КАДАММ ВА-С — сепаратор жидкость-жидкость стеклянный с перемешиванием, 10–100 л

КАДАММ ВА-С — стеклянные сепараторы-экстракторы с верхней мешалкой на 10, 20, 50 и 100 л. В одном сосуде выполняются три операции: перемешивание фаз для контакта, отстаивание до чёткой границы раздела и слив нижней фазы через донный кран. Корпус и крышка выполнены из боросиликатного стекла, смоченные части и уплотнения — из фторопласта. Диапазон оборотов у всего ряда одинаков — 0–450 об/мин, растёт мощность привода: 90 Вт у исполнений на 10 и 20 л, 120 Вт на 50 л и 200 Вт на 100 л, все с мотор-редуктором 1:3. Сосуды на 10 и 20 л шаровые, диаметром Ø280 мм; на 50 и 100 л — цилиндрические, Ø365 мм при внутренней длине 576 мм и Ø465 мм при длине 696 мм соответственно. У каждого исполнения четыре порта, нижний слив выполнен фланцем Ø80 мм с отверстием Ø33 мм на высоте 350 мм от пола. Питание 220 В 50 Гц.

Почему перемешивание ограничено 450 оборотами

Это не ограничение привода, а требование самого процесса, и понимать его важно до покупки. Экстракция и разделение фаз устроены как две противоположные стадии. Сначала фазы нужно привести в контакт: чем мельче капли одной жидкости в другой, тем больше поверхность массопереноса и тем быстрее целевое вещество переходит из фазы в фазу. Но затем эти же капли должны слиться и разойтись по плотности — и вот здесь избыточное перемешивание становится врагом. Если разогнать мешалку до нескольких тысяч оборотов, как в гомогенизаторе, получится устойчивая эмульсия: капли станут настолько мелкими, что силы поверхностного натяжения будут удерживать их во взвешенном состоянии часами, а при наличии в системе поверхностно-активных веществ — сутками. Партия при этом не потеряна, но встанет. Поэтому в сепараторах верхний предел держат умеренным: достаточным для контакта фаз, но не переводящим смесь в эмульсию. Практическое правило — перемешивать на минимальных оборотах, при которых видно, что фазы действительно взаимодействуют, а не на максимальных.

Шаровой или цилиндрический сосуд: чем отличаются исполнения

На 10 и 20 л сосуд шаровой, диаметром Ø280 мм в обоих случаях — то есть исполнения различаются не диаметром, а высотой и посадкой. Круглая геометрия при перемешивании работает лучше: у стенок нет углов, где образуются застойные зоны, и поток циркулирует по всему объёму. На 50 и 100 л сосуды цилиндрические: Ø365 мм при внутренней длине 576 мм и Ø465 мм при длине 696 мм. Цилиндр на больших объёмах выгоднее по двум причинам — он даёт нужную вместимость при разумной площади пола и, что важнее для разделения, у него выше отношение высоты к диаметру. Чем выше столб жидкости и чем меньше его сечение, тем чётче и стабильнее получается граница раздела фаз: капли проходят меньший горизонтальный путь до слияния, а сама граница занимает узкую зону, которую легче отследить глазом при сливе.

Мешалка: вал, размах лопасти и мощность

Вал у всего ряда одного диаметра — Ø17 мм, меняются длина и размах лопасти. У исполнения на 10 л вал Ø17×600 мм при размахе лопасти 150 мм, на 20 л — тот же вал 600 мм, но размах 190 мм, на 50 л вал 900 мм с размахом 190 мм, на 100 л вал 1200 мм с размахом 240 мм. Логика простая: лопасть должна охватывать заметную долю сечения сосуда, иначе перемешивание идёт только в центре, а у стенок стоит застойная зона. Мощность привода растёт вместе с объёмом и размахом: 90, 90, 120 и 200 Вт. Обратите внимание на мотор-редуктор с передаточным отношением 1:3 — он даёт крутящий момент, которого простой мотор той же мощности на низких оборотах не обеспечит. Это существенно при работе с вязкими органическими фазами: в экстракции важно уверенно вращать лопасть на 50–100 оборотах, а не только на максимуме.

