I. Einleitung
Die Trenntechnik zählt zu den drei wichtigsten Technologien der chemischen Produktion. Trennprozesse haben einen großen Einfluss auf Produktqualität, Effizienz, Verbrauch und Wirtschaftlichkeit. Die mechanisch gerührte TFE-Kurzwegdestillationsanlage dient der Trennung von Stoffen durch deren Flüchtigkeit. Sie zeichnet sich durch einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten, niedrige Verdampfungstemperaturen, kurze Verweilzeiten, hohe thermische Effizienz und hohe Verdampfungsintensität aus. Sie findet breite Anwendung in der Petrochemie, Feinchemie, Agrochemie, Lebensmittel-, Pharma- und Biochemieindustrie für Prozesse wie Verdampfung, Konzentration, Lösungsmittelentfernung, Reinigung, Dampfstrippung, Entgasung und Desodorierung.
Die Kurzwegdestillation ist ein neuartiger und effizienter Verdampfer, der die Fallfilmverdampfung unter Vakuumbedingungen durchführt. Der Film wird dabei durch einen rotierenden Filmapplikator zwangsweise erzeugt. Das Verfahren zeichnet sich durch hohe Durchflussgeschwindigkeit, hohe Wärmeübertragungseffizienz und kurze Verweilzeit (ca. 5–15 Sekunden) aus. Es besitzt zudem einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten, eine hohe Verdampfungsleistung, kurze Durchflusszeiten und eine hohe Betriebsflexibilität. Dadurch eignet es sich besonders für die Konzentration durch Verdampfung, Entgasung, Lösungsmittelentfernung, Destillation und Reinigung von wärmeempfindlichen, hochviskosen sowie leicht kristallisierenden und partikelhaltigen Materialien. Die Anlage besteht aus einem oder mehreren Zylindern mit Heizmänteln und einem darin rotierenden Filmapplikator. Dieser schabt das Aufgabematerial kontinuierlich zu einem gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm auf die Heizfläche und drückt ihn nach unten. Dabei verdampfen Komponenten mit niedrigen Siedepunkten, und ihre Rückstände werden am Boden des Verdampfers abgeführt.
II. Leistungsmerkmale
•Geringer Vakuumdruckabfall:
Beim Übergang des verdampften Gases der Materialien von der Heizfläche zum externen Kondensator entsteht ein bestimmter Differenzdruck. In einem typischen Verdampfer ist dieser Druckabfall (Δp) üblicherweise relativ hoch, mitunter sogar inakzeptabel. Im Gegensatz dazu verfügt die Kurzwegdestillationsanlage über einen größeren Gasraum, dessen Druck nahezu dem im Kondensator entspricht; daher ist der Druckabfall gering und der Vakuumgrad kann ≤ 1 Pa betragen.
• Niedrige Betriebstemperatur:
Aufgrund dieser Eigenschaft kann der Verdampfungsprozess bei hohem Vakuum durchgeführt werden. Mit steigendem Vakuumgrad sinkt der entsprechende Siedepunkt der Materialien rapide. Daher kann der Prozess bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, wodurch die thermische Zersetzung des Produkts reduziert wird.
• Kurze Aufheizzeit:
Aufgrund der einzigartigen Konstruktion der Kurzwegdestillationsanlage und der Pumpwirkung des Filmapplikators ist die Verweilzeit des Materials im Verdampfer kurz. Zudem verhindert die starke Turbulenz des Films im Heizverdampfer, dass sich das Produkt an der Verdampferoberfläche absetzt. Daher eignet sich das Verfahren besonders für die Verdampfung wärmeempfindlicher Materialien.
• Hohe Verdunstungsintensität:
Die Reduzierung des Siedepunkts der Materialien erhöht die Temperaturdifferenz der erhitzten Medien. Die Funktion des Filmapplikators verringert die Dicke des Flüssigkeitsfilms im turbulenten Zustand und reduziert den Wärmewiderstand. Gleichzeitig unterdrückt das Verfahren das Verklumpen und Ablagern von Materialien auf der Heizfläche und sorgt für einen guten Wärmeaustausch, wodurch der Gesamtwärmeübergangskoeffizient des Verdampfers erhöht wird.
• Hohe operative Flexibilität:
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eignet sich der Schaberfilmverdampfer zur Behandlung wärmeempfindlicher Materialien, die eine gleichmäßige und stetige Verdampfung erfordern, sowie hochviskoser Materialien, deren Viskosität mit zunehmender Konzentration dramatisch ansteigt, da sein Verdampfungsprozess gleichmäßig und stetig verläuft.
Es eignet sich auch zur Verdampfung und Destillation von partikelhaltigen Materialien oder im Falle von Kristallisation, Polymerisation und Ablagerungen.
III. Anwendungsgebiete
Der Schaberfilmverdampfer findet breite Anwendung in Wärmeaustauschprojekten. Er eignet sich insbesondere für den Wärmeaustausch wärmeempfindlicher Materialien (kurzzeitig) und kann dank seiner vielfältigen Funktionen auch komplexe Produkte destillieren.
Der Schaberfilmverdampfer wurde in den folgenden Bereichen zur Konzentration durch Verdampfung, Lösungsmittelentfernung, Dampfstrippung, Reaktion, Entgasung, Desodorierung (Entlüftung) usw. eingesetzt und hat gute Ergebnisse erzielt:
Traditionelle chinesische Medizin und westliche Medizin: Antibiotika, Zuckerlikör, Donnergottsrebe, Astragalus und andere Kräuter, Methylimidazol, einfaches Nitrilamin und andere Zwischenprodukte;
Leichtindustrielle Lebensmittel: Säfte, Soßen, Farbstoffe, Essenzen, Duftstoffe, Zymin, Milchsäure, Xylose, Stärke, Zucker, Kaliumsorbat usw.
Öle und Chemikalien des täglichen Bedarfs: Lecithin, Vitamin E, Lebertran, Ölsäure, Glycerin, Fettsäuren, Altöl, Alkylpolyglycoside, Alkoholethersulfate usw.
Synthetische Harze: Polyamidharze, Epoxidharze, Paraformaldehyd, PPS (Polypropylensebacatester), PBT, Ameisensäureallylester usw.
Synthetische Fasern: PTA, DMT, Kohlenstofffasern, Polytetrahydrofuran, Polyetherpolyole usw.
Petrochemie: TDI, MDI, Trimethylhydrochinon, Trimethylolpropan, Natriumhydroxid usw.
Biologische Pestizide: Acetochlor, Metolachlor, Chlorpyrifos, Furanphenol, Clomazon, Insektizide, Herbizide, Akarizide usw.
Abwasser: Anorganisches Salzabwasser.
Veröffentlichungsdatum: 17. November 2022
