Portfolio. Innovation, Design, Manufacture

Portfolio I n n ovat i o n , D e s i g n , M a n u fact u r e Die Marke e&e Series von SPX ist ein führendes Unternehmen im Bereich Extraktion, Ein...
Author: Günter Frank
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Portfolio

I n n ovat i o n , D e s i g n , M a n u fact u r e

Die Marke e&e Series von SPX ist ein führendes Unternehmen im Bereich Extraktion, Eindampfung, Vakuum- und Gefriertrocknung für die Lebensmittel-, Pharma-, Kaffee- und Kosmetikindustrie.

Extraktionsanlagen

Wi r b i ete n I h n e n au s e i n e r Han d:



Projektierung

Die Gewinnung und Verarbeitung von pflanzlichen und organischen



Anlagenplanung

Grundstoffen für die Pharmazie, Chemie, Food-/Non-Food- und



Basic- und Detail-Engineering

Kosmetikindustrie unterliegt hohen Qualitätsansprüchen.



Schlüsselfertige Anlagen



Prozessautomatisierung

Diese Anforderungen erfüllen SPX e&e Series Extraktionsanlagen,



Montage

die auf Grundlage langjähriger Praxiserfahrung und nach



Montageüberwachung

konstruktivem Gedankenaustausch mit Kunden und Pharma-



Inbetriebnahme

Experten entwickelt worden sind. SPX e&e Series zählt zu den



Dokumentation

führenden Marken auf dem Gebiet der Extraktion, Eindampfung,



Schulung

Vakuum- und Gefriertrocknung.



After-Sales-Service

Für diese und andere Anwendungsgebiete bieten wir Ihnen kundenspezifische, technisch hoch entwickelte und wirtschaftliche Anlagen. Von der Planung bis zur Inbetriebnahme stehen Ihnen unsere Ingenieure zur Verfügung.

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Eindampfanlagen SPX e&e Series plant, baut und vertreibt komplette Produktionslinien: Beginnend mit der Extraktionsanlage zur Gewinnung der Extrakt-Grundstoffe, über die Eindampfanlage zur Konzentration dieser Extrakte bis hin zum Vakuumbandtrockner

Anwe n d u ng e n • Pharmazeutische Produkte • Lebensmittel/Instantprodukte (Kaffee, Tee, etc.) • Molkereiprodukte • Fruchtsäfte

zur Produktion von Granulaten oder Pulvern. SPX e&e Series Eindampfanlagen sind oft zwischen der Extraktion und dem Vakuumtrocknungsprozess integriert, können aber auch als eigenständige Anlage betrieben werden. Abhängig vom Produkt können verschiedene Konstruktionsund Betriebsweisen zur Anwendung kommen. Neben den Plattenverdampfern (Vorteile: geringer Platzbedarf, leicht erweiterbar) liefert SPX e&e Series auch Rohrbündelapparate als Steig- oder Fallfilmverdampfer (Vorteile: einsetzbar sowohl für empfindliche Produkte als auch für mehrstufige Anwendungen).

• Brauereiprodukte • Organische Produkte • Anorganische Produkte • Abwasserbehandlung • Bioenergie • Recycling von Lösungsmitteln Ei n dam pfan lag e n b i ete n ve r s ch i e d e n e B etr i e b swe i s e n



Steigfilm



Zwangsumlauf



Fallfilm



Naturumlauf

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Pilot-Extraktionsanlage ATEX, z u r E xtrakti on k le i n e r Batch e s R oh mate r ial

Die SPX e&e Series Pilot-Extraktionsanlage dient zur Extraktion kleiner Batches Rohmaterial unter Verwendung von Wasser oder Alkohol als Lösungsmittel. Das Dichtungsmaterial kann bei Bedarf für andere Lösungsmittel (z. B. Acetate, Alkane, etc. ) angepasst werden. Die SPX e&e Series Pilot-Extraktionsanlage ist mit 2 Perkolatoren à 50 l ausgerüstet. Zudem gehört zur Ausstattung eine Kondensationseinheit, bestehend aus einem Kondensator und einer Edelstahl-Vakuumpumpe, sowie ein Lösungsmittelvorlagebehälter und ein Miscella-Ablauf.

