炼油原油一次加工能力达到276 Mt/a，当年实际加工了176 Mt，我国石油、石化两大集团的催化裂化加工能力占原油一次加工能力的34.5%。  

       催化裂化生产过程中，原料油在与催化剂混合反应时，原料油中所含的金属杂质连同生焦物质在高温条件下沉积在催化剂粒子上。在再生过程中，催化剂粒子上的焦碳被烧掉，而金属杂质保留了下来，随着催化剂的不断循环使用，金属杂质就在催化剂粒子上积累增加，从而使催化剂的活性和选择性下降，因此为了保持催化剂具有适当的活性和选择性，生产过程中必须不断向装置补充新鲜催化剂并分离出一些已达平衡催化剂。然而在分离出来的催化剂中含有部分未达平衡的催化剂，此部分催化剂仍然含有比较高的活性与选择性，如果将这些催化剂分离出来并重复使用就可达到节约成本的目的。 

       实验显示：催化裂化催化剂主要受到铁、镍和钒等金属杂质污染，而这些金属均具有一定的磁性因此那些使用寿命短的催化剂粒子，由于铁、镍和钒杂质含量低，磁性就弱；而那些使用寿命长的催化剂粒子，由于铁、镍和钒杂质含量高，磁性就强。在一定强度的磁场存在下，可以做到使后者吸着，而前者不被吸着，从而实现两者的分离，这就是磁分离技术的基本原理 。

二、高梯度磁分离工作原理

       高梯度磁分离器由轭铁、电磁线圈和装填不锈钢毛的分离容器组成。通电时，电磁线圈产生电磁场，流过分离器的废水中的颗粒物在磁场中受到磁力的作用，被基质──钢毛捕获。磁力愈强，捕获颗粒物的可能性愈大。

       在理论上，颗粒物所受的磁力(Fm)同磁场强度(H)、磁场梯度(dH/dx)和颗粒物的磁化率(x)和体积(V)等呈正相关关系，因此，在磁场强度相同的情况下，高梯度磁分离器的分离能力比常规磁分离器要高，梯度越高，分离能力越强。  

       所谓磁场梯度是指单位距离内磁场强度的变化。在一定的磁场强度下，梯度的高低同基质的磁化强度、形状、直径、填装率等有关。纤维状不锈钢毛基质磁化强度高，锐边多，直径小，填装率低(4～6％)，梯度可高达1000高斯／微米，是普通的小铁球、齿板、钢针等基质所不能比拟的。所以，采用钢毛基质的高梯度磁分离器可以分离一般磁分离器不能分离的磁化率低、体积小的弱磁性细颗粒物。此外，钢毛基质还具有一定的物理和化学稳定性，矫顽力小，捕集点多，过水性能好，是目前公认的基质材料。