全氟成型離心萃取機(jī)的優(yōu)劣

隨著溶劑萃取行業(yè)的發(fā)展，離心萃取機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。因萃取體系大多是在酸、堿以及極性溶劑等強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)極性溶劑的工藝條件下實(shí)施，加之工藝上的溫度、鹽分等影響，對(duì)離心萃取機(jī)的材質(zhì)要求比較嚴(yán)苛。在普通不銹鋼難以耐腐蝕時(shí)，選用工業(yè)純鈦、哈氏合金等投入成本又太高，市場上出現(xiàn)了所謂的全氟型離心萃取機(jī)、全塑型離心萃取機(jī)或氟塑料整體成型的離心萃取機(jī)等，根據(jù)宣傳具有耐腐蝕、耐溶劑、萃取效率高、節(jié)省功率等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合理論分析、實(shí)際應(yīng)用、國外發(fā)展等方面，對(duì)該類型設(shè)備試著進(jìn)行全面分析。

（1）氟塑料的屈服強(qiáng)度一般在20MPa，僅為鋼材的1/10，甚至還低。作為離心萃取機(jī)的轉(zhuǎn)鼓，在旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)鼓本身收到離心力場的內(nèi)應(yīng)力作用，此外還需經(jīng)受物料的離心壓力。在此力學(xué)綜合作用下，塑料的強(qiáng)度無法滿足，這也是塑料難以作為離心機(jī)旋轉(zhuǎn)件或壓力容器承壓件的重要原因，無法克服。

（2）因?yàn)樗芰系淖陨韽?qiáng)度低，難以克服離心力的應(yīng)力及物料壓力作用，全塑型離心萃取機(jī)必然轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)鼓長徑比小、轉(zhuǎn)鼓直徑小、轉(zhuǎn)鼓長度短，犧牲分離因數(shù)以及轉(zhuǎn)鼓的性能參數(shù)來制作，所以全塑型離心萃取機(jī)的應(yīng)用場合十分有限，僅在處理量小、易分離的特定場合，如密度差大的場合等。國外如法國、德國、美國均未把全塑型離心萃取機(jī)作為發(fā)展方向，而是向著新一代環(huán)隙式、大長徑比的方向發(fā)展。

（3）新一代環(huán)隙式、大長徑比的高參數(shù)離心萃取機(jī)是發(fā)達(dá)國家的技術(shù)發(fā)展趨勢，如法國羅伯特、美國阿貢實(shí)驗(yàn)室等均以此作為發(fā)展方向。該型離心機(jī)的重要特點(diǎn)是：大長徑比。轉(zhuǎn)鼓直徑大，長度高，這個(gè)技術(shù)參數(shù)是為了確保分離時(shí)間長，而環(huán)隙結(jié)構(gòu)是為了保證混合傳質(zhì)效果好，以上兩點(diǎn)確保了萃取效率高——而這時(shí)全塑型離心萃取機(jī)無法達(dá)到的。

（4）新一代環(huán)隙式、大長徑比高參數(shù)離心萃取機(jī)結(jié)構(gòu)上采用上下支撐的結(jié)構(gòu)，是為了確保轉(zhuǎn)鼓大長徑比的穩(wěn)定性和可靠性，底部的整裝式機(jī)械密封確保了整機(jī)的密閉。機(jī)械密封在轉(zhuǎn)速3000r/min以內(nèi)是通用機(jī)械行業(yè)最成熟可靠的密封型式，性能優(yōu)越，可靠穩(wěn)定。

（5）全塑型離心萃取機(jī)因自身強(qiáng)度缺陷，不能做成大長徑比的高參數(shù)，轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)鼓短，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入的物料少，所以需求的電機(jī)功率小。但這不是節(jié)能。這是犧牲了處理能力、分離時(shí)間、萃取效率等代價(jià)換來的。一般萃取應(yīng)用時(shí)，多為多級(jí)串聯(lián)，一旦意外停車，設(shè)備會(huì)積留物料，較小的功率配備難以負(fù)荷直接啟動(dòng)，只能放空造成物料損耗；加之全塑離心萃取機(jī)壽命短，易變形，維修維護(hù)成本高，綜合下來，該設(shè)備的投資成本、使用成本反而更高。

（6）全塑型離心萃取機(jī)內(nèi)部連接只能采用螺紋或卡口型式，連接形式不可靠，沒有具體力學(xué)模型，這種結(jié)構(gòu)型式在離心力場、壓力場均未接受理論分析、實(shí)踐考驗(yàn)，風(fēng)險(xiǎn)性大。

綜上，全氟型離心萃取機(jī)、全塑型離心萃取機(jī)或氟塑料整體成型的離心萃取機(jī)作為一種概念性的離心萃取機(jī)，雖然引入了新材料，可以耐受腐蝕和溶劑極性，但作為一種工業(yè)設(shè)備，還需要從力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)型式、材料性能研究等基礎(chǔ)研究做起。而市場上鋼襯塑型離心萃取機(jī)，在離心萃取行業(yè)，是一種非常好的應(yīng)用創(chuàng)新。