N u t z e n s i e di e vo r t e i l e d e r s px e & e S e r v i c e - Dat e n d e r Pi lot- E xt r a k t i o n s a n l ag e

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Ab m essu ng e n Extrakte u re i n h e it

2.100 x 1.300 x 2.100 mm (Länge x Breite x Höhe)

Ab m essu ng e n Pu m pe ne i n h e it

2.500 x 1.300 x 2.200 mm (länge x Breite x Höhe)

g ewicht

ca. 900 kg

Vo l u m e n E x t r a k t e u r

2 x 50 Liter

Au s l e g u n g s d r u c k

-1/3 bar

Au s l e g u n g sT e m p e r at u r

bis zu 150 °C

Vo l u m e n lö s u n g s m i t t e lta n k

300 liter

I n stall i e r t e e l e k t r i s c h e Energie

3,7 kW

da m p f b e da r f

ca. 50 kg/h

F r i s c h was s e r b e da r f

ca. 2 m³/h bei 15 - 35 °C

G e r ät e s c h u t z n i v e au

EE x e II T 3

S e r i e s p i lot- E xt r a k t i o n s a n l ag e : •

Ermittlung sämtlicher Verfahrensparameter, die für die Auslegung und den Kauf einer späteren Produktionsanlage notwendig sind, wie z. B. Ausbeuten, Lösungsmittelbedarf, Temperaturen, etc.



CPP (Connect - Plug - Produce)



Kleinproduktionen



schnelle Verfügbarkeit der Anlage



Inbetriebnahme und Schulung des Bedienpersonals



Beratung durch SPX e&e Series Spezialisten vor, während und nach Durchführung der Testläufe



geringer Platzbedarf zur Aufstellung der Anlage



die Anlage kann gemietet werden

Pilot-Eindampfanlage ATEX, z u r Kon z e ntr i e r u n g von flü s s i g e n E xtrakte n

Die SPX e&e Series Pilot-Eindampfanlage dient zur Konzentrierung kleiner Extraktchargen oder anderer flüssiger Produkte basierend auf wässrigen oder alkoholischen Lösungsmitteln. Die Konzentrationsrate ist durch die Viskosität der zu konzentrierenden Flüssigkeit (bis zu ca. 500 cP) begrenzt. Die Anlage besteht aus einem Platteneindampfer mit einem nachgeschalteten Zentrifugal-Separator. Die verdampften Brüden werden in einem Plattenwärmetauscher kondensiert. Eine Vakuumpumpe ist an den Kondensator angeschlossen, und das Vakuum kann zwischen 50 und 800 mbar eingestellt werden. Die Eindampftemperatur kann gemäß der produktspezifischen Siedelinie durch das angewandte Vakuum eingestellt werden, was eine Konzentrierung von temperaturempfindlichen Extrakten ermöglicht.

N u t z e n Si e di e Vo r t e i l e d e r SPX e & e S e r v i c e - Dat e n d e r Pi lot- Ei n da m p fa n l ag e

A b m e s s u n g e n E i n da m p fa n lag e

3.600 x 1.350 x 2.000 mm (Länge x Breite x Höhe)

G ewicht

ca. 900 kg

L e i st u n g E i n da m p f e r

c a . 5 0 l / h wa s s e r v e r d a m p f u n g

Vo l u m e n Vo r lag e ta n k

ca. 100 liter

I n stall i e r t e e l e k t r i s c h e E n e r g i e

7,4 kW

Da m p f b e da r f

ca. 60 kg/h

F r i s c h was s e r - / K ü h lwas s e r b e da r f

ca. 2 m³/h von 15 - 35 °C

G e r ät e s c h u t z n i v e au

EE x e II T 3

S e r i e s Pi lot- Ei n da m p fa n l ag e : •

Ermittlung sämtlicher Verfahrensparameter, die für die Auslegung und den Kauf einer Produktionsanlage notwendig sind, wie z. B. Produktqualität, Eindampfverhalten, Temperaturempfindlichkeit, etc.



