Молекулярна дестилация срещу изпаряване с изтрита филмова повърхност: Как да изберете

Защо тези две технологии често се бъркат?

Молекулярната дестилация и изпаряването с изтрита пленка външно могат да изглеждат подобни. И двете често използват въртящ се скребец или ротор, за да разпределят фидовия поток като тънка пленка върху загрята повърхност, и двете се използват за материали, които е трудно да се обработят в конвенционален партиден изпарител.

Ключовата разлика не е просто присъствието на скребец. Двете системи са проектирани според различни цели на сепарация, нива на налягане и пътища на пара-кондензация. Разбирането на тези разлики е по-полезно от това да се разчита само на имената на оборудването.

1. Какво представлява изпаряването с изтрита пленка?

Изпарителят с изтрита пленка непрекъснато разпределя фидовия поток върху загрята стена и механично обновява течната пленка. Летливите компоненти изпаряват от пленката, напускат камерата за изпаряване и се кондензират в кондензатор, разположен по-надолу по технологичния поток.

Тази конструкция е особено полезна, когато конвенционалното изпаряване в котел става неефективно поради вискозитет, чувствителност към топлина, склонност към образуване на натрупвания или необходимостта от непрекъснато функциониране.

2. Какво е молекулярна дестилация?

При молекулярната дестилация също се формира тънка плёнка, но системата е проектирана за много по-дълбок вакуум и много кратко разстояние между повърхността на изпаряване и вътрешния кондензатор. Поради това пътят на парата е значително по-къс от този в обикновен изпарител.

Този процес обикновено се разглежда, когато целта не е просто премахването на голямо количество разтворител, а отделянето на фракции с висока температура на кипене или термочувствителни фракции при минимизиране на продължителното топлинно въздействие.

3. Най-важната разлика: целта на отделянето

Преди да се сравняват вакуумни помпи или размерите на оборудването, първо трябва да се определи какво точно трябва да се отдели.

Ако основната цел е премахването на значително количество вода, разтворител или относително летливи леки компоненти, изпаряването с изтрита филмова повърхност често е по-подходящата първа стъпка. Ако целта е допълнителна фракционна дестилация на висококипящи компоненти, намаляване на нискомолекулните примеси от висококипящ продукт или възстановяване на ценна фракция при много ниско налягане, молекулярната дестилация може да е по-подходяща.

4. Ниво на вакуум и път на парата

Изпаряването с изтрита филмова повърхност може да работи под вакуум, но неговата задача за сепарация все още е по същество изпаряване и концентриране. Парата обикновено се движи от загрята филмова повърхност към външен или по-долу разположен кондензатор.

Молекулярната дестилация разчита на по-дълбок вакуум и кратък път на парата към вътрешен кондензатор, разположен близо до повърхността за изпаряване. Тази аранжировка е важна при обработка на висококипящи материали при намалена топлинна нагрузка.

Фактическото работно налягане винаги трябва да се определя от свойствата на суровината, поведението ѝ при изпаряване, конструкцията на оборудването и изискваното разделяне — а не от една универсална стойност на вакуума.

5. Съставът на суровината има по-голямо значение от името на оборудването

Суровина, съдържаща 30–50 % нискоизпаряващ разтворител, представлява напълно различен проблем за разделяне в сравнение с високоизпаряващо масло, което съдържа само няколко процента по-леки молекулни фракции.

При суровина, богата на разтворител, използването на молекулярна дестилация като първа стъпка може да наложи ненужно голяма пара-нагрузка върху системата за висок вакуум. Изпарител с измито филмово образуване може да отстрани първо основната летлива фракция, което позволява на стадия на молекулярната дестилация да се съсредоточи върху по-ценното разделяне.

6. Вискозитет и формиране на филм

И двете технологии зависят от стабилното формиране на филм. При увеличаване на концентрацията вискозитетът може рязко да нарасне, което променя топлопреминаването, времето на престой и характеристиките на изтеглянето.

За вискозни смоли, олигомери, специални масла и подобни суровини изборът на оборудване трябва да взема предвид не само началната вискозност, но и вискозността на концентрираната остатъчна фаза при очакваната работна температура.

7. Типични приложения на изпаряването с размазващо се филм

Изпаряването с размазващо се филм обикновено се оценява за процеси като масово отстраняване на разтворител, непрекъсната концентрация, предварителна обработка преди високовакуумно разделяне, концентриране на термолабилни суровини и отстраняване на леки компоненти от вискозни материали.

