Come selezionare il livello di vuoto per la distillazione molecolare

Non esiste un singolo valore di vuoto corretto per ogni processo di distillazione molecolare. La pressione richiesta è determinata dalla pressione di vapore del componente bersaglio a una temperatura del prodotto accettabile. Un vuoto più spinto consente generalmente l'evaporazione a una temperatura più bassa, ma le prestazioni del processo dipendono anche dal carico gassoso, dalla temperatura del condensatore, dalle perdite, dai gas disciolti, dalla portata del materiale in ingresso e dalla caduta di pressione attraverso il sistema. Il punto operativo ottimale è quindi una finestra di processo, non un singolo valore.

Partire dal materiale, non dalle specifiche della pompa

Una pompa per vuoto può raggiungere una pressione a vuoto molto bassa quando il sistema è vuoto, ma la pressione operativa con materiale reale può essere molto più alta. L’alimentazione rilascia continuamente vapore, gas disciolti e solvente residuo. Il sistema per il vuoto deve disporre di una velocità di pompaggio e di una conduttanza sufficienti per mantenere la pressione richiesta durante il funzionamento del processo.

Un carico di vapore eccessivo può mascherare una pompa efficiente

Se l’alimentazione contiene acqua o solvente volatile, lo stadio di distillazione molecolare potrebbe subire un carico di vapore eccessivo. La pressione aumenta, la temperatura di evaporazione sale e la separazione può diventare instabile. In tal caso, una degasificazione a monte o un’evaporazione a film sottile risulteranno più efficaci rispetto all’installazione semplice di una pompa per vuoto di maggiore portata.

Il vuoto deve essere ottimizzato congiuntamente alla temperatura

Temperatura e pressione devono essere regolate in coppia. L’obiettivo non è raggiungere a ogni costo la pressione più bassa possibile; bensì ottenere la frazionatura richiesta preservando la qualità del prodotto e mantenendo costante la portata. Durante una prova su materiale, la combinazione pressione–temperatura può essere mappata in funzione della portata di distillato, della qualità del residuo e della purezza del prodotto.

Le principali conclusioni

• La pressione di esercizio differisce dalla pressione limite del sistema a vuoto scarico.
• La degasificazione dell’alimentazione e la rimozione del solvente possono migliorare notevolmente la stabilità del vuoto.
• Temperatura e pressione devono essere ottimizzate congiuntamente.
• La conduttanza del vuoto, le guarnizioni e le prestazioni del condensatore fanno parte dello stesso progetto di sistema.

FAQ

Un vuoto più basso è sempre meglio?

Non necessariamente. Una volta raggiunta la separazione richiesta, ridurre ulteriormente il vuoto potrebbe aumentare i costi senza migliorare il risultato.

Perché il vuoto peggiora dopo l’avvio dell’alimentazione?

Il vapore e i gas disciolti nel materiale in alimentazione aumentano il carico gassoso. Anche le perdite, una condensazione insufficiente e tubazioni di dimensioni troppo piccole possono contribuire al problema.

La pompa per vuoto deve essere scelta unicamente in base alla pressione limite?

No. La velocità di pompaggio alla pressione di esercizio, la gestione dei vapori e l’intero percorso del sistema a vuoto sono altrettanto importanti.

Collegamenti interni consigliati

• Progettazione del sistema a vuoto per la distillazione molecolare
• Prettrattamento prima della distillazione molecolare
• Selezione della temperatura per la distillazione molecolare

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Fornire a YHCHEM la composizione del proprio feed, il carico di vapore previsto e la temperatura di esercizio desiderata per dimensionare il sistema di vuoto e condensazione intorno al processo, anziché intorno a una pressione di sistema vuoto.

Nota tecnica: i parametri operativi finali dipendono dalla composizione del feed, dalla stabilità termica, dalla viscosità, dalla pressione di vapore, dalla purezza richiesta e dalla scala dell’impianto. Si raccomanda di effettuare test su materiale rappresentativo qualora tali dati non siano certi.