CPP (Connect - Plug - Produce)



Kleinproduktionen



schnelle Verfügbarkeit der Anlage



Inbetriebnahme und Schulung des Bedienpersonals



Beratung durch SPX e&e Series Spezialisten vor, während und nach Durchführung der Testläufe



geringer Platzbedarf zur Aufstellung der Anlage



die Anlage kann gemietet werden

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Rektifikationsanlagen zur thermischen Stofftrennung von Vielstoffgemischen

Die klassischen Vorteile von Kolonnen gegenüber dem Hintereinanderschalten von Einfachdestillationen sind - neben der möglichen kontinuierlichen Betriebsweise - energetisch günstige Prozesse, platzsparende Bauweise sowie technisch sichere Auslegung und Betrieb. Durch spezifische Einbauten lassen sich die Kontaktflächen vergrößern. SPX e&e Series bietet technisch exzellente, wirtschaftliche und auf den Kundenbedarf ausgelegte Anlagen an. Einsatzbeispiele von realisierten Destillations- und Rektifikationsanlagen: •

Lösungsmittelrückgewinnung und Konzentration von Lösungen auf Wasserbasis, wie z. B. Ethanol, Methanol, Ethylacetat und viele andere organische Lösungsmittel



Aromarückgewinnung für Lebensmittel, z. B. Fruchtsäfte während des SaftKonzentrationsprozesses



Abwasserbehandlung – Strippen von organischen Bestandteilen zur Reduzierung von BSB (biochemischer Sauerstoffbedarf) und CSB (chemischer Sauerstoffbedarf)

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Zwischenstufe bei Flüssig-Flüssig-Extraktionsanlagen



Reaktive Rektifikation, um komplexe chemische Systeme umzuwandeln

Flüssiggasextraktion NEUES VERFAHREN VON SPX Dimethylether (DME) ist eine organische Verbindung, die unter

Das Lösungsmittel zirkuliert zwischen den Behältern, bis die

atmosphärischen Bedingungen als ungiftiges Gas existiert.

Extraktion abgeschlossen ist. Die Temperaturregulierung des

DME ist der einfachste Ether und kann aus zahlreichen Quellen

Lösungsmittels erfolgt über Wärmetauscher.

generiert werden. Bei dem neuen Verfahren von SPX kommt

Nach Abschluss des Extraktionsschritts wird der Extrakt über

DME zur Extraktion von organischem Material zum Einsatz.

einen Abscheider geleitet, in dem das Volumen vergrößert und der

Dafür reichen moderate Drücke aus. DME, das üblicherweise

Druck reduziert wird, wodurch das DME aufgrund seines niedrigen

als umweltfreundliches Treibgas in Sprühdosen zur Anwendung

Siedepunktes (-28 °C) verdampft. Es entweicht über einen

kommt und auch als alternative Treibstofflösung immer attraktiver

Kondensator und wird als Flüssigkeit recycelt.

wird, ist nun auch zur Verwendung mit Lebensmittelsubstanzen

Außerdem können auf der Pilotanlage noch weitere Lösungsmittel

und als Extraktionsmittel zugelassen worden.

mit ähnlichen Siedepunkten eingesetzt werden, wie z. B. Propan oder Butan.

Herkömmlicherweise wird bei Anwendungen zur Flüssiggasextraktion Kohlendioxid (CO2) verwendet. Hierfür sind

Versuchsreihen und Optimierung der Effizienz

jedoch Drücke von 150-500 bar erforderlich. DME verflüssigt sich

SPX verfügt über hochmodern ausgerüstete Prüfeinrichtungen

schon bei Drücken von etwas über 5 bar. So können die Kosten

und hat die neue Extraktionstechnologie an Pflanzen und

der erforderlichen Ausrüstung erheblich gesenkt werden und auch

anderen Materialien getestet. Das Ergebnis waren hohe

die Installationsanforderungen vereinfachen sich dadurch.

Erträge bei schneller Extraktion, wobei das System ohne die Hochdruckausrüstung auskommt, die bei der Verwendung von

Pilotanlage zur Erprobung des Verfahrens zur

CO2 erforderlich ist. Es bietet neben einer außerordentlich hohen

Flüssiggasextraktion

Produktqualität das Potential für bedeutende Kosteneinsparungen

Das Flüssiggas DME wird aus einem Speicherbehälter durch das

bei allen Anwendungen.

Extraktionsgefäß gepumpt, welches das feste zu extrahierende Rohmaterial enthält. Das Extraktionsmittel kann durch das

SPX strebt auch weiterhin nach Innovation und betreibt intensive

Extraktionsgefäß entweder von oben oder unten zugeführt werden.

