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Distillation avec le vide

Distillation sous vide Une technique utilisée pour séparer délicatement les composants d'un liquide, en diminuant leur point d'ébullition à l'aide du vide.

distillation

Comment fonctionne la distillation sous vide ?

La distillation sous vide est un processus important dans l'industrie chimique et pharmaceutique. Mais elle est également utilisée dans un grand nombre d'autres secteurs. Par exemple, dans la production de boissons et d'aliments afin d'extraire l'essence des plantes, ou de séparer les hydrocarbures à chaîne longue dans les raffineries de pétrole.

La distillation est généralement utilisée pour séparer les composants d'un mélange liquide. Comme les composants du liquide ont des points d'ébullition différents, ils s'évaporent dans des conditions de fonctionnement différentes. Et ils peuvent être retirés et extraits successivement.
Le point d'ébullition des substances à séparer est plus bas sous vide.

La distillation sous vide est par conséquent le processus idéal si les composants qui doivent être séparés présentent normalement un point d'ébullition élevé ou sont explosifs. Ce processus permet également de séparer les substances qui se décomposeraient à des températures plus élevées.

La technologie de vide Busch dans la distillation

Pour une utilisation dans les processus de distillation, nous offrons une large gamme de solutions de vide tolérantes à la vapeur et anticorrosion. Tout comme les versions ATEX pour gérer les vapeurs, gaz et liquides inflammables. Grâce à notre réseau mondial, nous sommes également en mesure de nous conformer aux autres réglementations antiexplosion locales, comme Ex-Proof, KOSHA, etc.

En savoir plus sur la distillation sous vide

Comment fonctionne la distillation sous vide ?

La distillation est le processus consistant à séparer les composants ou substances d'un mélange liquide.
Le processus est basé sur les différences en termes de volatilité relative des différents composants.
Dans le cadre de la distillation sous vide, le vide est utilisé pour abaisser le point d'ébullition des substances à séparer.

Où peut-on utiliser du vide dans les processus de distillation ?

Certains composants ont des points d'ébullition très élevés. Dans ce cas, le vide peut être utilisé pour abaisser le point d'ébullition au lieu d'augmenter la température. Une fois que la pression est abaissée à la pression de vapeur du composé, le processus de distillation peut débuter. Cette technique est appelée distillation sous vide.

Quels sont les avantages de la distillation sous vide par rapport à la distillation atmosphérique ?

Le point d'ébullition de la substance à séparer est plus bas sous vide.
La distillation sous vide est, par conséquent, le processus idéal si les composants qui doivent être séparés présentent normalement un point d'ébullition élevé ou sont explosifs.

L'utilisation du vide dans les processus de distillation offre, par conséquent, plusieurs avantages :

  • réalisation d'économies d'énergie en réduisant la chaleur requise
  • rendement accru grâce à la réduction des réactions secondaires
  • temps de fonctionnement plus élevé grâce à la contamination réduite des dispositifs
  • sécurité accrue en raison du risque plus faible d'explosions
  • possibilité de séparer les substances qui se décomposeraient à des températures plus élevées.

Quelles sont les meilleures pompes à vide pour la distillation ?

Les pompes à vide pour la distillation les plus fréquemment utilisées sont les pompes à vide sèches à vis. Grâce à leur principe de fonctionnement à sec, les gaz de procédé ne sont pas contaminés.

Les pompes à vide à anneau liquide peuvent également convenir. L'utilisation du produit distillé en tant que fluide de fonctionnement permet la présence de condensation à l'intérieur de l'anneau liquide, comme dans la régénération de monoéthylène glycol (MEG).

Les pompes à vide à palettes lubrifiées par huile perdue sont les produits de choix lorsqu'un processus est corrosif ou est susceptible de polymériser. Les pompes à vide à palettes lubrifiées sont une excellente solution pour les applications légères.

Les pompes booster peuvent également être utilisées pour augmenter la vitesse de pompage et/ou atteindre une pression de fonctionnement plus basse.

Comment fonctionnent les systèmes de distillation sous vide ?

Les systèmes de distillation sous vide sont souvent une combinaison de pompe à vide volumétrique (comme COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK ou R5) et de condenseur pour collecter les composés de valeur. Le condenseur peut être utilisé en amont ou en aval de la pompe à vide, en fonction des exigences du processus.

Un système de distillation sous vide comprend généralement les composants centraux suivants :

  • Réservoir de réaction ou appareil de chauffage
    Réchauffe le mélange et fait bouillir le composé « léger » avec le point d'ébullition le plus bas.
  • Colonne de fractionnement
    Améliore la séparation pour obtenir un produit plus pur.
  • Condenseur
    Ramène le composé évaporé à l'état liquide.
  • Récipient de récupération
    Collecte le composé purifié.
  • Pompe à vide
    Réduit la pression dans le système.

