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大流量離心萃取機

 

    

   上行中間:↑鋼基襯氟;下行:↑應用現場  
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國家標準“JB/T11095 離心萃取機 技術條件”“JB/T7243離心萃取機 型號編製方法製定單位;
公司常年備有實驗型萃取係統和萃取模擬流程軟件,為用戶免費進行萃取選型試驗;

新型懸掛式離心萃取機典型優點如下
1.撓性懸掛式結構——自主創新,性能大大優於其它公司剛性上懸式結構,可自動對中,高速運轉更穩定;
2.高技術參數——撓性懸掛式結構可獲得更高技術參數,轉速高,長徑比大(L/D≥2),萃取效率高,分離效果好;
3.低功率消耗——在保證高技術參數前提下,優化混合模式,設備運行功率節省50%以上;
4.操作維護方便——取消了下部支撐和密封等附件,大大提高了可靠性,使用維護更方便;
5.新材料——與物料接觸部分材質可選多種耐蝕材料:如鋼基襯塑(氟),耐磨耐腐蝕耐溶劑,大大降低成本。可避免高分子材料轉鼓強度低、易變形老化、轉速低、分離因數不高、轉鼓短、分離效果差等缺點。


一.萃取原理:
用溶劑從液體混合物中提取其中某種組分的操作稱為液/液萃取。萃取是利用溶液中各組分在所選用的溶劑中溶解度的差異,使溶質進行液液傳質,以達到分離均相液體混合物的操作。萃取操作全過程可包括:1.原料液與萃取劑充分混合接觸,完成溶質傳質過程;2.萃取相和萃餘相的分離過程;3.從萃取相和萃餘相中回收萃取劑的過程。通常用蒸餾方法回收。
現以提取含有A、B兩組分的混合液中的A組分為例說明萃取操作過程。選用一種適宜的溶劑S,這種溶劑對欲提取的組分A應有顯著的溶解能力,而對其它組分B應是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。所選用的溶劑S稱為萃取劑。待分離的混合液(含A+B)稱為原料液,其中被提取的組分A稱為溶質,另一組分B(原溶劑)稱為稀釋劑。
萃取過程的三個步驟:(1)首先將原料液(A+B)與適量的萃取劑S在混合器中充分混合。由於B與S不互溶,混合器中存在S與(A+B)兩個液相。進行攪拌,造成很大的相界麵,使兩相充分接觸,溶質A由原料液(稀釋劑B)中經過相界麵向萃取劑S中擴散。這樣A的濃度在原料液相中逐漸降低,在液相S中逐漸增高。經過一定時間後,兩相中A的濃度不再隨時間的增長而改變,稱為萃取平衡。(2)在充分傳質後,由於兩液相有密度差,靜置或通過離心作用會產生分層,以此達到分離的目的。以萃取劑S為主,並溶有較多溶質A的一相稱為萃取相,以E表示;以稀釋劑B為主並含有少量未擴散的溶質A的一相稱為萃餘相,以R表示。(3)通常用蒸餾的方法回收S。脫除S後的萃取相稱為萃取液;脫除S後的萃餘相稱為萃餘液。

 

二.工作原理:

該機集混合與分離於一體,結構緊湊。借助離心力加速具有比重差的液-液兩相的分離。不融合的兩個液相分別自兩個進料管口進入轉子的外腔,借助轉子的旋

轉而快速混合。混合後的液體通過轉子底部的通道進入轉子內部。具有自吸泵功能的轉子內部分為四個豎直的腔體,進入的液體相互平衡。液體在轉子內從下而上流動過程中逐漸分離。
分離區從擋流盤直到輕相堰,保證有足夠的時間形成液-液分界麵。分離開的液-液相分別通過輕、重相堰匯集到各自的收集腔,並分別由各自出口排出。重相堰板可以拆下更換以改變堰板直徑。

三.性能特點:
1. 占用空間小 —— 電機直接驅動、無傳動附件,結構緊湊、節省占地麵積和操作空間;
2. 適應性能強 —— 與傳統的廂式和塔式萃取設備相比,級存留時間短、分相迅速、適應的流比範圍寬;通過調換堰板和變頻調速可滿足不同密度、不同粘度的液體物料;
3. 萃取效率高 —— 相平衡建立快,易於實現單級或多級串聯逆流或錯流洗滌和萃取;
4. 操作性能好 —— 全自動操作,可連續無間斷運行,也可小批量多品種使用;
5. 投資費用低 —— 機器內容積小,萃取劑、溶劑或洗滌劑耗用最小;
6. 密閉性能好 —— 滿足防爆以及有毒、有害和易揮發性介質的應用環境和GMP規範;
7. 可選配置多 —— 根據不同需要機器可配置防乳化裝置、在位清洗機構(CIP)、變頻器等。
 

四.技術參數:

