Destilace pomocí vakua

Destilace je proces odlučování složek nebo látek z kapalné směsi.
Tento proces je založen na rozdílech v relativní volatilitě různých složek.
Ve vakuové destilaci se vakuum používá pro snížení bodu varu odlučovaných látek.

Některé složky mají velmi vysoký bod varu. V některých případech lze vakuum využít pro snížení bodu varu namísto zvýšení teploty. Jakmile dojde ke snížení tlaku páry dané složky, může začít proces destilace. Tato metoda se označuje jako vakuová destilace.

Bod varu odlučované látky je ve vakuu nižší.
Vakuová destilace je proto preferovaným procesem, pokud odlučované sloučeniny mají normálně vysoký bod varu nebo jsou výbušné.

Použití vakua v destilačním procesu proto nabízí několik výhod:

Nejčastěji používanými vývěvami jsou suchoběžné vývěvy. Díky jejich suchému provoznímu principu nedochází ke znečištění procesních plynů.

Kapalinokružné vývěvy mohou být také vhodným řešením. Tyto vývěvy používají produkty destilace jako provozní kapalinu, což umožňuje kondenzaci uvnitř kapalinového kruhu, jako např. při regenerování monoethylenglykolu (MEG).

Bezcirkulační olejomazné rotační lamelové vývěvy představují volitelnou možnost kdykoli, když je proces korozní nebo v něm může dojít k polymerizaci. Olejomazné rotační lamelové vývěvy jsou vynikajícím řešením pro světelné aplikace.

Posilovače vakua lze použít pro zvýšení rychlosti čerpání a/nebo dosažení nižšího provozního tlaku.

Systémy vakuové destilace často představují kombinaci volumetrické vývěvy (jako např. COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK nebo R5) a kondenzátoru používaného k zachytávání cenných složek. Kondenzátor lze nainstalovat po směru nebo proti směru toku kapalin ve vývěvě, a to v závislosti na požadavcích na proces.

Systém vakuové destilace se obvykle skládá z následujících hlavních komponent:

Vakuový systém odstraňuje nezkondenzovatelné složky a frakci. Výsledkem je nižší tlak v systému. To vede naopak k nižšímu bodu varu (nazývané také citlivé horko), které jde ruku v ruce s úsporou energie a vyšší výtěžností.

Při nákupu systému vakuové destilace neexistuje žádné univerzální řešení. Pro dosažení co nejefektivnějšího řešení musejí být zohledněny různé parametry.

Řešení pro klid v duši

Nejlepším vakuovým systémem je takový systém, o který se nikdy nemusíte starat. Měl být poskytovat požadovaný výkon. A běžet plynule a spolehlivě. Toho je dosaženo kombinací správné technologie integrované ve vhodné konstrukci. V kombinaci s požadovanou ochranou a bezpečnostními snímači. Správné provozní postupy včetně cyklů náběhu a vypnutí jsou rovněž klíčovými faktory pro bezvadný provoz. Systém vakuové destilace také obsahuje nástroje pro vyšší efektivitu. Pro zvýšení spolehlivosti systému a zkrácení dob výpadků pomocí údržby bez zastavení procesu.

Bezpečnost

Systém vakuové destilace by nikdy neměl představovat možný zdroj nebezpečí pro vaše spolupracovníky. To je mimořádně důležité kdykoli se manipuluje s výbušnými, vznětlivými a jedovatými složkami. V takovém případě musí vakuový systém splňovat místní nařízení pro případ výbuchu, jako např. ATEX, IECEX, Ex-proof nebo KOSHA. Také správný stupeň těsnosti je zásadní pro zabránění jakýmkoli formám úniku jedovatých složek. V takovém případě jsou doporučeny specifické možnosti, jako například dvojité mechanické těsnění a bariérové plyny.