Le système de vide élimine les non-condensables et la fraction. Le résultat est une baisse de pression dans le système. Cela entraîne, à son tour, une baisse de la température d'ébullition (appelée chaleur sensible) qui va de pair avec des économies d'énergie et un rendement supérieur.

Quels sont les points cruciaux à examiner lors de l'achat d'un système de distillation sous vide ?

Il n'existe pas de solution universelle lors de l'achat d'un système de distillation sous vide. Différents paramètres doivent être pris en compte pour fournir la solution la plus efficace possible.

Une solution garantissant votre tranquillité d’esprit

Le meilleur système de vide est celui dont vous n'avez jamais à vous préoccuper. Il doit offrir les performances requises. Et fonctionner sans interruption, de manière fiable. Cela peut être réalisé par une combinaison de la bonne technologie, intégrée dans un châssis adapté. En combinaison avec la protection et les capteurs de sécurité nécessaires. Les procédures d'exploitation adéquates, y compris les cycles de préchauffage et de mise à l'arrêt, sont également des facteurs clés pour un fonctionnement sans problème. Un système de distillation sous vide peut également inclure la redondance. Pour améliorer la fiabilité du système et réduire le temps d'arrêt en permettant une maintenance sans arrêt du processus.

Sécurité

Un système de distillation sous vide ne devrait jamais constituer un danger pour le personnel. C'est particulièrement important lorsque l'on manipule des composés explosifs, inflammables et toxiques. Dans ce cas, le système de vide doit se conformer aux réglementations locales en matière d'explosion, telles qu'ATEX, IECEX, Ex-Proof ou KOSHA. Il est également crucial de disposer du niveau d'étanchéité adéquat pour prévenir toute fuite de composés toxiques. Dans ce cas, des options spécifiques, comme des garnitures mécaniques doubles et des gaz de protection, sont recommandées.

Coût de propriété

En général, se concentrer uniquement sur les coûts d'investissement initiaux n'est pas la meilleure manière d'optimiser le coût total de propriété d'un système de distillation sous vide. Plusieurs autres paramètres doivent être pris en compte. Choisir la bonne technologie, d'une part, et adapter la conception du système, d'autre part. Les points essentiels à envisager sont la consommation d'eau de refroidissement, de fluide de fonctionnement, de liquide de rinçage ou autre. Mais aussi les coûts liés au traitement des déchets, comme le traitement de l'eau contaminée par le fluide de fonctionnement. La fréquence et le coût de maintenance doivent aussi être pris en compte. Pour finir, il est important de procéder à un examen global du système de vide. Les conduites trop petites, par exemple, peuvent altérer fortement les performances du système.

Efficacité énergétique

La consommation électrique d'un système de distillation sous vide constitue un facteur de sélection clé. En fonction de la pression de fonctionnement, différentes technologies peuvent être envisagées. Pour les basses pressions et les débits élevés, une conception multi-étagée, y compris les pompes booster, peut être une solution économe et énergétiquement efficace. De plus, la régulation de la demande de vide est essentielle. De nos jours, la majorité des systèmes peuvent être utilisés avec un variateur de vitesse afin de réduire la consommation électrique lorsque la demande de vide est faible.

Durée de vie étendue

Pour étendre la durée de vie d'un système de vide, plusieurs paramètres doivent être pris en compte. L'un d'entre eux est l'utilisation de la technologie adéquate et de la bonne configuration de pompe. Cela inclut le liquide d'étanchéité, la structure et les matériaux d'étanchéité adéquats pour les produits chimiques qui atteignent le système de vide. Un autre paramètre est l'utilisation correcte du système. Dans la plupart des cas, les cycles de préchauffage et de mise à l'arrêt, y compris le nettoyage en place (NEP), sont nécessaires pour maintenir les performances à des normes d'usine.

Économies grâce à une mise à niveau du système

Votre processus, y compris la demande de vide, peut avoir changé. Vous vous demandez alors si votre système est toujours adapté à vos besoins. Et s'ils fonctionne toujours de la manière la plus efficace sur le plan énergétique. Lorsque le moment est venu de mettre à niveau ou de remplacer un système de vide, il est judicieux de jeter un œil à l'installation dans son ensemble. Cela afin d'identifier tout potentiel d'optimisation. Les technologies modernes permettent de réaliser des économies en réduisant les fluides de fonctionnement et la consommation d'énergie. Par exemple, en passant des jets de vapeur à des solutions sèches.

