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萃取机/分离机

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大流量离心萃取机

 

    

   上行中间:↑钢基衬氟;下行:↑应用现场  
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国家标准“JB/T11095 离心萃取机 技术条件”“JB/T7243离心萃取机 型号编制方法制定单位;
公司常年备有实验型萃取系统和萃取模拟流程软件,为用户免费进行萃取选型试验;

新型悬挂式离心萃取机典型优点如下
1.挠性悬挂式结构——自主创新,性能大大优于其它公司刚性上悬式结构,可自动对中,高速运转更稳定;
2.高技术参数——挠性悬挂式结构可获得更高技术参数,转速高,长径比大(L/D≥2),萃取效率高,分离效果好;
3.低功率消耗——在保证高技术参数前提下,优化混合模式,设备运行功率节省50%以上;
4.操作维护方便——取消了下部支撑和密封等附件,大大提高了可靠性,使用维护更方便;
5.新材料——与物料接触部分材质可选多种耐蚀材料:如钢基衬塑(氟),耐磨耐腐蚀耐溶剂,大大降低成本。可避免高分子材料转鼓强度低、易变形老化、转速低、分离因数不高、转鼓短、分离效果差等缺点。


一.萃取原理:
用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取。萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异,使溶质进行液液传质,以达到分离均相液体混合物的操作。萃取操作全过程可包括:1.原料液与萃取剂充分混合接触,完成溶质传质过程;2.萃取相和萃余相的分离过程;3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。通常用蒸馏方法回收。
现以提取含有A、B两组分的混合液中的A组分为例说明萃取操作过程。选用一种适宜的溶剂S,这种溶剂对欲提取的组分A应有显著的溶解能力,而对其它组分B应是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。所选用的溶剂S称为萃取剂。待分离的混合液(含A+B)称为原料液,其中被提取的组分A称为溶质,另一组分B(原溶剂)称为稀释剂。
萃取过程的三个步骤:(1)首先将原料液(A+B)与适量的萃取剂S在混合器中充分混合。由于B与S不互溶,混合器中存在S与(A+B)两个液相。进行搅拌,造成很大的相界面,使两相充分接触,溶质A由原料液(稀释剂B)中经过相界面向萃取剂S中扩散。这样A的浓度在原料液相中逐渐降低,在液相S中逐渐增高。经过一定时间后,两相中A的浓度不再随时间的增长而改变,称为萃取平衡。(2)在充分传质后,由于两液相有密度差,静置或通过离心作用会产生分层,以此达到分离的目的。以萃取剂S为主,并溶有较多溶质A的一相称为萃取相,以E表示;以稀释剂B为主并含有少量未扩散的溶质A的一相称为萃余相,以R表示。(3)通常用蒸馏的方法回收S。脱除S后的萃取相称为萃取液;脱除S后的萃余相称为萃余液。

 

二.工作原理:

该机集混合与分离于一体,结构紧凑。借助离心力加速具有比重差的液-液两相的分离。不融合的两个液相分别自两个进料管口进入转子的外腔,借助转子的旋

转而快速混合。混合后的液体通过转子底部的通道进入转子内部。具有自吸泵功能的转子内部分为四个竖直的腔体,进入的液体相互平衡。液体在转子内从下而上流动过程中逐渐分离。
分离区从挡流盘直到轻相堰,保证有足够的时间形成液-液分界面。分离开的液-液相分别通过轻、重相堰汇集到各自的收集腔,并分别由各自出口排出。重相堰板可以拆下更换以改变堰板直径。

三.性能特点:
1. 占用空间小 —— 电机直接驱动、无传动附件,结构紧凑、节省占地面积和操作空间;
2. 适应性能强 —— 与传统的厢式和塔式萃取设备相比,级存留时间短、分相迅速、适应的流比范围宽;通过调换堰板和变频调速可满足不同密度、不同粘度的液体物料;
3. 萃取效率高 —— 相平衡建立快,易于实现单级或多级串联逆流或错流洗涤和萃取;
4. 操作性能好 —— 全自动操作,可连续无间断运行,也可小批量多品种使用;
5. 投资费用低 —— 机器内容积小,萃取剂、溶剂或洗涤剂耗用最小;
6. 密闭性能好 —— 满足防爆以及有毒、有害和易挥发性介质的应用环境和GMP规范;
7. 可选配置多 —— 根据不同需要机器可配置防乳化装置、在位清洗机构(CIP)、变频器等。
 

四.技术参数:

