新型离心萃取机的开发及其应用前景.docxVIP

图1离心萃取机工作原理图张德友,卓培忠,李传祥,陈道林,陈崔龙,陈建国(合肥通用机械研究院,安徽合肥,230031)摘要:介绍了离心萃取机的结构和工作原理,国内外发展历程,对比了国内外机型的技术参数。着重分析了自行开发的新型离心萃取机的技术创新点和优点,探讨了新型离心萃取机在核能、环保、湿法冶金、生物制药、精细化工等行业的市场应用前景。关键词:离心萃取机;溶剂萃取;应用中图分类号:TQ051.8+4文献标识码:B文章编号:1005-8265(2008)03-0039-04概述离心萃取机是利用离心力实现液液两相萃取和分离的高效萃取设备。该设备可以实现液液两相混合传质、反应、萃取、洗涤、分离等多种功能。互不相溶的两液相分别自两个进料口进入转鼓与外壳之间的混合腔,借助转鼓的旋转而快速混合,混合后的液体通过转鼓底部的抽吸叶片装置进入转鼓内部(见图1)。具有自吸泵功能的转鼓内部被隔板分为四个竖直的腔体,进入的液体相互平衡,液体在转鼓内从下而上流动过程中在离心机作用下逐渐分离。相堰板设计为可以拆下更换以改变堰板直径。离心萃取机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、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,因此适应性能强。1离心萃取机相平衡建立快,易于实现单级或多级串联逆流或错流洗涤和萃取,因此萃取效率高。离心萃取机机内容积小,溶剂存留量小,萃取剂、溶剂或洗涤剂耗用最小,回收再生费用。因此节省投资费用和溶剂的离心萃取机国内外发展历程2国外从20世纪30年代开始离心萃取机的研究,到40年代制造出样机。自离心萃取机问世以来,发展迅速,在许多国家已经广泛应用于制药、冶金、废水处理、石油化工和核燃料后处理等领域。我国从1963年开始离心萃取机的研究,到80年代,试制了小型单级的离心萃取机,并取得了一些实验数据和成果。但是因为没有相应的技术标准和专门的生产制造单位,这以后的一段时期一直未有大的进展,与国外发达国家的差距逐渐拉大。从2002年开始,在结合前人的研究成果同时吸收和借鉴国外如美国、法国等发达国家离心萃取机优点的基础上,自行研制开发了第一代CTL型离心萃取机,并在第一代萃取机的实际应用过程中积累经验、改进不足,不断完善。经过近五年的改进和完善,已成功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。重收稿日期:2008-07-10过滤与分离JournalofFiltrationSeparation·40·2008Vol.18No3开发出新一代高效的离心萃取机,并逐渐形成系列化和标准化。机器规格从转鼓直径50、150、250、350、450mm直到550mm,混合通量从0.002m3/h直到40m3/h,基本可以满足不同行业的应用需求。目前生产的新一代CTL型高效离心萃取机在技术参数上最大规格已超出美国公司类似产品,在机器的可靠性及易损件的寿命上也比美国公司类似产品要高见表1)。表1国内外离心萃取机主要生产厂商机型的技术数据(图3CTL150～CTL550型外形图转鼓直径mm处理能力m3/h最大机型传动方式表3第2代离心萃取机的主要技术参数生产厂备注转鼓直径mm进出口径mm处理量L/h-1电机kW外形尺寸mm质量kg国内合肥天工公司CTL550电机直联Φ550第2代第2代第2代403030型号美国阿贡实验室V-20电机直联Φ508国外340×280×760500×500×1200725×725×1700900×9001300×2700CTL50CTL150CTL250CTL350CTL550501502503502~12030040003000～1200011152550801005020070010002000法国Robatel公司BXP520电机直联Φ5202.1CTL型离心萃取机第1代CTL型离心萃取机外形见图2,数见表2。其技术4000030表4BXP型技术参数转鼓直径mm转鼓转速r/min最大通量m3/h电机功率kw外形尺寸mm型号550×550×1300940×94010401330×2310BXP190BXP320BXP360BXP52019032036052029002900290014503610250.7545.57.5表5ANL型技术参数转鼓直径处理量L/min电机HP进出口径质量kg型号外形尺寸9”×9”×17”1’×1’×3’2’×2’×5’3’×3’×6.5’4’×4’×8.5’V-2V-5V-10V-162”5”10”16”24～2235～110110～3401/627.5303/8