Смеситель-отстойник из ПВХ

Смеситель-отстойник из ПВХ — это ступень экстракции растворителем лабораторного и пилотного масштаба: одна смесительная камера, где контактируют водная и органическая фазы, и одна отстойная камера, где они разделяются. Аппарат охватывает от 100 мл до 5 л эффективного объёма смесителя при соотношении 1:3 или 1:4 и изготавливается из ПВХ сваркой горячим газом.

Место в программе испытаний

Пробирочные опыты дают изотерму. Смеситель-отстойник даёт то, чего изотерма дать не может: реальное время пребывания, реальное управление соотношением фаз и поведение отстаивания, которое видно ступень за ступенью. Это шаг между делительной воронкой и непрерывно работающим пилотом, и именно здесь решается судьба большинства схем — система, хорошо выглядящая на бумаге, часто показывает краст или медленное разделение уже на третьей ступени.

Почему ПВХ и почему сварка горячим газом

ПВХ инертен к разбавленным растворам серной и соляной кислоты и к экстрагентам на керосиновой основе, применяемым в контурах меди, никеля и кобальта, при доле стоимости ПВДФ или ПТФЭ. Способ изготовления значит больше, чем обычно ожидает покупатель: сварка горячим газом даёт непрерывный валик без слоя растворительного клея в стыке, поэтому нет размягчённого шва, который вымывался бы, растрескивался или отказывал через несколько сотен часов контакта с органической фазой.

Как читать спецификацию

• Эффективный объём смесителя 100 мл – 5 л: малые размеры подходят для одной–двух ступеней при расходе несколько литров в час; аппараты 3–5 л обеспечивают реалистичное время пребывания в многоступенчатом пилотном каскаде. Объём указан на ступень, поэтому каскад из пяти ступеней его умножает.
• Соотношение смеситель/отстойник 1:3 или 1:4: отстойник в три–четыре раза больше смесителя, потому что габарит задаёт разделение фаз, а не контактирование. Слишком плотное соотношение видно по органике на выходе водной фазы.
• Материал аппарата, ПВХ: практический предел около 60 °C. Выше ПВХ размягчается, и стенки отстойника теряют размерную стабильность.
• Тип платформы: мобильная многоуровневая платформа для каскада, который предстоит перекомпоновывать, настольная стойка для одной ступени. Материал — сталь с покрытием, SUS304 или алюминий.
• Управление: поканальное управление на каждую ступень кнопками или рукоятками в простых опытах, встроенный сенсорный экран, когда нужны протоколируемые скорости насосов и повторяемые соотношения.

Одно честное ограничение

ПВХ непрозрачен. Не видно ни зоны дисперсии, ни слоя краста, ни места его накопления — а именно за этим обычно и ставят опыт. Если цель кампании — наблюдение, берите прозрачную версию из ПВХ или ПММА той же геометрии; если задача горячая или кампания длинная, лучшим корпусом будут ПП или нержавеющая сталь.

Кислотная задача при комнатной температуре и длинная кампания — ПВХ. Комнатная температура, когда нужно видеть границу раздела, — прозрачный ПВХ или ПММА. Горячая задача или хлорид — ПП. Агрессивная органика или чувствительность к следовым металлам — ПТФЭ.

Пришлите технологическую схему, соотношение фаз, температуру и число ступеней — рассчитаем объём смесителя, площадь отстойника и компоновку платформы для каскада.