Gaz de procédé

En fonction de la composition du gaz de procédé, il peut s'avérer utile de le récupérer ou de le neutraliser. Une solution sèche, par exemple, permet la récupération de gaz de procédé non contaminés au niveau de l'échappement de la pompe à vide. Utilisée avec le fluide de fonctionnement adéquat, une pompe à vide à anneau liquide peut être un système de neutralisation efficace. APOVAC, par exemple, a été conçue spécialement à cette fin.

Quelles pompes à vide de Busch sont particulièrement adaptées aux processus de distillation ?

Le choix de la pompe à vide dépend des exigences respectives du processus. Les produits les plus adaptés sont les pompes à vide et les pompes boosterCOBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK ou R5.

Quels peuvent être les exemples d'utilisation de la technologie de vide Busch dans les applications de distillation ?

Les solutions Busch sont utilisées dans la majorité des processus de distillation sous vide.
De la distillation du pétrole brut dans les raffineries à la préparation d'IPA (ingrédients pharmaceutiques actifs) dans l'industrie pharmaceutique. Elles sont également largement utilisées dans l'industrie agrochimique ainsi que dans l'extraction et la préparation des saveurs et arômes.

Comment fonctionne la distillation du pétrole brut ?

Le pétrole brut doit être séparé en ses différents composants pour produire de l'essence, du diesel, du carburant aviation et du fioul. Ce processus a lieu dans les raffineries de pétrole par le biais de la distillation.

Étant donné que le pétrole brut contient des hydrocarbures plus lourds et plus légers présentant des points d'ébullition différents, deux processus de distillation sont nécessaires. Après la distillation atmosphérique, une seconde distillation est réalisée sous vide, Dans ce cas, la distillation sous vide permet de séparer les hydrocarbures lourds à des températures seulement légèrement plus élevées. Ce qui, à son tour, permet de minimiser la fissuration des composants et la création de sous-produits indésirables.

La distillation sous vide dans l'industrie pharmaceutique et chimique

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Obtenir des composés purs est l'objectif de nombreux processus dans l'industrie chimique et pharmaceutique. Une des techniques les plus fréquemment utilisées pour extraire les composants recherchés du mélange réactionnel est la distillation.

La réalisation d'une distillation sous vide permet un traitement plus délicat des composants sensibles à la chaleur. Grâce aux température de procédé plus basses, le rendement de la distillation peut être amélioré en évitant la polymérisation, la fissuration ou la dégradation d'autres produits. Il est possible de réaliser des économies d'énergie importantes.

La distillation sous vide est, par conséquent, le choix idéal pour une large gamme de processus de séparation dans l'industrie chimique et pharmaceutique. De la fabrication d'ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA) à la purification des monomères, en passant par l'extraction de composés naturels. Ainsi que pour la synthèse chimique, la préparation de saveurs et d'arômes, et bien d'autres encore.

Produits correspondants

La distillation sous vide dans l'industrie pétrolière et gazière

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Distillation du pétrole brut

Pour produire du pétrole, du diesel, du carburant d'aviation ou du pétrole de chauffage, les différents composants du pétrole brut doivent être séparés. Ce processus a lieu dans les raffineries de pétrole par le biais de la distillation. Étant donné que le pétrole brut contient des hydrocarbures plus lourds et plus légers présentant des points d'ébullition différents, deux processus de distillation sont nécessaires.

Après la distillation atmosphérique, une seconde distillation est réalisée sous vide, afin de séparer les hydrocarbures lourds à des températures seulement légèrement plus élevées. Cela permet de minimiser la fissuration des composants et la création de sous-produits indésirables.

Produits correspondants

Un des systèmes de distillation que nous avons réalisés

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Exigences ambitieuses
  • Débit volumétrique élevé
  • Pression de service de 8 mbar

Notre solution
  • 2 étages de boosters de vide avec intercondenseur

Produits à l'intérieur du système de vide

Distillation sous vide des huiles essentielles

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Notre expérience

Capua 1880 utilise la technologie de vide de Busch Solutions de Vide pour les processus de distillation, qui sont réalisés dans des évaporateurs à film mince ou des distillateurs flash en fonction du type de fruit. Tous les distillateurs utilisent uniquement des pompes à vide à vis COBRA qui sont exemptes de fluides de fonctionnement.

Les pompes à vide à variation de fréquence garantissent de manière précise et fiable le niveau de vide requis, ce qui, utilisé en combinaison avec la température, assure la qualité des produits désirée.

Produits mis en œuvre

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