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遠心分離機

1940
  • Walter J. Podbielniak
化学工学で液液抽出に使用される遠心抽出器。.

(画像はイメージです)

遠心抽出器は高速回転する装置で、 遠心力重力の数千倍もの圧力を利用して、迅速かつ効率的な液液抽出を実現します。非常に短い滞留時間と高い処理能力をコンパクトな容積で実現します。そのため、密度差の小さい液体の分離、乳化しやすい系、または不安定な化合物の処理に最適です。

ポドビエルニアック式やルウェスタ式などの遠心分離機は、ミキサーセトラーやカラムといった重力式装置に比べて大きな進歩を遂げています。その基本原理は、重液と軽液を高速回転するローターに導入することです。ローター内部では、液体は同心円状の多孔シリンダーやらせん状の流路など、複雑な経路を逆流で流れます。この強大な遠心力によって、各相が非常に効率的に混合・分散され、迅速な物質移動が実現します。そして、この遠心力によって各相が急速に分離され、密度の高い液体はローターの外周に、密度の低い液体は中心部へと押し出され、それぞれ別の排出口から排出されます。

The key advantages are a very short residence time (seconds rather than minutes or hours), which is vital for extracting chemically unstable products like antibiotics. The high g-force allows for the effective separation of systems with very small density differences or high viscosity, which would be impossible in gravity settlers. It also readily breaks emulsions that would otherwise halt a process. The equipment is compact, providing many theoretical stages in a single machine, which drastically reduces the plant footprint and solvent inventory compared to a mixer-settler cascade of equivalent capacity. However, they are mechanically complex, have high capital and maintenance costs, and are less suitable for processes involving solids.

UNESCO Nomenclature: 3305
化学工学

タイプ

物理デバイス

混乱

実質的な

使用法

ニッチ/専門分野

前駆物質

  • グスタフ・ド・ラヴァルによるクリーム分離遠心分離機の発明
  • 高速回転機械およびベアリングの開発
  • understanding of fluid mechanics under high acceleration
  • 第二次世界大戦中、ペニシリンのような不安定な化合物を精製する産業的ニーズが高まった。

アプリケーション

  • ペニシリン製造およびその他の抗生物質の精製
  • 医薬品有効成分(API)の抽出
  • 植物油精製および柑橘類油抽出のための食品産業
  • ファインケミカルおよび特殊ポリマーの製造
  • 貴金属の湿式冶金抽出
  • 水から汚染物質を除去するための環境修復

特許:

  • US2044854A
  • US2578348A

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:遠心抽出器、ポドビエルニアク、ルウェスタ、液液抽出、高G力、短い滞留時間、乳化破壊、向流、化学工学、医薬品製造。

歴史的背景

遠心分離機

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1945-01-01
1949
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1948
1950
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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