Forschung, um Technologien bereitzustellen, mit denen seine Kunden messbare Einsparungen und Verbesserungen der Effizienz realisieren können. Das neue Verfahren zur Flüssiggasextraktion kann auch in einer Pilotanlage am Standort des Kunden erprobt werden. DME wurde mittlerweile für die Verwendung in der Lebensmittelindustrie sowie in Gasextraktionsanlagen zugelassen und bietet signifikante Vorteile hinsichtlich seiner Extraktions- und Produkteigenschaften. Die geringeren Druckanforderungen ermöglichen eine bedeutende Senkung der Ausrüstungskosten, und das bei einem Systemdesign, das trotzdem die Leistungsfähigkeit und Effizienz bietet, die von SPX Extraktionsgefäßen erwartet werden können. Auch das neue Extraktionsverfahren ist ein anschaulicher Beweis dafür, mit welcher Kontinuität und Beständigkeit SPX nach Innovation strebt.

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Trocknungstechnologie für die kontinuierliche Gefrier- und Vakuumtrocknung: Neben Anlagen für die Extraktion und Eindampfung liefert SPX nach GMP-, FDA- und 3A-Standard: •

Vakuumbandtrockner



Vakuumtrockenschränke



Vakuum-Gefrierbandtrockner

SPX e&e Series Vakuumbandtrockner SPX e&e Series Vakuumbandtrockner sind für die kontinuierliche Beschickung mit flüssigen oder festen Produkten ausgelegt. Das getrocknete Granulat wird ebenfalls kontinuierlich ausgetragen und unter Reinraumbedingungen (GMP) entleert. Nach dem Trocknungsvorgang können die Produkte gemahlen, abgefüllt und abgepackt werden. Die Vakuumbandtrocknung zählt zu den wirtschaftlichsten und schonendsten Trocknungsmethoden, da aufgrund des Vakuums sehr niedrige Wasserverdampfungstemperaturen erreicht werden. Aroma, Produktfarbe und Schüttdichte können gezielt durch die Prozessführung beeinflusst werden. Vakuumbandtrockner kommen in der Pharmazie, Lebensmittelindustrie und chemischen Industrie zum Einsatz. SPX e&e Series Gefriertrocknung SPX e&e Series Gefriertrocknungsanlagen werden hauptsächlich in der Kaffeeindustrie eingesetzt, kommen jedoch auch zur Trocknung von Produkten aus der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie zum Einsatz. Einerseits ist die Gefriertrocknung ein technisch anspruchsvoller und hoch komplexer Prozess, andererseits ist es eine produktschonende Methode, bei der spezielle Produktcharakteristika wie Farbe und Aromen erhalten bleiben. Vorteile beim Einsatz von SPX e&e Series trocknern:

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Möglichkeit der



keine Umweltverschmutzung

Lösungsmittelrückgewinnung



kontrollierbare Maillard-Reaktion



niedrige Produkttemperaturen



Instant-Eigenschaften des

keine Oxidation des Produktes



geringer Energieverbrauch

keine mechanische Belastung



komplett geschlossenes System



kurze Trocknungszeiten



minimaler Aromaverlust



geringer Produktverlust

• •



getrockneten Produktes

Pilot-Vakuumbandtrockner

Anwe n d u ng e n: • Pflanzenextrakte

Der Trockner wurde als kontinuierlicher

Weiterhin bietet SPX e&e Series die

Vakuumtrockner konzipiert. Die Produkte

Möglichkeit, Trocknungseigenschaften

können sowohl flüssig als auch als

von Produkten zu charakterisieren und

• Lebensmittel / Instantprodukte

Feststoff (über eine Schleuse) aufgegeben

zu entwickeln. Trocknungsversuche

• Pharmazeutische Produkte

werden, ohne den Trocknungsprozess

können durchgeführt werden um

• Kaffee, Tee, etc.

zu unterbrechen oder zu beeinflussen.

wichtige Produkteigenschaften zu

Die Trocknungsvorgänge können

ermitteln, wie z. B. Wassergehalt,

über zwei große Schaugläser direkt

Adsorption- und Desorptionsverhalten,

beobachtet werden. Somit lassen sich die

relative Produktfeuchte und

Trocknungseigenschaften exakt einstellen.

