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Distillazione sottovuoto

Distillazione sottovuoto. Tecnica utilizzata per separare delicatamente i composti da un liquido, abbassando il punto di ebollizione con l'aiuto del vuoto.

distillation

Come funziona la distillazione sottovuoto?

La distillazione sottovuoto è un processo importante nel settore chimico e farmaceutico ma trova applicazione anche in molti altri settori. Ad esempio, per estrarre le essenze vegetali nella produzione di cibi e bevande, oppure per separare gli idrocarburi a catena lunga nelle raffinerie di petrolio.

La distillazione viene generalmente utilizzata per separare i componenti di una miscela liquida. Poiché i componenti liquidi sono caratterizzati da punti di ebollizione diversi, evaporano in condizioni operative diverse e possono essere rimossi e recuperati successivamente.
Il punto di ebollizione delle sostanze da separare è inferiore sottovuoto.

La distillazione sottovuoto è quindi il processo prescelto se i composti da separare hanno generalmente un punto di ebollizione elevato o sono esplosivi. E consente la separazione di sostanze che si decomporrebbero a temperature più alte.

La tecnologia del vuoto Busch nella distillazione

Busch offre una vasta gamma di soluzioni per vuoto tolleranti al vapore e prive di corrosione, e versioni ATEX per gestire vapori, gas e liquidi infiammabili, utilizzabili nei processi di distillazione. Grazie alla nostra rete globale, siamo anche conformi alle altre normative locali in materia di protezione antideflagrante, ad es. Ex-Proof, KOSHA, ecc.

Ulteriori informazioni sulla distillazione sottovuoto

Come funziona la distillazione sottovuoto?

La distillazione è il processo di separazione dei componenti o delle sostanze a partire da una miscela liquida.
Il processo si basa sulle differenze nella volatilità relativa dei diversi componenti.
Nella distillazione sottovuoto, si utilizza il vuoto per abbassare il punto di ebollizione delle sostanze da separare.

Dove si può utilizzare il vuoto nei processi di distillazione?

Alcuni composti presentano punti di ebollizione molto elevati. In questo caso, è possibile utilizzare il vuoto per abbassare il punto di ebollizione anziché aumentare la temperatura. Una volta abbassata la pressione alla tensione di vapore del composto, il processo di distillazione può iniziare. Questa tecnica viene definita distillazione sottovuoto.

Quali sono i vantaggi della distillazione sottovuoto rispetto alla distillazione atmosferica?

Il punto di ebollizione della sostanza da separare è inferiore sottovuoto.
La distillazione sottovuoto è quindi il processo migliore se i composti da separare hanno generalmente un punto di ebollizione elevato o sono esplosivi.

L'uso del vuoto nei processi di distillazione offre pertanto diversi vantaggi:

  • risparmi energetici grazie alla riduzione del calore necessario
  • aumento della resa grazie alla riduzione delle reazioni avverse
  • aumento dell'operatività grazie alla contaminazione ridotta dei dispositivi
  • maggiore sicurezza grazie al minor rischio di esplosioni
  • possibilità di separare le sostanze che si decomporrebbero a temperature più alte.

Quali sono le migliori pompe per vuoto per la distillazione?

Le pompe per vuoto più usate per la distillazione sono le pompe per vuoto a vite a secco. Grazie al principio operativo a secco, i gas di processo non vengono contaminati. Anche le

pompe per vuoto ad anello liquido sono indicate per questa applicazione. L'uso del prodotto distillato come fluido operativo consente la formazione della condensa all'interno dell'anello liquido come nella rigenerazione con glicole monoetilenico (MEG). Le

pompe per vuoto rotative a palette lubrificate con olio a perdere sono i prodotti di elezione quando un processo è corrosivo o in grado di polimerizzare. Le pompe per vuoto rotative a palette lubrificate a olio sono una soluzione eccellente per le applicazioni leggere. Anche i

booster per vuoto possono essere utilizzati per aumentare la capacità di aspirazione e/o raggiungere una pressione di esercizio inferiore.

Come funzionano i sistemi di distillazione sottovuoto?

I sistemi di distillazione sottovuoto sono spesso costituiti da una combinazione di pompa per vuoto volumetrica (ad es. COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK o R5) e un condensatore, utilizzato per raccogliere i preziosi composti. Il condensatore può essere installato a monte o a valle della pompa per vuoto, in base ai requisiti del processo.

Un sistema di distillazione sottovuoto è generalmente composto dai seguenti componenti fondamentali:

  • Serbatoio di reazione o riscaldatore
    Riscalda la miscela e fa evaporare il composto "leggero" al punto di ebollizione minore.
  • Colonna di frazionamento
    Migliora la separazione per avere un prodotto più puro.
  • Condensatore
    Riporta il composto vaporizzato allo stato liquido.
  • Serbatoio ricevente
    Raccoglie il composto purificato.
  • Pompa per vuoto
    Riduce la pressione nel sistema.

Il sistema per vuoto rimuove i gas non condensabili e la frazione. Il risultato è una pressione inferiore all'interno del sistema. Questo, a sua volta, determina una temperatura di ebollizione inferiore (il cosiddetto calore sensibile) che va di pari passo con i risparmi energetici e una resa maggiore.

Quali sono i punti principali da considerare per l'acquisto di un sistema di distillazione sottovuoto?

Non esiste una soluzione universalmente valida per l'acquisto di un sistema di distillazione sottovuoto. Occorre prendere in considerazione vari parametri per fornire la soluzione più efficiente.