型 号
转鼓直径 mm
处理量L/h
电机电压V/AC
运行功率(kW)
进/出口(mm)
底座面积 mm
高度mm
质量(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-N80040000~7000038015~221501800×180031003000
CTL1000-N100060000~10000038018~251502100×210038003500
在湿法冶金采用萃取工艺时,特别是当需要级数很多或可以采用非平衡萃取时,离心萃取机的应用也有良好前景。采用离心萃取机对减少萃取设备所占厂房面积、减少萃取流程中的萃取剂存留量、缩短萃取系统从起动到稳定的时间和利于自动控制等方面有显著效果。
在其他传统行业替代传统萃取设备的应用也是非常广泛的,应用前景非常好。

五.典型应用
1.油水分离、原油的除水;2.溶剂分离;3.食品/饮料/药品2相分离;4.化妆品生产;5.各种溶剂萃取;6.湿法冶金,金属元素的溶剂萃取;7.工业废液的处理:江、河、湖、海水油污染处理,地下水污染的处理。
应用范例:
A、用于液—液两相分离;B、原子能(核燃料废弃物处理);C、湿法冶金(稀贵金属、有色金属萃取);D、生物化工、生物制药;E、化学工业、制药、农药化工;F、生物提取(中药、茶叶、植物等有效成分提取);G、精细化工(香料、色素提取);H、石油化工(原油脱水、脱盐);I、环保行业(含酚污水处理、油水分离)。
 植物提取:

 化工、制药:

 环保(含酚废水处理):

 湿法冶金:

萃取机研发史

→ 50年代,为解决核能领域乏燃料处理,国内第一台圆筒式、轮式搅拌离心萃取机诞生在荔枝视频app机械研究所;并掌握了离心萃取核心理论计算方法和结构设计。


一代轮式搅拌型

→ 80年代,该型萃取机逐渐推广应用在民用各行业。主要用在化工行业硝化废水、硝基酚钠废水、焦化厂污水中含酚处理等,取得了良好的应用效果。


国内首次应用在民用行业

(1978年,LC500多流萃取离心机在抗菌素生产重大技术改造中成功应用,并获“全国科学大会奖”

→ 我司在推广离心萃取机应用中,紧随发达国家离心萃取机技术发展新趋势,先后开发出新一代环隙式离心萃取机,并实现了系列化,引进了新材料和新工艺。目前,我司拥有最大流量(最大直径)、最全系列、最新材料的离心萃取机系列,据分离机械行业协会统计,其国内市场占有率70%。


第二代环隙混合型

→ 离心萃取机国家标准制定单位

→ 专业级有机溶剂离心萃取实验室----免费提供各类离心萃取机选型、工艺参数试验(相比、萃取率、萃取剂类型、配比、夹带量等),或携带实验型萃取机上门服务,全程免费

萃取机研发史

→ 50年代,为解决核能领域乏燃料处理,国内第一台圆筒式、轮式搅拌离心萃取机诞生在荔枝视频app机械研究所;并掌握了离心萃取核心理论计算方法和结构设计。


一代轮式搅拌型

→ 80年代,该型萃取机逐渐推广应用在民用各行业。主要用在化工行业硝化废水、硝基酚钠废水、焦化厂污水中含酚处理等,取得了良好的应用效果。


国内首次应用在民用行业

(1978年,LC500多流萃取离心机在抗菌素生产重大技术改造中成功应用,并获“全国科学大会奖”

→ 我司在推广离心萃取机应用中,紧随发达国家离心萃取机技术发展新趋势,先后开发出新一代环隙式离心萃取机,并实现了系列化,引进了新材料和新工艺。目前,我司拥有最大流量(最大直径)、最全系列、最新材料的离心萃取机系列,据分离机械行业协会统计,其国内市场占有率70%。


第二代环隙混合型

→ 离心萃取机国家标准制定单位

→ 专业级有机溶剂离心萃取实验室----免费提供各类离心萃取机选型、工艺参数试验(相比、萃取率、萃取剂类型、配比、夹带量等),或携带实验型萃取机上门服务,全程免费

萃取机选型原则

一.确定型号、结构:
1.最大混合通量(物料水相A和有机萃取剂O加一起的总量)可达80~100m3/h;参见具体型号;
2.众多结构可选:
(1)适应难分离、难萃取体系的上下支撑、大长径比、高技术参数结构:

←型号有:CTL100、CTL150、CTL250、CTL350、CTL450、CTL550、CTL650、CTL800、CTL1000;
←高技术参数:长径比>2;转鼓长度长;
←优势:可获得较高的萃取效率和分离效率;
    大功电机配置,可实现带料直接启动;
    可实现在线清除生成的固体(CIP);
    多重安全联锁;
    塔型支撑结构,刚性好,可直接放置任意支撑平台,对基础要求低。

