Насосы для дистилляции

Химическая промышленность является жизненно важным поставщиком сырья для многих отраслей экономики. Например, автомобильная промышленность, машиностроение, производство пластмасс, продуктов питания, стекла и строительных материалов — все они зависят от веществ, производимых в химической промышленности. Эти вещества используются в бесчисленных готовых продуктах, которые мы употребляем ежедневно. Большинство этих применений основано на вакуумной технологии. Одним из важнейших применений является вакуумная дистилляция.

Дистилляция - это процесс отделения компонентов или веществ от жидкой смеси.

Этот процесс основан на различиях в относительной летучести различных компонентов.

При вакуумной дистилляции вакуум используется для снижения температуры кипения отделяемых веществ.

Преимущества и области применения вакуумной дистилляции

Температуры кипения многих органических веществ при атмосферном давлении лежат в интервале температур 200—400 °С. Поэтому для разделения таких смесей требуется большое количество энергии при атмосферном давлении. Во многих случаях при этих температурах может происходить и термическое разложение смесей.

Снижение давления в области низкого и среднего вакуума значительно снижает температуру кипения. Например, в случае моноглицеридов, используемых в качестве эмульгаторов, точка кипения падает с 300°С при атмосферном давлении до примерно 220°С при давлении <0,1 мбар. Поэтому вакуумная дистилляция широко используется для обработки чувствительных к температуре веществ, используемых в пищевой, фармацевтической и нефтехимической промышленности.

Другим важным фактором, влияющим на приготовление термочувствительных материалов, является время пребывания в испарителе. Периодическая перегонка в реакторах часто неприемлема из-за времени выдержки в несколько часов и недостаточного вакуума из-за столба жидкости в сосуде. Например, уровень наполнения 10 см подразумевает давление, зависящее от плотности, примерно 10 мбар. По этой причине в промышленности используются тонкопленочные испарители и испарители с коротким путем. В этих цилиндрических системах с помощью роликов или щеток на внутреннюю поверхность нагретого цилиндра наносится очень тонкий слой (толщиной 1—3 мм) испаряющейся жидкости. В зависимости от размера вашей системы время ожидания может составлять всего несколько секунд. Тонкопленочное испарение лучше всего работает в диапазоне давлений от 1 до 100 мбар. Более низкие давления труднодостижимы из-за потери давления пара, поступающего в конденсатор из устройства.

Однако, например, для разделения моноглицеридов, диглицеридов и триглицеридов требуется давление в диапазоне 0,01 мбар. В этом случае используется так называемый метод короткой перегонки. Конденсатор находится в центре цилиндрического испарителя, а расстояние между горячей стенкой и змеевиком водяного охлаждения находится в пределах нескольких сантиметров в зависимости от размера блока. Испаряемый материал конденсируется непосредственно на холодной поверхности, сводя к минимуму потери давления. Этот метод также называют молекулярной дистилляцией, потому что длина свободного пробега молекул в среднем вакууме не превышает расстояния между цилиндром и внутренним конденсатором.

Скачать подборку оборудования для дистилляции

Схема и устройство вакуумной дистилляции

Системы вакуумной дистилляции часто представляют собой комбинацию объемного вакуумного насоса и конденсатора, используемого для сбора ценных соединений. Конденсатор может быть установлен перед вакуумным насосом или после него, в соответствии с требованиями технологического процесса.

Система вакуумной дистилляции обычно состоит из следующих основных компонентов:

• Реактор или нагреватель. Нагревает смесь и выпаривает “легкое” соединение с самой низкой температурой кипения.

• Фракционирующая колонна. Улучшает разделение для получения более чистого продукта.

• Конденсатор. Возвращает испаренное соединение в жидкое состояние.

• Приемный сосуд. Собирает очищенное соединение.

• Вакуумный насос. Снижает давление в системе.

Вакуумная система удаляет неконденсирующиеся вещества и фракцию. В результате снижается давление в системе. Это, в свою очередь, приводит к более низкой температуре кипения, что обеспечивает экономию энергии и более высокий выход продукта.

Насосы для вакуумной дистилляции

Наиболее часто используемыми вакуумными насосами для дистилляции являются сухие винтовые вакуумные насосы. Благодаря сухому принципу работы технологические газы не загрязняются.

Также могут подойти жидкостно-кольцевые вакуумные насосы. Использование дистиллированного продукта в качестве рабочей жидкости позволяет производить конденсацию внутри жидкостного кольца, например, при регенерации моноэтиленгликоля (МЭГ).

Пластинчато-роторные вакуумные насосы с  масляной смазкой являются предпочтительными продуктами в тех случаях, когда процесс вызывает коррозию или может привести к полимеризации. Пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой являются отличным решением для легких применений.

Вакуумные ускорители (воздуходувки Рутс / роторные насосы) также могут быть использованы для увеличения скорости откачки и / или достижения более низкого рабочего давления.