Destilleren met vacuüm

Distillatie is een proces om de componenten of stoffen van een vloeibaar mengsel te scheiden.
Het proces is gebaseerd op de verschillen in de relatieve vluchtigheid van de verschillende componenten.
Bij vacuümdistillatie wordt vacuüm gebruikt om het kookpunt van de te scheiden stoffen te verlagen.

Sommige mengsels hebben een zeer hoog kookpunt. In dit geval kan vacuüm worden gebruikt om het kookpunt te verlagen in plaats van de temperatuur te verhogen. Als de druk eenmaal is verlaagd tot de dampdruk van het mengsel, kan het distillatieproces beginnen. Deze techniek heet vacuümdistillatie.

Het kookpunt van de te scheiden stof is lager onder vacuüm.
Vacuümdistillatie heeft daarom de voorkeur als de te scheiden mengsels normaal gesproken een hoog kookpunt hebben of explosief zijn.

Het gebruik van vacuüm in distillatieprocessen biedt dus verschillende voordelen:

De meestgebruikte vacuümpompen voor distillatie zijn droge schroefvacuümpompen. Dankzij het droge werkingsprincipe raken de procesgassen niet verontreinigd.

Vloeistofringvacuümpompen kunnen ook geschikt zijn. Door het gedistilleerde product als bedrijfsvloeistof te gebruiken, wordt condensatie in de vloeistofring mogelijk gemaakt, zoals bij de regeneratie van mono-ethyleenglycol (MEG).

Oliegesmeerde draaischuifvacuümpompen met doorloopsmering zijn de beste keuze wanneer een proces corrosief is of kan polymeriseren. Oliegesmeerde draaischuifvacuümpompen zijn een fantastische oplossing voor lichte toepassingen.

Vacuümboosters kunnen ook worden gebruikt om de pompsnelheid te verhogen en/of een lagere werkdruk te bereiken.

Vacuümdistillatiesystemen zijn vaak een combinatie van een volumetrische vacuümpomp (zoals COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK of R5) en een condensor die wordt gebruikt om de waardevolle stoffen te verzamelen. De condensor kan stroomopwaarts of -afwaarts van de vacuümpomp worden gemonteerd, afhankelijk van de procesvereisten.

Een vacuümdistillatiesysteem bestaat meestal uit de volgende kerncomponenten:

Het vacuümsysteem verwijdert de niet-condenseerbare componenten en de fractie. Het resultaat is een lagere druk in het systeem. Dit leidt weer tot een lagere kooktemperatuur (zgn. voelbare warmte), wat gepaard gaat met energiebesparingen en een hogere opbrengst.

Er is geen "one size fits all"-oplossing wanneer u een vacuümdistillatiesysteem koopt. Er moet rekening worden gehouden met verschillende parameters om de meest efficiënte oplossing te vinden.

Gemoedsrust-oplossing

Het beste vacuümsysteem is het systeem waar u zich nooit zorgen om hoeft te maken. Het moet de vereiste prestaties leveren. En naadloos en betrouwbaar werken. Dit wordt bereikt door een combinatie van de juiste technologie in een geschikt frame. Samen met de vereiste bescherming en veiligheidssensoren. De juiste bedrijfsprocedures, inclusief verwarmings- en uitschakelcycli, zijn ook belangrijke factoren voor een probleemloze werking. Een vacuümdistillatiesysteem kan ook overtolligheid inhouden. Om de betrouwbaarheid van het systeem te verhogen en de downtime te verminderen door onderhoud mogelijk te maken zonder het proces stil te leggen.

Veiligheid

Een vacuümdistillatiesysteem mag nooit een gevaar vormen voor uw medewerkers. Dit is vooral belangrijk bij explosieve, brandbare en giftige stoffen. In dit geval moet het vacuümsysteem voldoen aan de lokale explosievoorschriften, zoals ATEX, IECEX, Ex-Proof of KOSHA. Het juiste niveau van lekdichtheid is ook belangrijk om lekkage van giftige stoffen te voorkomen. Hiervoor worden specifieke opties zoals dubbele mechanische afdichtingen en barrièregassen aangeraden.

