Hur man väljer vakuumnivån för molekylär destillation

Det finns inget enda vakuumvärde som är korrekt för varje molekylärdestillationsprocess. Det krävda trycket bestäms av ångtrycket för den aktuella komponenten vid en acceptabel produkttemperatur. Ett djupare vakuum gör i allmänhet det möjligt att avdunsta vid en lägre temperatur, men processprestandan beror också på gasbelastning, kondensortemperatur, läckage, lösta gaser, tillskottshastighet och tryckfall genom systemet. Den bästa driftpunkten är därför ett processfönster snarare än ett enskilt värde.

Börja med materialet, inte med pumpens specifikation

En vakumpump kan nå ett mycket lågt tomt tryck när systemet är tomt, men drifttrycket med verkligt material kan vara betydligt högre. Tillskottet frigör kontinuerligt ånga, lösta gaser och resterande lösningsmedel. Vakuumsystemet måste ha tillräcklig pumpningshastighet och ledningsförmåga för att upprätthålla det krävda trycket under drift.

För mycket ångbelastning kan dölja en bra pump

Om matningen innehåller vatten eller flyktig lösningsmedel kan molekylärdistillationssteget utsättas för en för hög ångbelastning. Trycket stiger, avdunstningstemperaturen ökar och separationen kan bli instabil. I detta fall kan förgående avgasning eller skrapfilmsavdunstning vara mer effektivt än att enbart installera en större vakuumppump.

Vakuum bör optimeras tillsammans med temperaturen

Temperatur och tryck bör justeras som ett par. Målet är inte att nå det lägsta möjliga trycket till varje pris; målet är att uppnå den krävda fraktioneringen samtidigt som produktkvaliteten skyddas och en stabil genomströmning bibehålls. Under en materialprovkörning kan kombinationen av tryck och temperatur kartläggas mot destillatflöde, restproduktens kvalitet och produktens renhet.

Viktiga saker att lära sig

• Driftstrycket skiljer sig från det ultimata tom-systemstrycket.
• Avgasning av matningen och borttagning av lösningsmedel kan avsevärt förbättra vakuumstabiliteten.
• Temperatur och tryck bör optimeras tillsammans.
• Vakuumledning, tätningsfunktion och kondensorprestanda ingår i samma systemdesign.

Vanliga frågor

Är lägre vakuum alltid bättre?

Inte nödvändigtvis. När den krävda separationen uppnåtts kan ett ännu lägre vakuum öka kostnaderna utan att förbättra resultatet.

Varför försämras vakuumet efter att tillskottet har startat?

Ånga och lösta gaser från tillskottet ökar gasbelastningen. Läckor, otillräcklig kondensation och för små rörledningar kan också bidra.

Borde vakuumpannan väljas endast utifrån sluttrycket?

Nej. Pumpningshastigheten vid drifttrycket, hanteringsförmågan för ånga samt hela vakuumvägen är lika viktiga.

Förslag på interna länkar

• Vakuumsystemdesign för molekylär destillation
• Förbehandling innan molekylär destillation
• Val av temperatur för molekylär destillation

CTA

Ge YHCHEM din råmaterialssammansättning, förväntad ångbelastning och måltemperatur för drift för att dimensionera vakuum- och kondensationssystemet kring processen i stället för kring ett tomt systems tryck.

Teknisk notering: de slutgiltiga driftparametrarna beror på råmaterialssammansättning, termisk stabilitet, viskositet, ångtryck, målpuritet och utrustningens skala. Representativa materialtester rekommenderas när dessa data är osäkra.