Glasübergangstemperatur.

• Fruchtsaftkonzentrate

• lösliches Trockenmalzextrakt • Bäckereiprodukte • Fleischextrakte

Durch die besondere Anordnung der Heizplatten kann die Heizplattentemperatur je Heizzone variiert werden. Zahlreiche Parameter sind wählbar, wie z. B. Produktauftrag durch Schwenkarm, Düse oder Vakuumschleuse, Auftragsbreite und Produkttemperatur. Für die Gefriertrocknung

Typ

Trockn u ngst e m p e r at u r

Va k u u m Trockn u ng

Va k u u m Trockn u ng

40 °C – 70 °C

10 °C – 40 °C

-2 °C – 40 °C

P r o d u k tVo r b e h a n d l u n g

Extraktion E i n da m p f u n g

Extraktion E i n da m p f u n g St e r i l i s at i o n

Extraktion E i n da m p f u n g Au f s c h äu m e n u n d vo r g e fr i e r u ngse i n r ichtu ng E i n f r i e r e n vo n I n sta n tProdu kte n Ma h l e n vo n I n sta n t p r o d u k t e n

Was s e r v e r da m p f u n g *

0,9 – 2,5 kg/m²h

0,9 – 2,5 kg/m²h

0,9 – 2,0 kg/m²h

Trockn u ngsdr uck

70 – 300 mbar

10 – 100 mbar

0,1 – 6 mbar

Va k u u m g e r ät e

Ko n d e n s ato r u n d Was s e r Ringpumpe

Ko n d e n s ato r u n d Was s e r R i ng pu m pe m it Gas i n j e k to r

E i s ko n d e n s ato r u n d S c h r au b e n v e r d i c h t e r m i t Fr equ e nz u m r ichte r

T r o c k e n p r o d u k than dli ng

E ntle e r e n, Tüte na b f ü ll u n g

E ntle e r e n, Tüte na b f ü ll u n g

E n t l e e r e n , T ü t e n a b f ü ll u n g

sind Temperaturen bis -50°C realisierbar. Je nach Anforderung kann das Vakuum durch Wasserringpumpen oder

G e fr i e rtrockn u ng

Schraubenverdichter erzeugt werden.

*abhängig von den Produkteigenschaften

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Kaffee-Technologie / Anlagen zur Herstellung von Instantkaffee I n stant-Kaffe e-Pr oz e s s

Die Kaffeeextrakt-Qualität wird in erster Linie durch die Qualität und Mischung der Kaffeebohne bestimmt, sowie durch die Röstparameter, die Extraktionstechnologie und die angewandte Extraktionsvariante. SPX e&e Series bietet individuelle Prozesskonzepte, entwickelt für eine maximale betriebliche Flexibilität, unter Berücksichtigung der Endproduktqualität und der gewünschten Kapazität. Während des Extraktionsprozesses werden lösliche Feststoffe und Aromen effizient extrahiert, das Kaffeearoma wird vorsichtig gewonnen um die gewünschten Aromen weitestgehend zu erhalten. Nach dem Extraktionsprozess wird der Kaffeeextrakt geklärt um Sedimente zu entfernen. Anschließend wird der Extrakt mit Hilfe einer Vakuum-Eindampfanlage bei geringen Temperaturen aufkonzentriert. Die erhaltenen Aromen werden mit dem Konzentrat gemischt um das gewünschte Geschmacksprofil zu erreichen. Der standardisierte, aromareiche Kaffeeextrakt kann anschließend entweder abgefüllt oder sprüh- bzw. gefriergetrocknet werden.

Vorteile der SPX e&e Series Prozesstechnologie für Instantkaffee Jede von SPX gelieferte Anlage zur Herstellung von Instantkaffee ist bedienerfreundlich und spezifisch ausgelegt um den gewünschten Anforderungen an Endproduktmenge, Qualität und der Pulver-/Granulat-Morphologie zu entsprechen. Die von SPX angebotene Anlagenkapazität für Instantkaffee reicht von 50 – 1.500 kg/h. D i e s pe z i e lle n M e r k male s i n d:



Aromarückgewinnung vor der Extraktion, um Premiumkaffee zu erhalten



Verschiedene Perkolatoren-Ausführungen:



1.