型 號
轉鼓直徑 mm
處理量L/h
電機電壓V/AC
運行功率(kW)
進/出口(mm)
底座麵積 mm
高度mm
質量(kg)
 CTL50-N
50
2~120
380
0.08~0.1
15
340×280
760
50
CTL150-N
150
100~1000
380
0.5~1
25
500×500
1150
250
CTL250-N
250
1000~3000
380
1~2
50
725×725
1730
600
CTL350-N
350
3000~10000
380
2~4
80
910×910
2120
900
CTL450-N
450
8000~15000
380
4~7.5
80
1100×1100
2250
1400
CTL550-N
550
12000~30000 
380
7~11
100
1300×1300
2750
2000
CTL650-N
650
25000~40000 
380
11~15
125
1500×1500
2960
2500
CTL800-N 800 40000~70000 380 15~22 150 1800×1800 3100 3000
CTL1000-N 1000 60000~100000 380 18~25 150 2100×2100 3800 3500
在濕法冶金采用萃取工藝時,特別是當需要級數很多或可以采用非平衡萃取時,離心萃取機的應用也有良好前景。采用離心萃取機對減少萃取設備所占廠房麵積、減少萃取流程中的萃取劑存留量、縮短萃取係統從起動到穩定的時間和利於自動控製等方麵有顯著效果。
在其他傳統行業替代傳統萃取設備的應用也是非常廣泛的,應用前景非常好。

五.典型應用
1.油水分離、原油的除水;2.溶劑分離;3.食品/飲料/藥品2相分離;4.化妝品生產;5.各種溶劑萃取;6.濕法冶金,金屬元素的溶劑萃取;7.工業廢液的處理:江、河、湖、海水油汙染處理,地下水汙染的處理。
應用範例:
A、用於液—液兩相分離;B、原子能(核燃料廢棄物處理);C、濕法冶金(稀貴金屬、有色金屬萃取);D、生物化工、生物製藥;E、化學工業、製藥、農藥化工;F、生物提取(中藥、茶葉、植物等有效成分提取);G、精細化工(香料、色素提取);H、石油化工(原油脫水、脫鹽);I、環保行業(含酚汙水處理、油水分離)。
 植物提取:

 化工、製藥:

 環保(含酚廢水處理):

 濕法冶金:

萃取機選型原則

一.確定型號、結構:
1.最大混合通量(物料水相A和有機萃取劑O加一起的總量)可達80~100m3/h;參見具體型號;
2.眾多結構可選:
(1)適應難分離、難萃取體係的上下支撐、大長徑比、高技術參數結構:

←型號有:CTL100、CTL150、CTL250、CTL350、CTL450、CTL550、CTL650、CTL800、CTL1000;
←高技術參數:長徑比>2;轉鼓長度長;
←優勢:可獲得較高的萃取效率和分離效率;
    大功電機配置,可實現帶料直接啟動;
    可實現在線清除生成的固體(CIP);
    多重安全聯鎖;
    塔型支撐結構,剛性好,可直接放置任意支撐平台,對基礎要求低。

(2)適應易分離、易萃取體係(密度差大)的上懸式支撐結構:

←型號有:CTL100-NA、CTL150-NA、CTL250-NA、CTL350-NA、CTL450-NA、CTL550-NA、CTL650-NA、CTL800-NA;
←技術參數:轉鼓長度較短,長徑比小於2;
←優勢:球形支撐主軸結構,對中性較好;
    轉子為上懸式支撐,主軸底部無密封和軸承,維護相對方便;
    轉鼓相對較短,電機功率相對較小。

(3)極易分離體係、萃取效率要求不高場合的全塑型結構:

因塑料強度一般為鋼的1/10,全塑型萃取機轉鼓直徑一般在400mm以下;且轉子較短,分離效率和萃取效率低;
因塑料強度低,該型萃取機轉速一般低於600r/min,分離因數低,適合易分離體係;
←優勢:轉子質量輕,電機消耗功率低;
    價格相對較低;

(4)一台萃取機內部實現4級逆流萃取的單台多級型:

←型號有:CTL364-N;
←技術參數:轉鼓直徑360mm,4級逆流;1.5m3/h的理論混合通量,7.5kW;
←優勢:單台多級,結構緊湊;
    工藝流程簡化;
    節省萃取劑。

二.確定材質:
 (1)常用與物料接觸部分材質:不鏽鋼304、316L、904L、雙相不鏽鋼2205、工業純鈦TA2、哈氏合金C276等,也可根據用戶工藝需要選用其它特種材質;
密封材質一般為氟橡膠、三元乙丙橡膠、矽膠外包聚四氟乙烯等。

(2)在保證設備強度和高技術參數前提下,為保證設備的耐腐蝕性並降低設備成本,本公司獨創鋼基襯塑(Halar、PTFE等)技術。既保證了設備在高轉速、高分離因數條件的強度需要,又使設備具備耐腐蝕、耐極性溶劑特性,使用壽命長(正常使用條件下,不低於10年)。

三.選配要求的確定:
(1)大相比場合:離心萃取機適應的相比範圍一般為1:30~30:1,超過這個範圍或臨近該範圍,會造成相夾帶和萃取效率低下。我司專利技術“本級回流型離心萃取機”可有效解決該難題:

外置式本級回流 內置式本級回流

(2)固體夾帶或析出場合:離心萃取機是萃取分離液液體係的設備,對固體夾帶和萃取過程中固體析出的難題,我公司研發出專利機構——CIP在線清洗機構,可在不拆卸設備的前提下,對固體進行有效清除。


在位清洗型離心萃取機

(3)水相夾帶油的後續處理:在萃取中,水相難免會夾帶少量油相,我公司專利技術“逐級除油係統”,能有效清除夾帶的油相,可降低至5ppm級以下。

(4)多級串聯逆流萃取成套係統自動化軟件:我公司有50級以上的串聯逆流萃取係統的成套自動化軟件開發及應用經驗。