(2)适应易分离、易萃取体系(密度差大)的上悬式支撑结构:

←型号有:CTL100-NA、CTL150-NA、CTL250-NA、CTL350-NA、CTL450-NA、CTL550-NA、CTL650-NA、CTL800-NA;
←技术参数:转鼓长度较短,长径比小于2;
←优势:球形支撑主轴结构,对中性较好;
    转子为上悬式支撑,主轴底部无密封和轴承,维护相对方便;
    转鼓相对较短,电机功率相对较小。

(3)极易分离体系、萃取效率要求不高场合的全塑型结构:

因塑料强度一般为钢的1/10,全塑型萃取机转鼓直径一般在400mm以下;且转子较短,分离效率和萃取效率低;
因塑料强度低,该型萃取机转速一般低于600r/min,分离因数低,适合易分离体系;
←优势:转子质量轻,电机消耗功率低;
    价格相对较低;

(4)一台萃取机内部实现4级逆流萃取的单台多级型:

←型号有:CTL364-N;
←技术参数:转鼓直径360mm,4级逆流;1.5m3/h的理论混合通量,7.5kW;
←优势:单台多级,结构紧凑;
    工艺流程简化;
    节省萃取剂。

二.确定材质:
 (1)常用与物料接触部分材质:不锈钢304、316L、904L、双相不锈钢2205、工业纯钛TA2、哈氏合金C276等,也可根据用户工艺需要选用其它特种材质;
密封材质一般为氟橡胶、三元乙丙橡胶、硅胶外包聚四氟乙烯等。

(2)在保证设备强度和高技术参数前提下,为保证设备的耐腐蚀性并降低设备成本,本公司独创钢基衬塑(Halar、PTFE等)技术。既保证了设备在高转速、高分离因数条件的强度需要,又使设备具备耐腐蚀、耐极性溶剂特性,使用寿命长(正常使用条件下,不低于10年)。

三.选配要求的确定:
(1)大相比场合:离心萃取机适应的相比范围一般为1:30~30:1,超过这个范围或临近该范围,会造成相夹带和萃取效率低下。我司专利技术“本级回流型离心萃取机”可有效解决该难题:

外置式本级回流内置式本级回流

(2)固体夹带或析出场合:离心萃取机是萃取分离液液体系的设备,对固体夹带和萃取过程中固体析出的难题,我公司研发出专利机构——CIP在线清洗机构,可在不拆卸设备的前提下,对固体进行有效清除。


在位清洗型离心萃取机

(3)水相夹带油的后续处理:在萃取中,水相难免会夹带少量油相,我公司专利技术“逐级除油系统”,能有效清除夹带的油相,可降低至5ppm级以下。

(4)多级串联逆流萃取成套系统自动化软件:我公司有50级以上的串联逆流萃取系统的成套自动化软件开发及应用经验。

应用业绩

1.盐湖卤水提锂及锂同位素(Li6、Li7)分离成套装备:利用络合萃取体系对盐湖卤水进行提硼、提锂(获得电池级碳酸锂、高纯氯化锂)并实现锂同位素的分离;

2017年度安徽省科学技术一等奖

2.湿法冶金/稀土/稀贵金属提取:提供湿法冶金(镍、钴、铜、金、银、钪、钫、铀、钍、铼、锌等)萃取工艺及成套设备,从物料预处理、萃取剂选型及配比、流比确定、萃取级数、萃取工艺、除油、蒸发浓缩、干燥包装、自动化控制、安装施工等一揽子解决方案。提供溶剂萃取选型试验、萃取工艺方案、样机试验等。

镍、钴提取(萃取、反萃、洗涤)污酸提铼(萃取、反萃)

3.医药/中药/农药/生物/食品:青霉素6APA、香兰素、茶妥酚、黄精、大蒜油、人参提取物、农药咪酰胺、甜味剂、维生素、食品添加剂、三氯蔗糖等。


茶叶提取物萃取

4.环保/废水处理:废水有机物提取、降低COD、焦化废水、化工废水、兰炭废水等提酚、酚氨废水脱酚、精酚车间废水处理及洗盐、癸二酸生产含酚废水处理等。


含酚废水处理,有效降低COD

5.化工/石油/精细化工/无机盐工业/核能:油水分离、原油纯化、蒽油处理、催化剂、核能乏燃料处理等。