Kurze und weite Perkolatoren für fein und grob gemahlenen Röstkaffee, um hohe



Produktionsausbeuten und einen Premium-Kaffeeextrakt zu erhalten

2.

Konventionelle Perkolatoren, um Standard-Produktionsausbeuten sowie eine



Standard-Kaffeeextrakt-Qualität zu erhalten

Verschiedene Extraktionsvarianten, abhängig von der gewünschten Kaffeeextraktqualität und optimalen Nutzung von Wasser und Dampf



Zusätzliche Aromarückgewinnung aus dem Extrakt



Beseitigung von Off-Flavors nach der Extraktion



Extraktklärung, um sedimentfreien Instant-Kaffee zu erhalten



Verschiedene Eindampfprozesse (mehrstufiger Platteneindampfer oder mehrstufiger Fallfilmeindampfer), mit oder ohne Finisher



Diskontinuierliche und kontinuierliche Gefriertrocknungssysteme, basierend auf Schalen- oder Bandtrocknungssystemen



Qualitätskontrolle der gefriergetrockneten Endprodukteigenschaften, z. B. Farbe, Schüttdichte, Korngröße und Löslichkeit

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SPX Innovationscenter in Warendorf Ve r fah r e n



Extraktion



Konzentration



Aromarektifikation



Trocknung

Pr od u kte



Pflanzenextrakte



Kaffee, Tee, etc.



Fruchtsaftkonzentrate



lösliches Trockenmalzextrakt



Lebensmittel/Instant-Produkte



Bäckereiprodukte



pharmazeutische Produkte



Fleischextrakte

Pr od u ktm u ste r

Um Versuche durchzuführen, benötigen wir die nachstehenden Produktmengen: •

Trocknung: ca. 10 – 20 kg Konzentrat



Extraktion: 30 –100 kg Rohmaterial, abhängig von der Ausbeute



Eindampfung: ca. 300 – 600 kg flüssiger Extrakt

Vorte i le



kontrollierte Prozessbedingungen



kurze Prozesszeiten



kontinuierlich oder in Chargen



Einstellen der Produkteigenschaften,



Produktentwicklung (repräsentative Produktmuster)

inkl. Schüttdichte, Farbe und Sensorik •

Scale-up der Ergebnisse auf industriellen Maßstab

An lag e n



Pilot-Extraktionsanlage, 2 x 50 l



Pilot-Eindampfanlage, Wassereindampfungsrate: 50 kg/h



Pilot-Vakuumband- und Gefriertrockner: 0,3 mbar –100 mbar



Rotationsverdampfer (Labormaßstab), Schnellanalyse der Produktcharakteristika während des Aufkonzentrierens



Pilot-Aroma-Rektifikationsanlage, Aromarückgewinnung von Stripkondensaten aus dem Extraktions- und Eindampfungsprozess



Pilot-Flüssiggas-Extraktionsanlage

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Portfolio

ÜBER SPX Mit Hauptsitz in Charlotte, North Carolina, ist die SPX Corporation (NYSE: SPW) ein weltweit agierendes Fortune 500 Industrieunternehmen. Weitere Informationen finden Sie unter www.spx.com

SPX F low T e c h n o lo gy Wa r e n d o r f Gm b H

Splieterstraße 70 a 48231 Warendorf Germany P: +49 2581 – 636 01-0 F: +49 2581 – 636 01-20 E: [email protected] www.extraction.de www.spx.com

SPX Corporation behält sich das Recht zu unangekündigten und unverbindlichen Konstruktions- und Materialänderungen vor. Die in diesem Bulletin beschriebenen Merkmale, Konstruktionsmaterialien und Abmessungen dienen nur zu Ihrer Information und sollten nur dann als verbindlich betrachtet werden, wenn sie schriftlich bestätigt worden sind. Bitte nehmen Sie den Kontakt zu Ihrem regionalen Vertreter auf, wenn Sie sich nach der Produktverfügbarkeit in Ihrer Region erkundigen möchten. Weitere Informationen finden Sie unter www.spx.com. Das grüne “>” ist eine Marke von SPX Corporation, Inc.. e&e-600-D Version:02/2014 Issued:02/2014 COPYRIGHT © 2013, 2014 SPX Corporation