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。离心萃取机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。离心萃取机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;
轻重两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间形成的环隙型混合区内,借助转鼓的旋转,通过涡轮盘和叶轮使两相快速混合和分散,两相溶液得到充分的传质。完成混合传质过程。
2.萃取相和萃余相的分离过程;
混合液在涡流盘的作用下进入转鼓,在福板形成的隔舱区内,混合液很快与转鼓同步回转,在离心力的作用下,比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁;比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心,澄清后的两相液体最终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外,完成两相分离过程。
3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。
通常用蒸馏的方法回收萃取剂。脱除萃取剂后的萃取相称为萃取液;脱除萃取剂后的萃余相称为萃余液。
二.离心萃取机的特点:
⑴ 适应性能强 —— 与传统的厢式和塔式萃取设备相比,在离心力作用下,级存留时间短、分相迅速、适应的流比范围宽,处理能力大;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;
⑵ 物料存量小——两相物料在设备中存量小,接触时间短,更适用于处理因时间长易失活性和易变性的物料如:抗菌素等,当然,个别物系需两相在一起接触时间长的也可另行操作。
⑶ 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,传质效率高,级效率接近100%,停车后不破坏所建立的各级浓度分布,可在各级随时取样,便于检测。
⑷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,所需辅助设备少。
⑸ 适应能力强——不会因物料的变化影响萃取效果,能处理两相密度差小的粘度大的体系,并且具有很强的破乳能力。
⑹ 操作性能好 —— 全自动操作,操作流比范围非常宽。可连续无间断运行,也可小批量多品种使用;可间歇运行,可单台运行,也可根据工艺需要多台串联运行,台数不限,安装、操作和维修简单,所需工作人员少,可显著减轻工人的劳动强度和改善劳动环境,并且开停车方便,易实现在线分析和自动控制等。设备通电即可运转。无需传统工艺中的高塔式输料液。
⑺连续逆流可靠——逆流的实现是由每级混合室的抽吸力强制实现的,不需另设置级间泵。传统工艺设备中一般无强制能力,易产生液泛,多级串联时必须设置级间泵。
⑻ 设备容易放大——实践证明实验室规模的小设备和大生产用的大型设备效果是完全一样的,不必要考虑放大效应。
⑼投资费用低 —— 机器内容积小,萃取剂、溶剂或洗涤剂耗用最小
⑽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;
CWL系列离心萃取机技术参数
CWL-N型
型 号 |
转鼓直径 (mm) |
混 合 通 量 (L/h) |
进出口外径 (mm) |
功 率 (kw) |
尺 寸 (mm) |
重 量 (kg) |
CWL20-N |
20 |
0~5 |
Ø10 |
0.18 |
270×200×760 |
10 |
CWL50-N |
50 |
0~50 |
Ø20 |
0.2 |
300×250×500 |
18 |
CWL150-N |
150 |
200~800 |
Ø34 |
1.1 |
450×450×1100 |
200 |
CWL250-N |
250 |
800~3000 |
Ø50 |
5.5 |
700×700×1700 |
500 |
CWL350-N |
350 |
3000~8000 |
Ø89 |
7.5 |
880×880×2000 |
1000 |
CWL450-N |
450 |
8000~15000 |
Ø95 |
15 |
1000×1000×2200 |
1500 |
CWL550-N |
550 |
15000~40000 |
Ø108 |
22 |
1200×1200×2200 |
1800 |
CWL650-N |
650 |
40000~70000 |
Ø133 |
37 |
1500×1500×2500 |
2200 |
CWL-M型
型 号 |
转鼓直径 (mm) |
最 大 通 量 (L/h) |
进出口管径 (mm) |
功 率 (kw) |
尺 寸 (mm) |
重 量 (kg) |
CWL20-M |
20 |
5 |
DN10 |
0.18 |
270×200×760 |
10 |
CWL50-M |
50 |
50 |
DN20 |
0.18 |
400×400×800 |
18 |
CWL150-M |
150 |
1000 |
DN40 |
0.75 |
620×630×1150 |
120 |
CWL250-M |
250 |
3000 |
DN50 |
0.75~2.5 |
750×750×1400 |
460 |
CWL350-M |
350 |
8000 |
DN65 |
1.5~4 |
950×950×1688 |
680 |
CWL450-M |
450 |
15000 |
DN80 |
3~5.5 |
1000×1000×1800 |
880 |
CWL550-M |
550 |
30000 |
DN100 |
4~7.5 |
1200×1200×1760 |
1100 |
CWL650-M |
650 |
60000 |
DN125 |
5.5~11 |
1350×1350×1960 |
1800 |
CWL800-M |
800 |
90000 |
DN150 |
7.5~15 |
1600×1600×2400 |
2500 |
离心萃取机应用领域
在制药工业中的应用:
在医药行业方面,目前一些抗菌素类药品及氨基酸等生物产品生产所用离心萃取机需靠进口。新型离心萃取机可替代进口,市场前景广阔。
在生物工程方面,已成功应用于植物和中药有效成分的提取,茶叶萃取茶妥酚、中药萃取大蒜油等。。
在核燃料后处理中的应用:
离心萃取机具有级停留时间短、级存留液量少等特点,很适用于核燃料后处理过程,因为这对确保核几何临界安全和减轻萃取剂的辐照降解很有利,特别是对于含可裂变物质浓度高、燃耗深和冷却期短的辐照核燃料的后处理来说尤为重要。
环保含酚废水的处理:
用离心萃取机脱酚,具有设备体积小、效率高、萃取剂用量小的特点,可节省大量的萃取剂的费用,脱酚率达98%以上。目前国内各企业工业废水年排放约400亿吨,其中含酚工业废水约占0.5%左右,约20亿吨。据市场调研,预计国内排放含酚工业废水的总量的30%左右可采用离心萃取机脱酚,总共需要离心萃取机上千台以上。
在湿法冶金中的应用:
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。
化妆品行业营养物质的提取:
用离心萃取机进行植物萃取是指采用适当的溶剂或方法,以植物(整个植物或一部分)为原料,利用离心萃取机进行萃取提纯和加工,植物提取物配置的粉类、膏类,水类等美容制剂达到祛斑除皱,养颜驻容,延缓肌肤衰老的效果。
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。
食品行业:食用油、香料、精炼油、食用色素等分离或萃取。
化工/精细化工:催化剂萃取等。
油水分离:原油\重油\柴油等除水、除盐。
农药:马拉硫磷等萃取。
液/气两相的分离:从液相中去除气泡等。