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R-220 Pro:瑞士步琦以工业级效能与模块化设计,重塑大规模浓缩与萃取

更新时间:2026-02-04点击次数:15

在天然产物提取工厂的核心车间里,工程师面临一项紧迫任务:需要在数小时内,从数百公斤植物原料中高效、地分离出高价值活性成分,同时确保溶剂回收率大化并杜绝任何安全风险。传统方法不仅耗时数天,且存在提取、溶剂耗损大、人工监控繁复的弊端。此刻,一台设计精密、通体不锈钢的庞大仪器正在稳定运行,其大尺寸旋转瓶均匀翻滚,溶剂蒸汽被高效冷凝回收——这便是瑞士步琦(BUCHI)推出的工业级旋转蒸发仪R-220 Pro。作为旋转蒸发技术,步琦将数十年的积淀注入R-220 Pro,旨在为大规模溶剂蒸馏与集成化萃取提供一套快速、安全且高度灵活的模块化解决方案。

一、核心定位:从实验室到生产的工业级跨越

R-220 Pro并非实验室常规设备的简单放大,而是从设计之初就着眼于满足生产环境严苛需求的工业级平台。其核心使命是处理“大量"——无论是高达20升的旋转瓶容量,还是每小时高16升(乙醇)的蒸馏能力,都明确指向中试放大与规模化生产。它解决了从实验室小试迈向实际生产中的核心瓶颈:处理通量、运行稳定性、操作安全性以及工艺可重复性。

步琦为其注入了“模块化"的基因,使R-220 Pro能够灵活适配从常规溶剂大批量浓缩、易发泡样品处理到天然产物的连续萃取等多样化复杂任务。这种设计哲学使得用户无需为不同工艺购置多台设备,而是通过更换或添加功能模块,在一台主机上实现功能的自由拓展,显著提升了设备利用率和投资回报率。

二、核心技术架构:五大系统协同驱动高效分离

R-220 Pro的高性能建立在加热、旋转、冷凝、控制与安全五大系统精密协作的基础之上。

1. 高效加热与温控系统
系统核心是一个大功率可达4200W(高性能版更达7500W)的智能恒温浴锅,支持使用水或硅油作为加热介质,温度范围涵盖室温至180°C。其关键优势在于±2°C的高精度温度调节和高达3W/cm²的加热功率密度,确保能快速为大量溶剂提供充足、均匀的蒸发热能,同时避免局部过热。浴锅具备自动补水功能,保障长时间运行的稳定性。

2. 稳健旋转与蒸发系统
装备了由电子变频器控制的强劲旋转电机,转速在5至150 rpm范围内可精准调节。创新的单手操作蒸发瓶固定设计,极大地简化了大型玻璃器皿的装卸流程,提升了工作效率并降低了操作风险。旋转轴采用优质密封材料,确保系统在高真空下的密封性(泄漏率<1 mbar/min),维持稳定的蒸发环境。

3. 模块化冷凝系统
这是R-220 Pro灵活性的集中体现。它提供多达7种不同的玻璃冷凝组件供选择,包括标准回流型(长/短)、降膜式(长/短)以及冷阱型等。例如,降膜式冷凝器(D2组件)提供0.61 m²的冷凝面积,而双降膜式(BD2组件)则可扩展至1.22 m²,以满足不同溶剂蒸汽负荷和冷凝效率的需求。冷却水消耗量约为120-200升/小时,系统可承受高2.7 bar的压力。

4. 智能化控制与监控系统
设备配备全新的大尺寸图形液晶控制器,可实时显示并精确设定所有关键参数:浴锅温度、蒸汽温度、真空度(精度1 mbar)、旋转速度(精度1 rpm)等。更的是,它支持可编程的标准化操作流程(SOP),并能通过手机推送通知,实现远程监控,为自动化生产和无人值守提供了可能。

5. 多层主动安全系统
安全设计贯穿始终:

  • 应急物理防护:突发断电时,浴锅自动下降,脱离热源,防止余热导致样品蒸干或损坏。

  • 电子防护:独立电子电路监测浴锅温度,一旦超过设定值15°C,立即触发错误报警并自动切断加热器、停止旋转。

  • 被动防护:可选配“塑料+玻璃"(P+G)涂层玻璃器皿,能在玻璃意外破碎时有效约束碎屑并防止溶剂泄漏;附加的保护罩和格栅进一步提升了操作安全性。

三、核心性能参数总览

下表汇总了R-220 Pro不同配置版本的核心技术参数,以清晰展现其性能范畴:

