원심분리기 유형

원심분리기는 원심력을 이용하여 액체 혼합물에서 고체 입자나 성분으로부터 액체를 분리하는 장치입니다. 용도, 구조, 분리 원리 등에 따라 다양한 유형으로 구분할 수 있습니다. 원심분리기의 일반적인 분류와 특징은 다음과 같습니다.

1. 분리 원리에 따른 분류:

1. 필터 원심 분리기

- **원리**: 원심력으로 현탁액 속의 액체가 필터 매체(필터 천, 스크린 등)를 통과하면서 고체 입자가 분리됩니다.

- **특징**: 석고나 자당 결정 분리와 같이 입자가 크고(>5μm) 고형분 함량이 높은(>10%) 현탁액에 적합합니다.

- **공용 장비**: 3피트 원심분리기, 刮刀卸料离心机(스크레이퍼 배출 원심분리기).

2. 침전 원심분리기

- **원리**: 원심력으로 인해 현탁액이나 유화액에서 밀도가 다른 성분이 가라앉고 층이 형성됩니다(예: 고체 입자 침전 또는 액체-액체 분리).

- **특징**: 폐수 처리, 원유 탈수, 생물학적 시료 분리 등 미세 입자(<5μm) 또는 혼합되지 않는 액체 분리에 적합합니다.

- **공통 장비**:

- **관형 원심분리기**: 고속 회전(15,000~50,000rpm)으로, 극히 미세한 입자나 유제(예: 혈장, 식물성 기름의 탈검)를 분리하는 데 사용됩니다.

- **디스크 원심분리기**: 원뿔형 디스크를 쌓아서 침전을 가속화하며, 액체-액체 분리(예: 오일-물 분리)나 액체-고체-액체 3상 분리(예: 유제품의 찌꺼기 제거)에 적합합니다.

- **수평 스크류 원심분리기(데캔터)**: 스크류 푸셔를 통해 고형물을 배출하는 연속 작동 방식으로, 일반적으로 산업 폐수 처리 및 식품 가공(예: 주스 정제)에 사용됩니다.

2. 회전 속도에 따른 분류:

1. **저속 원심분리기**

- **속도**: <3,000 rpm

- **목적**: 임상 검사에서 혈액 분리나 효모 세포 수집과 같이 큰 고체 입자나 침전물을 분리합니다.

2. **중속 원심분리기**

- **속도**: 3,000–15,000 rpm

- **목적**: 생물학적 샘플(예: 세포, 박테리아)의 분리 및 화학 원료의 탈수.

3. **고속 원심분리기**

- **속도**: 15,000–50,000 rpm

- **목적**: 단백질 정제, 바이러스 연구 등 미세입자 또는 고순도 시료 분리(시료 변성 방지를 위한 냉각 기능 필요).

4. **초고속 원심분리기**

- **속도**: >50,000rpm (최대 1,000,000rpm)

- **목적**: 분자 수준의 분리(예: DNA/RNA 원심분리, 콜로이드 입자 분석), 열과 저항을 줄이기 위해 진공 상태에서 진행됩니다.

**3. 동작모드별 분류**

1. **일괄 원심분리기**

- **특징**: 일괄 처리 작업으로, 공급, 분리, 배출 프로세스를 수동 또는 자동으로 제어해야 하며, 소량 배치 또는 다품종 생산에 적합합니다.

- **장비**: 3피트 원심분리기, 피스톤 푸셔.

2. **연속 원심분리기**

- **특징**: 재료의 연속 투입 및 배출, 높은 자동화도, 대량 생산에 적합.

- **장비**: 데칸터, 디스크 분리기, 나선형 배출 필터 원심분리기.

4. 구조 및 배출방식에 따른 분류**

1. **3피트 원심분리기**

- **구조**: 3개의 발로 본체를 매달고, 진동 감쇠가 우수하며, 수동 또는 자동 발사가 가능합니다.

- **목적**: 실험실 또는 소규모 산업 생산(예: 제약품, 화학 제품), 변형 가능한 입자를 처리하는 데 적합합니다.

2. **스크레이퍼 배출 원심분리기**

- **특징**: 분리 후 스크레이퍼가 자동으로 고체 물질을 제거하므로 끈적거리거나 흐르지 않는 물질(예: 소금, 수지)에 적합합니다.

3. **피스톤 푸셔 원심분리기**

- **특징**: 고체의 주기적 피스톤 밀기를 통한 연속 배출, 균일하고 자유롭게 흐르는 입자(예: 요소, 설탕)에 적합.

4. **원심 필터 기계**

- **여과와 원심분리의 결합**: 먼저 여과를 한 다음 원심분리하여 고형물 수분 함량을 높입니다. 광산 폐기물 처리, 전분 탈수 등에 사용됩니다.

**5. 특수 목적 원심분리기**

1. **실험실용 원심분리기**

- **유형**: 소형 탁상형 원심분리기, 냉장 원심분리기(생물학적 샘플 분해를 방지하기 위해 낮은 온도를 유지), 마이크로 원심분리기(μL 수준의 샘플을 처리).

- **목적**: 의학 테스트, 분자생물학 실험(예: PCR 산물 분리).

2. **산업용 원심분리기**

- **적용 분야**: 화학, 식품, 제약, 환경(예: 슬러지 탈수), 광물 처리 등.

- **특징**: 대용량 처리 용량, 내식성, 맞춤형 방폭 설계 가능.

3. **생물약학 원심분리기**

- **요구 사항**: 무균 설계, 손쉬운 세척(CIP/SIP 인라인 세척 및 살균), 백신 및 항체와 같은 생물학적 제품을 분리하는 데 사용됨.

4. **초임계 유체 원심분리기**

- **원리**: 초임계 유체 기술과 결합하여 열에 민감한 물질을 분리하는 데 사용됩니다(예: 천연물 추출).

**6. 분리단계별 분류**

- **고체-액체 분리**: 예: 폐수 처리 시 슬러지 탈수, 광물 가공.

- **액체-액체 분리**: 예를 들어, 오일-물 분리, 유기 용매와 물 분리.

- **액체-고체-액체 분리**: 예를 들어, 유화액에서 미세한 고체 입자를 분리하는 것(예: 주스 찌꺼기 제거).

**선택을 위한 핵심 요소**

원심분리기를 선택할 때 다음 사항을 고려하세요.

1. **재료 특성**: 입자 크기, 농도, 점도, 부식성, 열 감도.

2. **분리 목표**: 회수율, 순도, 수분 함량 요구 사항.

3. **처리량**: 일괄 또는 연속 생산 요구 사항.

4. **비용**: 장비 투자, 에너지 소비, 유지 관리 비용.

5. **안전 및 규정 준수**: 폭발 방지, 무균, 환경 표준(예: 폐수 배출 표준).

예를 들어, 저속 원심분리기는 실험실에서 혈액을 분리하는 데 사용되고, 데칸터는 산업 폐수 슬러지를 탈수하는 데 사용되고, 냉장 기능을 갖춘 초원심분리기는 고순도 생물학적 시료를 분리하는 데 사용됩니다.

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