Destilador de corto recorrido, equipo de destilación molecular

Muchos materiales, como los residuos pesados ​​de petróleo, los productos químicos, los productos farmacéuticos, los alimentos naturales, los productos para la salud, los ácidos grasos, etc., suelen ser termosensibles, viscosos o tener puntos de ebullición elevados. Para separar estos materiales de sus demás componentes manteniendo la calidad del producto, la destilación solo puede realizarse a temperaturas bajas o incluso inferiores al punto de ebullición, y la descomposición térmica o la polimerización solo pueden minimizarse en un corto período de tiempo para evitar daños al producto.

Cuando el grado de vacío de operación es de aproximadamente 500 Pa, se puede realizar la destilación en un evaporador de película rascante o en un evaporador de película descendente. Sin embargo, si la destilación debe realizarse en condiciones de vacío medio a alto (como presiones entre 0,001 y 100 Pa), surge un problema. Es necesario elegir un evaporador cuya presión de vapor no supere la diferencia de presión entre la superficie de calentamiento y la superficie de condensación del producto, por lo que los evaporadores con condensador externo quedan excluidos del proceso de destilación en el rango de vacío medio a alto.

En cambio, el evaporador de corto alcance tipo SY es muy adecuado para esta aplicación, y el condensador se fabrica dentro del evaporador, ubicado directamente frente al proceso de destilación calentada. Por lo tanto, los evaporadores de corto alcance son una tecnología de separación relativamente nueva que aún no se ha aplicado ampliamente en la producción industrial y que puede resolver una gran cantidad de problemas de separación que las técnicas de destilación convencionales no pueden solucionar.

Los destiladores de corto alcance se pueden dividir en tres tipos según la forma del rascador: de película rodante, de rascador deslizante y de rascador articulado. Los diferentes tipos de rascadores se seleccionan en función de la viscosidad y las propiedades de procesamiento del material. El corto tiempo de residencia y la función del rascador hacen que la película líquida permanezca en la superficie de calentamiento durante un tiempo extremadamente breve. La baja temperatura de destilación, debido a que el condensador está ubicado directamente en el lado opuesto de la superficie de calentamiento, reduce la diferencia de presión y, por lo tanto, tiene un grado de vacío extremadamente alto. Los materiales se pueden destilar a temperaturas extremadamente bajas o incluso sin alcanzar el punto de ebullición. La inmersión profunda de sustancias pegajosas y productos que contienen sólidos en las cuchillas del rascador, a lo largo de un borde considerable, produce un fuerte efecto de cizallamiento y mezcla en la película del material, reduciendo la viscosidad del líquido tratado. Es adecuado para procesar viscosidades de hasta 50 Pa·s y evitar la incrustación en la superficie de calentamiento, especialmente adecuado para líquidos que contienen sólidos.

La función del rascador de nivel de líquido de destilación, extremadamente delgado, es raspar el líquido de alimentación hasta formar una película líquida extremadamente delgada. De esta manera, la separación es más completa.

Los materiales termosensibles, la alta tasa de separación y el rascador de precisión utilizan una película líquida extremadamente fina distribuida uniformemente sobre la superficie de calentamiento, humedeciéndola por completo. Esto permite una alta tasa de separación por ebullición en la unidad de operación. Esto significa que más del 90 % del contenido se evapora y se logra un nivel constante de sustancias residuales.

La diferencia de presión entre la película de ebullición y la superficie de condensación es la fuerza impulsora del flujo de vapor, y una pequeña caída de presión puede provocar dicho flujo. Para operar a 1 mbar, se requiere una distancia muy corta entre las superficies de ebullición y condensación, y un destilador basado en este principio se denomina destilador de corto alcance. El destilador de corto alcance (destilación molecular) cuenta con un condensador incorporado situado frente a la superficie de calentamiento, que reduce la presión de operación a 0,001 mbar.

El destilador de corto alcance es un proceso de separación térmica que opera a una presión de 1 a 0,001 mbar. Su baja temperatura de ebullición lo hace ideal para sustancias termosensibles y de alto punto de ebullición. Su composición básica incluye un cilindro con camisa de calentamiento, un rotor y un condensador interno integrado. Se instala con precisión un rascador y un dispositivo antisalpicaduras en el soporte fijo del rotor. El condensador integrado se ubica en el centro del evaporador, y el rotor gira entre el cilindro y el condensador.

El alambique de corto alcance consta de un cuerpo cilíndrico calentado verticalmente, un condensador ubicado en su centro y un rascador giratorio entre el alambique y el condensador.

El proceso de destilación es el siguiente: el material se añade por la parte superior del evaporador y se distribuye de forma continua y uniforme sobre la superficie de calentamiento mediante el distribuidor de líquido situado en el rotor. A continuación, el rascador extrae el líquido, formando una película líquida turbulenta y extremadamente fina, y la empuja hacia abajo en forma de espiral. Durante este proceso, las moléculas ligeras que escapan de la superficie de calentamiento se condensan en el condensador integrado a través de un recorrido corto y prácticamente sin colisiones, y fluyen por el tubo del condensador antes de ser descargadas por el tubo de descarga situado en la parte inferior del evaporador. El líquido residual, también conocido como moléculas pesadas, se recoge en un canal circular bajo la zona de calentamiento y luego sale por un tubo de descarga lateral.