Центробежный экстрактор с барабаном 20 мм

Центробежный экстрактор с вращающимся барабаном 20 мм — самая малая машина линейки: диаметр барабана 20 мм, производительность 1–10 л/ч, скорость 5000–8000 об/мин при двигателе 90 Вт, присоединения Ø10, смачиваемые части из ПТФЭ, ПВДФ, ПЭЭК или чистого титана.

Место в технологической схеме

Это инструмент скрининга, а не производственная машина. При 1–10 л/ч он существует для того, чтобы новый экстрагент, новый разбавитель или новое соотношение фаз можно было оценить на нескольких литрах раствора и нескольких сотнях миллилитров органики — до того, как кто-то решится на пилот. Это самый дешёвый способ выяснить, разделяется ли система под действием центробежной силы вообще.

Почему самый малый барабан вращается быстрее всех

Разделяющая сила пропорциональна радиусу, умноженному на квадрат угловой скорости, поэтому барабан 20 мм должен вращаться на 5000–8000 об/мин, чтобы достичь силы, которую барабан 50 мм даёт при 2000–2800. Это механическое следствие, а не конструкторское предпочтение, и оно определяет характер машины: очень большая сила в очень малом объёме при удерживаемом объёме в десятки миллилитров. Для дорогих, опасных или дефицитных реагентов это именно то свойство, которое нужно.

Как читать спецификацию

• Диаметр барабана 20 мм — наименьший в семействе. Только скрининг; ниже примерно 1 л/ч барабан работает слишком «сухо» для устойчивой межфазной границы.
• Производительность 1–10 л/ч — сумма водной и органической фаз. Десяти литров в час хватает на материальный баланс и немногим более, в чём и смысл.
• Скорость 5000–8000 об/мин — диапазон, в котором диспергирование настраивают под межфазное натяжение системы. Слишком быстро — эмульсия, которую барабан не разделит; слишком медленно — страдает массоперенос.
• Двигатель 90 Вт — небольшой, потому что время контакта измеряется долями секунды.
• Присоединения Ø10 — минимальный диаметр выбран сознательно: удерживаемый объём здесь параметр стоимости и безопасности.
• Смачиваемые части — ПТФЭ, ПВДФ, ПЭЭК или чистый титан — весь неметаллический или титановый ряд, поэтому агрессивные и хлоридные системы допустимы даже на стенде.
• Платформа — сталь с покрытием, SUS 304 или 316 — настольное или напольное исполнение.

Типовые задачи и чего машина не терпит

Первый проход скрининга незнакомого экстрагента, измерение эффективности одной ступени практически без «памяти» смешения и выяснение того, ведёт ли себя система, эмульгирующая в гравитационном отстойнике, под действием центробежной силы. Используют его и там, где органики есть миллилитры, а не литры. Не терпит он твёрдых частиц и неустойчивых, «плавающих» межфазных границ: у барабана 20 мм нет запаса — слой крада его забивает, а изменение состава питания проявляется как унос фазы на выходе, а не как постепенный дрейф. Питание нужно осветлять. Для больших расходов турбинная экстракционная колонна закрывает пилотную производительность при большом числе ступеней.

Пришлите соотношение фаз, межфазное поведение и содержание твёрдого — подтвердим материал барабана и платформу.

Частые вопросы

Можно подавать питание с твёрдыми частицами?

Нет. У барабана 20 мм нет запаса: слой крада или унос тонких частиц его забивает. Требуется осветлённый раствор.

Зачем нужен такой малый расход, как 1 л/ч?

Чтобы вести скрининг на нескольких литрах раствора и сотнях миллилитров органики и получить материальный баланс до того, как будет запущен пилот.