Gebruikskosten

Alleen op de investeringskosten focussen is meestal niet de beste manier om de totale gebruikskosten van een vacuümdistillatiesysteem te optimaliseren. Er moet rekening worden gehouden met verschillende andere parameters. Om aan de ene kant de juiste technologie te kiezen en aan de andere kant het systeemontwerp aan te passen. De belangrijkste punten die u moet overwegen, zijn het verbruik van koelwater, bedrijfsvloeistoffen, spoelvloeistoffen of andere stoffen. Maar denk ook aan de kosten van afvalverwerking, zoals de behandeling van water dat verontreinigd is door de bedrijfsvloeistof. En vergeet ook niet rekening te houden met de frequentie en de kosten van het onderhoud. Tot slot is het belangrijk om holistisch naar een vacuümsysteem te kijken. Leidingen die bijvoorbeeld te smal zijn, kunnen een grote invloed hebben op de prestaties van het systeem.

Energie-efficiëntie

Het energieverbruik van een vacuümdistillatiesysteem is een belangrijke keuzefactor. Afhankelijk van de werkdruk kunnen er verschillende technologieën worden overwogen. Voor een lage druk en hoge volumestroom kan een meertraps ontwerp met vacuümboosters een kosten- en energie-efficiënte oplossing zijn. Daarnaast is de regulering van het vereiste vacuüm van belang. Tegenwoordig kunnen de meeste systemen met een frequentieregelaar worden geregeld om het energieverbruik te verminderen als het benodigde vacuüm laag is.

Langere levensduur

Om de levensduur van een vacuümsysteem te verlengen, moet er rekening worden gehouden met verschillende parameters. Een daarvan is het gebruik van de juiste technologie en de juiste pompconfiguratie. Dit omvat de geschikte afdichtvloeistof, constructie en afdichtmaterialen voor de chemische stoffen die het vacuümsysteem bereiken. Ook een juist gebruik van het systeem is van belang. In de meeste gevallen zijn verwarmings- en uitschakelcycli, inclusief clean-in-place (CIP), vereist om de prestaties op het gewenste niveau te houden.

Geldbesparing door systeemupgrade

Uw proces, inclusief het benodigde vacuüm, kan veranderd zijn. Hierbij rijst de vraag of uw systeem nog steeds is afgestemd op uw behoeften. En of het nog steeds zo energie-efficiënt als mogelijk werkt. Als uw vacuümsysteem aan een upgrade of vervanging toe is, is het het waard om naar de gehele installatie te kijken. Zo identificeert u mogelijkheden voor optimalisatie. Met moderne technologieën kunt u geld besparen door bedrijfsvloeistoffen te verminderen en het energieverbruik te verlagen. Bijvoorbeeld door over te stappen van stoom naar droge oplossingen.

Procesgas

Afhankelijk van de samenstelling van het procesgas kan het de moeite waard zijn om het gas terug te winnen en te neutraliseren. Een droge oplossing maakt het bijvoorbeeld mogelijk om niet-verontreinigd procesgas terug te winnen bij de uitlaat van de vacuümpomp. Een vloeistofringvacuümpomp die met de juiste bedrijfsvloeistof werkt, kan een efficiënt neutralisatiesysteem zijn. APOVAC is bijvoorbeeld specifiek voor dit doel ontworpen.

De keuze van de vacuümpomp hangt af van de betreffende procesvereisten. De meest geschikte producten zijn COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK of R5 vacuümpompen en vacuümboosters.

Oplossingen van Busch worden gebruikt in de meeste vacuümdistillatieprocessen.
Van de distillatie van ruwe olie in raffinaderijen tot de voorbereiding van actief farmaceutische ingrediënten in de farmaceutische industrie. Ze worden ook wijdverbreid gebruikt in de agrochemische industrie en voor het extraheren en voorbereiden van smaken en aroma's.

Ruwe olie moet eerst volledig afgebroken worden voordat er benzine, diesel, kerosine en stookolie van gemaakt kan worden. Dit proces wordt uitgevoerd door middel van distillatie en vindt plaats in olieraffinaderijen.

Aangezien ruwe olie zwaardere en lichtere koolwaterstoffen met elk een verschillend kookpunt bevat, zijn er twee distillatieprocessen vereist. Na atmosferische distillatie wordt een tweede distillatie uitgevoerd onder vacuüm. Vacuümdistillatie maakt het hier mogelijk om de zwaardere koolwaterstoffen bij maar iets hogere temperaturen te scheiden. Dit minimaliseert weer de scheurvorming van componenten en de vorming van ongewenste bijproducten.