Náklady na vlastnictví

Optimalizace celkových nákladů na vlastnictví systému vakuové destilace nedocílíme nejlépe zaměřením se na náklady na pořízení. Je totiž nutné zohlednit několik dalších parametrů. Abychom na jednu stranu vybrali správnou technologii, a na druhou stranu abychom dosáhli optimální konstrukce systému. Hlavními body, které je nutné zohlednit, jsou spotřeba chladicí kapaliny, provozní kapaliny, proplachovací kapaliny nebo dalších kapalin. Ale samozřejmě také náklady na úpravu vody, jako například na čištění vody znečištěné provozní kapalinou. Rovněž by se měly vzít v potaz frekvence a náklady na údržbu. A nakonec je důležité podívat se na vakuový systém jako na celek. Např. trubky, které jsou příliš malé, mohou mít velký dopad na výkon systému.

Energetická účinnost

Spotřeba energie systému vakuové destilace je hlavním faktorem pro výběr. V závislosti na provozním tlaku lze uvažovat o různých technologiích. Pro nízké tlaky a vysokoobjemový průtok může být nákladově a energeticky efektivním řešením vícestupňová konstrukce včetně posilovače vakua. Kromě toho je klíčová regulace potřeby vakua. V současné době může být většina systémů provozována s pohonem s proměnlivou rychlostí, aby byla snížena spotřeba energie při nízké potřebě vakua.

Prodloužená životnost

Pro prodloužení životnosti vakuového systému musí být zváženo několik parametrů. Jedním z nich je použití správné technologie a správného nastavení vývěvy. To zahrnuje vhodné kapalinové těsnění, konstrukci a těsnicí materiály pro chemické látky přitékající do vakuového systému. Dalším je správné použití systému. Ve většině případů jsou pro udržení výkonnosti na úrovni výrobních norem vyžadovány cykly vypínání, a to včetně čištění na místě (CIP).

Finanční úspora díky upgradu systému

Váš proces, a to včetně požadavku na vakuum, se možná změnil. To vás povede k otázce, zda váš systém stále vyhovuje vašim potřebám. A zda stále funguje co nejvíce energeticky účinným způsobem. Když přijde doba na upgrade nebo výměnu systému, stojí za to podívat se na celou instalaci. Aby bylo možné identifikovat každý potenciál pro optimalizaci. Moderní technologie mohou snížit náklady tím, že nabízejí nižší spotřebu provozních kapalin a spotřebu energie. Například přechodem z parních trysek na suchá řešení.

Procesní plyn

V závislosti na složení procesního plynu může být výhodné plyn rekuperovat nebo neutralizovat. Například suché řešení umožňuje rekuperaci neznečištěného procesního plynu ve výfuku z vývěvy. Účinným neutralizačním systémem může být kapalinokružná vývěva, pokud je v ní použita správná provozní kapalina. Například APOVAC byla navržena speciálně za tímto účelem.

Výběr vývěvy záleží na příslušných požadavcích na proces. Nejvhodnějšími produkty jsou COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK nebo vývěvy a posilovače vakua R5.

Řešení Busch jsou používána ve většině destilačních procesů.
Od destilace ropy v rafineriích až po přípravu API (Aktivní farmaceutické ingredience) ve farmaceutickém průmyslu. Jsou také široce používány v agrochemickém průmyslu a také v příchuťových a aromatických extraktech a přípravě.

Ropa se musí rozložit na své jednotlivé složky, aby z ní bylo možné vyrobit benzín, naftu, letecké palivo nebo topný olej. Tento proces probíhá v ropných rafinériích prostřednictvím destilace.

Protože surová nafta obsahuje těžší a lehčí uhlovodíky s různými teplotami varu, jsou potřeba dva procesy destilace. Po atmosferické destilaci je provedena druhá destilace ve vakuu. V tomto případě umožňuje vakuová destilace odloučení těžkých uhlovodíků při jen o něco vyšších teplotách. Což na druhou stranu minimalizuje praskání složek a vytváření nežádoucích vedlejších produktů.