Слив: фланец Ø80, отверстие Ø33 и высота 350 мм

Нижний слив — самая рабочая часть сепаратора, потому что именно через него отбирается нижняя фаза после отстаивания. Он выполнен фланцем Ø80 мм с проходным отверстием Ø33 мм. Такое сечение выбрано как компромисс: узкое отверстие даёт медленный слив и тонкий контроль момента, когда граница раздела подошла к крану, но затягивает операцию на больших объёмах; широкое сливает быстро, но проскочить границу проще. Высота слива 350 мм от пола — практический параметр: под кран помещается стандартная лабораторная тара, и переливать содержимое из поддона не требуется. Остальные три порта: узел мешалки на фланце Ø80 мм, загрузочный порт и порт сброса разрежения — оба на стандартных шлифах 34# с кранами, имеющими наружный штуцер Ø12 мм под трубку.

Работа под разрежением: что известно и что нет

У исполнений на 10 и 20 л в паспорте указано допустимое разрежение 0.098 МПа — то есть сосуд рассчитан на работу практически при полном вакууме, что позволяет вести экстракцию с летучими растворителями без потерь на испарение и ускорять расслаивание. У исполнений на 50 и 100 л этой строки в паспорте нет вообще: производитель её не приводит, и мы не переносим сюда значение с соседних исполнений — в таблице характеристик стоит «уточняйте». Это не формальность: стеклянный сосуд на 100 л под разрежением — серьёзная нагрузка, и работать «по аналогии» здесь нельзя. Если вакуум входит в вашу методику на больших объёмах, запросите значение через менеджера до заказа — вопрос уже включён в наш перечень к производителю. Порт сброса разрежения при этом есть у всех исполнений ряда.

С чем работает и что рядом

Источник разрежения подбирается отдельно: для работы с парами растворителей подходят КАДАММ НС-В или химстойкий мембранный КАДАММ НС-МХ, давление удобно держать контроллером КАДАММ ВА-К1 с точностью ±1 мбар. Если задача не в разделении фаз, а в удалении растворённого газа из раствора — это КАДАММ ВА-Д на 35 л. Для реакции с перемешиванием и термостатированием, а не для экстракции, смотрите реакторы КАДАММ РЕА-Р 10–100 л.

КАДАММ ВА-С поставляется с паспортом изделия и руководством по эксплуатации на русском языке. Сертификация: декларация соответствия требованиям технических регламентов ЕАЭС ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», производство в системе менеджмента качества ISO 9001. Питание 220 В 50 Гц.

Корпус и крышка выполнены из боросиликатного стекла, смоченные части и уплотнения — из фторопласта. Допустимое разрежение 0.098 МПа указано производителем для исполнений на 10 и 20 л; для исполнений на 50 и 100 л строка разрежения в паспорте серии отсутствует, и работать под вакуумом на этих объёмах без подтверждения от производителя не следует — уточняйте у менеджера.

• Работа стекла под разрежением — осмотр сосуда, крышки и фланцев перед каждой загрузкой; сколы по кромке фланца Ø80 мм — повод заменить узел, а не доработать смену.
• Разрежение на больших объёмах — для исполнений 50 и 100 л допустимое значение источником не публикуется: до подтверждения вести процесс под вакуумом не следует.
• Перемешивание — начинать с малых оборотов и повышать до необходимого: резкий пуск на максимуме создаёт нагрузку на вал и эмульгирует смесь.
• Слив — выполняется после полного отстаивания и при отсутствии разрежения в сосуде; тару подставляют под кран на высоте 350 мм.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; протоколы и сертификаты — по запросу.

Допустимое разрежение для исполнений на 50 и 100 л источником не публикуется; по этим же исполнениям в таблице производителя есть внутреннее расхождение по диаметру корпуса — у нас приведено значение, согласующееся с объёмом. Подтверждается по паспорту конкретной поставки, уточняйте у менеджера.

КАДАММ ВА-С — напольный аппарат на раме высотой от 1.55 до 2.1 м со стеклянным сосудом и верхним приводом. Ввод в работу занимает рабочий день силами лаборатории. Порядок, который мы рекомендуем при первом запуске:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Донный кран — промывка после каждой серии: кристаллизация в седле приводит к заеданию и к невозможности точно поймать границу раздела.
• Уплотнение вала — контроль по подтёкам и по держанию разрежения; фторопластовый комплект меняют при росте натекания, смазка не применяется.
• Стекло — осмотр кромок фланцев Ø80 мм и стенок перед загрузкой; сколы и трещины — немедленная замена узла.
• Вал и лопасть — проверка на биение и следы скручивания; деформированная лопасть задевает стенку и создаёт локальную нагрузку на стекло.
• Режим перемешивания — записанные обороты и время отстаивания периодически перепроверяют: изменение состава фаз меняет и то, и другое.