参数类别R-220 Pro 标准版 / 高性能版
蒸馏能力 (以乙醇计)高 13.5 L/h (3600W加热器) / 高 16 L/h (4200W加热器)
旋转瓶容量大 20 L
加热浴介质:水或油;范围:室温 ~ 180°C;精度:±2°C
旋转速度5 – 150 rpm (电子变频控制)
真空系统显示与控制精度:1 mbar;系统密封性:<1 mbar/min
冷凝系统7种可选冷凝组件,冷却面积高可达1.22 m²
电源与功耗标准版:5000W-5500W;高性能版:7500W (需400V三相电)
关键安全特性自动浴锅下降、过温保护、P+G涂层玻璃器皿(选配)、错误自诊断
设备尺寸 (约)高1430-1750mm × 宽1100-1200mm × 长560-710mm
设备重量 (约)85 – 110 kg (因配置而异)
认证CE, UL/CSA

四、模块化扩展与专项应用型号

R-220 Pro的真正威力通过其模块化选项和专项型号得以释放。

1. R-220 Pro Extraction (萃取专项型号)
这是为天然产物、中药提取等领域量身定制的解决方案。其核心是集成一个4L的双层玻璃结构萃取池,能够实现“提取-浓缩"一体化连续操作。通过专用阀门和控制程序,系统可自动循环萃取,避免溶剂饱和,确保有效成分被萃出,无需人员值守,极大提升了大规模萃取作业的效率和性。实验数据显示,使用该型号一次性处理近874克样品进行脂肪萃取,仅需1.5小时即可完成,萃取效率与传统方法相当,但通量和自动化程度大幅提高。

2. 全自动连续蒸馏系统
通过加装特定模块,R-220 Pro可升级为全自动连续蒸馏系统。该系统能实现自动进样、连续蒸馏和馏分收集,特别适用于需要处理大批量相同样品或进行溶剂连续纯回收的工业化场景,将人工干预降至低。

五、典型应用场景与价值

凭借其强大的能力,R-220 Pro在多个关键工业与研发领域成为核心设备:

  1. 制药与精细化工:用于中试及生产规模中,对反应后的大量溶液进行高效、温和的溶剂去除与产物浓缩,尤其适合对热敏性物质的处理。

  2. 天然产物与食品提取:作为R-220 Pro Extraction型号的核心应用,实现植物、食品中有效成分(如油脂、色素、香精、活性成分)的一体化连续萃取与浓缩,显著缩短生产周期。

  3. 化学与材料合成:处理大规模合成中的溶剂回收,以及高分子溶液、纳米材料悬浮液的浓缩。

  4. 环保与新能源:用于废液中有机溶剂的回收纯化,或电池材料制备过程中浆料的处理。

其价值不仅在于提升效率(数倍于常规设备的蒸馏速度)和保障安全,更在于通过工艺的标准化与自动化,带来结果的高度可重复性,为产品质量的稳定性和工艺的顺利放大提供了坚实保障。

值得注意的是,为确保设备的长寿命和抗腐蚀性,R-220 Pro的关键金属部件如外壳、浴锅均采用优质不锈钢(如1.4301, 1.4404),所有接触产品的材料均符合FDA标准,兼顾了耐用性与合规性。

结语:定义工业级浓缩与萃取的新基准

步琦R-220 Pro旋转蒸发仪,凭借其工业级的处理通量、模块化的灵活配置、多重化的安全防护以及智能化的控制能力,成功地将旋转蒸发技术从实验室的精密工具,提升为符合现代工业生产需求的强大平台。它不仅仅是一台能快速蒸干溶剂的机器,更是一个可以深度融合到特定生产工艺(如连续萃取)中的定制化解决方案核心。

面对从实验室走向规模化生产的普遍挑战,R-220 Pro以其的可靠性、安全性和扩展性,为制药、食品、化工及科研领域的专家提供了值得信赖的答案,持续巩固着步琦作为旋转蒸发技术者的创新边界。


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