8. Типични приложения на молекулярна дестилация

Молекулярната дестилация обикновено се оценява за избрани висококипящи и високостойностни материали, включително етерични масла и парфюмени фракции, билкови екстракти, силиконови масла, специални масла, производни на мастни киселини, смоли и избрани фини химикали.

Пригодността на един материал все още зависи от състава, вискозитета, термичната стабилност, целевата фракция и изискваната чистота. Само името на материала не е достатъчно, за да се определи възможността за неговото използване.

9. Кога трябва да се комбинират двата процеса?

За сложни суровини комбиниран процес може да бъде по-ефективен, отколкото да се принуждава единична единица да извършва всички задачи по отделяне.

Типичен маршрут може да бъде: Суровина → Изпаряване с изтрита пленка → Молекулярна дестилация → Целева фракция.

Етапът на изпаряване с изтрита пленка премахва основното количество разтворител или леките компоненти. Етапът на молекулярна дестилация след това обработва отделянето на компонентите с по-висока температура на кипене при по-дълбок вакуум. Това може да намали товара върху парата при висок вакуум и да направи контрола на процеса по-концентриран.

10. Как да изберем между двата процеса

Най-надеждният начин за избор започва със задачата по отделяне, а не с каталога на оборудването. Преди вземане на решение трябва да се проучат следните данни:

• Състав на суровината и приблизителните проценти
• Диапазон на кипене или поведението на парциалното налягане
• Количество и вид на разтворителя или вода
• Вискозитет на подаването и очакваният вискозитет след концентриране
• Термична стабилност и максимално допустима температура
• Целева фракция: лека фаза, тежка фаза или очистен продукт
• Изисквана чистота и възстановяване
• Изисквана производителност
• Наличие на твърди частици, кристализация или риск от замърсяване
• Дали е налично лабораторно тестване преди мащабиране

Бързо сравнение

Защо материалният опит често е най-добрата следваща стъпка

За сложни материали теоретичните данни за точката на кипене сами по себе си може да не предсказват реалната ефективност на отделянето. Вискозитетът, взаимодействията между много компоненти, пененето, топлочувствителността и поведението на филма могат да променят резултата.

Лабораторен опит може да помогне да се определи дали суровината трябва да постъпи направо в молекулярна дестилация, дали е необходима предварителна стъпка с изпарител с размазващ филм и в коя фракция се намира целевият продукт. Данните от опита след това могат да подкрепят избора на оборудване за пилотна или производствена мащабност.

Често задавани въпроси

Дали изпарителят с размазващ филм е същото нещо като молекулярната дестилация?

Не. И двете могат да използват изтрита тънка пленка, но са проектирани за различни пътища на изпаряване, диапазони на налягане и задачи по разделяне. Терминологията може да варира между доставчиците, затова трябва да се провери действителната конфигурация на оборудването.

Кое е по-добро за отстраняване на голямо количество разтворител?

Изтритото пленъчно изпаряване обикновено е по-практичната първа стъпка, когато суровината съдържа значително количество относително летлив разтворител или вода.

Кое е по-добро за материали с висока температура на кипене и чувствителни към топлина?

Молекулярната дестилация често се разглежда, когато целта на разделянето включва фракции с висока температура на кипене и е важно да се минимизира термичното въздействие. Окончателното решение трябва да се базира на действителната суровина и целта на разделянето.

Могат ли двете системи да бъдат свързани последователно?

Да. За много сложни суровини изтритото пленъчно изпаряване може да се използва за предварителна обработка или предварително концентриране, последвано от молекулярна дестилация за допълнително пречистване.

Как да разбера кой процес е подходящ за моя материал?

Предоставете състава на фуражната смес, вискозитета, термичната устойчивост, целевата фракция, изискваната чистота и производителността. При непознати или сложни фуражни смеси се препоръчва малко мащабно изпитание на материала.

 

Препоръчителни вътрешни връзки

Какви материали са подходящи за молекулярна дестилация? | YHCHEM

Молекулярна дистилация, Оптов производител и доставчик на молекулярна дистилация в Китай - Shanghai Yuanhuai Intelligent Technology Co., Ltd.

Евапоратор с тънък слой, Производител и доставчик на евапоратори с тънък слой в Китай - Shanghai Yuanhuai Intelligent Technology Co., Ltd.

Решение за процеса на пречистване на силиконовото масло – нови материали и нова енергия – Shanghai Yuanhuai Intelligent Technology Co., Ltd.

Решение с есенциално масло от лавандا-Аромати и ароматизатори-Шанхай Юанхуай Интелиджент Технолоджи Ко., Лтд.