Sprzęt do destylacji molekularnej metodą destylacji krótkiej ścieżki

Wiele materiałów, takich jak ciężkie pozostałości ropy naftowej, chemikalia, produkty farmaceutyczne i żywność naturalna, produkty zdrowotne, kwasy tłuszczowe itp., jest często wrażliwych na temperaturę, lepkich i/lub ma wysokie temperatury wrzenia. Aby oddzielić te materiały od pozostałych składników, zachowując jednocześnie jakość produktu, destylację można przeprowadzić wyłącznie w niskich lub nawet niższych temperaturach wrzenia, a rozkład termiczny lub polimeryzację można zminimalizować jedynie w krótkim czasie, aby wyeliminować uszkodzenia produktu.

Przy poziomie próżni roboczej około 500 Pa destylację można przeprowadzić w parowniku ze zgarnianiem warstwy pary lub w parowniku opadającym. Problem pojawia się jednak, gdy destylacja musi odbywać się w warunkach średniej lub wysokiej próżni (np. przy ciśnieniu od 0,001 do 100 Pa). Konieczne jest dobranie parownika o prężności pary nieprzekraczającej różnicy ciśnień między powierzchnią grzewczą a powierzchnią skraplania produktu, dlatego parowniki z zewnętrznym skraplaczem są wykluczone z procesu destylacji w zakresie średniej i wysokiej próżni.

Natomiast parownik krótkiego zasięgu typu SY doskonale nadaje się do tego zastosowania, a skraplacz jest wytwarzany wewnątrz parownika, bezpośrednio naprzeciwko procesu destylacji na gorąco. Dlatego parowniki krótkiego zasięgu stanowią stosunkowo nową technologię separacji, która nie znalazła jeszcze szerokiego zastosowania w produkcji przemysłowej i może rozwiązać wiele problemów separacyjnych, których nie potrafią rozwiązać konwencjonalne techniki destylacji.

Destylatory krótkiego zasięgu można podzielić na trzy typy w zależności od rodzaju zgarniacza: zwijający się film, przesuwny zgarniacz i zawiasowy zgarniacz. Różne typy zgarniaczy dobierane są w zależności od lepkości i właściwości przetwórczych materiału. Krótki czas przebywania i funkcja zgarniacza sprawiają, że film cieczy utrzymuje się na powierzchni grzewczej przez wyjątkowo krótki czas. Niska temperatura destylacji, dzięki umieszczeniu skraplacza bezpośrednio po przeciwnej stronie powierzchni grzewczej, zmniejsza różnicę ciśnień, a tym samym zapewnia wyjątkowo wysoki stopień próżni. Materiały można destylować w ekstremalnie niskich temperaturach, a nawet bez osiągnięcia temperatury wrzenia. Głębokie zanurzenie substancji lepkich i produktów zawierających stałe ostrza zgarniacza, wzdłuż znacznej krawędzi, powoduje silny efekt ścinania i mieszania filmu materiału, zmniejszając lepkość oczyszczanej cieczy. Nadaje się do przetwarzania lepkości do 50Pas i zapobiega osadzaniu się kamienia na powierzchni grzewczej, szczególnie nadaje się do cieczy zawierających ciała stałe.

Funkcją niezwykle cienkiego skrobaka poziomu cieczy destylacyjnej jest zeskrobanie cieczy zasilającej w niezwykle cienką warstwę. Separacja jest dokładniejsza.

Materiały wrażliwe na temperaturę, wysoki współczynnik separacji i precyzyjny skrobak wykorzystują niezwykle cienką warstwę cieczy równomiernie rozprowadzoną na powierzchni grzewczej, co powoduje zwilżenie całej powierzchni grzewczej. Pozwala to na uzyskanie wysokiego współczynnika separacji wrzenia w jednostce roboczej. Oznacza to, że ponad 90% wlotu do obudowy ulega odparowaniu, co pozwala na osiągnięcie stałego poziomu substancji resztkowych.

Różnica ciśnień między wrzącą warstwą a powierzchnią skraplania jest siłą napędową przepływu pary, a niewielki spadek ciśnienia może spowodować przepływ pary. Praca z ciśnieniem 1 mbar wymaga bardzo małej odległości między powierzchniami wrzenia i skraplania, a destylator zbudowany w oparciu o tę zasadę nazywany jest destylatorem krótkiego zasięgu. Destylator krótkiego zasięgu (destylator molekularny) ma wbudowany skraplacz umieszczony naprzeciwko powierzchni grzewczej i redukuje ciśnienie robocze do 0,001 mbar.

Destylacja krótkiego zasięgu to proces separacji termicznej, który działa przy ciśnieniu 1~0,001 mbar. Niższa temperatura wrzenia sprawia, że ​​jest ona bardzo odpowiednia do substancji wrażliwych na ciepło i o wysokiej temperaturze wrzenia. Podstawowy skład destylatora to: cylinder cylindryczny z płaszczem grzewczym, wirnik i wbudowany skraplacz wewnętrzny; precyzyjnie zamontuj skrobak i urządzenie antyrozpryskowe na stałym wsporniku wirnika. Wbudowany skraplacz znajduje się w centrum parownika, a wirnik obraca się między cylindrem cylindrycznym a skraplaczem.

Aparat destylacyjny krótkiego zasięgu składa się z pionowo ogrzewanego cylindrycznego korpusu, umieszczonego w jego środku skraplacza oraz obracającego się skrobaka pomiędzy alembikiem a skraplaczem.

Proces destylacji przebiega następująco: materiał jest dodawany od góry parownika i jest stale i równomiernie rozprowadzany na powierzchni grzewczej przez dystrybutor cieczy materiałowej na wirniku. Następnie skrobak zgarnia ciecz materiałową w niezwykle cienką, turbulentną warstwę cieczy i wypycha ją spiralnie w dół. Podczas tego procesu lekkie cząsteczki, które wydostają się z powierzchni grzewczej, skraplają się w ciecz na wbudowanym skraplaczu krótką drogą i prawie bezkolizyjnie, a następnie spływają rurą skraplacza, zanim zostaną odprowadzone przez rurę wylotową znajdującą się na dole parownika. Pozostała ciecz, zwana również cząsteczkami ciężkimi, zbiera się w okrągłym kanale pod strefą grzewczą, a następnie wypływa boczną rurą wylotową.