La soluzione per la vostra tranquillità

Il sistema per vuoto migliore è quello di cui non ci si deve mai preoccupare. Dovrebbe fornire le prestazioni richieste. E funzionare in modo lineare e affidabile. Questa situazione viene raggiunta grazie a una combinazione della giusta tecnologia integrata in un pattino adatto, abbinata alla necessaria protezione e ai sensori di sicurezza. Anche le procedure di funzionamento corrette, che comprendono i cicli di riscaldamento e arresto, sono fattori chiave per un funzionamento affidabile. Un sistema di distillazione sottovuoto può includere anche la ridondanza. Per aumentare l'affidabilità del sistema e ridurre il tempo di fermata consentendo la manutenzione senza interrompere il processo.

Sicurezza

Un sistema di distillazione sottovuoto non deve mai costituire un pericolo per i vostri collaboratori. Questo è particolarmente importante quando si maneggiano composti esplosivi, infiammabili e tossici. In questo caso, il sistema per vuoto deve rispettare le normative locali anti-esplosione come ATEX, IECEX, Ex-Proof o KOSHA. Anche il giusto livello di tenuta è fondamentale per evitare perdite di composti tossici. In questo caso, si raccomandano opzioni specifiche come tenute meccaniche doppie e gas barriera.

Costo di proprietà

Concentrarsi solo sui costi di investimento iniziali non è generalmente il modo migliore per ottimizzare il costo totale di proprietà di un sistema di distillazione sottovuoto. Occorre tenere in considerazione molti altri parametri. Per scegliere la tecnologia giusta, da una parte, e adattarsi al design del sistema, dall'altra. I punti principali da considerare sono il consumo di acqua di raffreddamento, fluido operativo, liquido di lavaggio o altro. Ma anche i costi per il trattamento dei rifiuti, come il trattamento dell'acqua contaminata dal fluido operativo. Anche la frequenza e il costo della manutenzione devono essere presi in considerazione. Infine, è importante considerare il sistema per vuoto a livello globale. Tubazioni di dimensioni troppo ridotte, ad esempio, possono compromettere notevolmente il rendimento del sistema.

Efficienza energetica

Il consumo di energia è un fattore fondamentale nella scelta di un sistema di distillazione sottovuoto. In base alla pressione di esercizio, è possibile considerare varie tecnologie. In caso di pressioni basse e portate volumetriche elevate, un sistema multifase che includa i booster per vuoto potrebbe essere una soluzione efficiente a livello energetico e di costi. È inoltre fondamentale la regolazione della domanda del vuoto. Oggi, la maggior parte dei sistemi può essere azionata con un variatore di velocità per ridurre il consumo energetico in caso di domanda di vuoto bassa.

Ciclo di vita esteso

Per estendere il ciclo di vita di un sistema per vuoto, occorre valutare diversi parametri. Uno di questi è l'uso della tecnologia adeguata e la configurazione della pompa per vuoto corretta. Questo comprende il liquido di tenuta appropriato, i materiali di costruzione e tenuta per i prodotti chimici che raggiungono il sistema per vuoto. Un altro parametro è l'uso appropriato del sistema. Nella maggior parte dei casi, sono necessari cicli di riscaldamento e arresto, comprese le procedure di clean-in-place (CIP), per garantire prestazioni in linea con gli standard di settore.

Risparmio di denaro grazie all'aggiornamento del sistema

Il vostro processo, compresa la domanda del vuoto, potrebbe essere cambiato. Da qui la domanda: il vostro sistema è ancora adatto alle vostre esigenze? Funziona ancora nel modo più efficiente possibile a livello energetico? Quando arriva il momento di aggiornare o sostituire un sistema per vuoto, vale la pena di considerare l'intera installazione. Per individuare un eventuale potenziale di ottimizzazione. Le tecnologie moderne consentono di risparmiare riducendo i fluidi operativi e il consumo di energia. Ad esempio, passando dagli eiettori di vapore alle soluzioni a secco.

Gas di processo

A seconda della composizione del gas di processo, potrebbe essere utile recuperarlo o neutralizzarlo. Una soluzione a secco, ad esempio, consente di recuperare il gas di processo non contaminato nello scarico della pompa per vuoto. Se utilizzata con il fluido operativo adeguato, una pompa per vuoto ad anello liquido può essere un sistema di neutralizzazione efficiente. APOVAC, ad esempio, è stata specificamente progettata a tale scopo.

Quali pompe per vuoto Busch sono appositamente progettate per i processi di distillazione?

La scelta della pompa per vuoto dipende dai rispettivi requisiti del processo. I prodotti più adatti sono le pompe per vuoto COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK o R5 e i booster per vuoto.

Quali sono alcuni esempi dell'uso della tecnologia del vuoto Busch nelle applicazioni di distillazione?

Le soluzioni Busch sono impiegate nella maggior parte dei processi di distillazione sottovuoto.
Dalla distillazione del petrolio greggio nelle raffinerie alla preparazione di API (ingredienti farmaceutici attivi) nel settore farmaceutico. Sono ampiamente utilizzate anche nel settore agrochimico e nell'estrazione e nella preparazione degli aromi.

Come funziona la distillazione del petrolio greggio?

Per produrre petrolio, diesel, carburante per l'aviazione e gasolio da riscaldamento, il petrolio greggio deve essere suddiviso nelle sue diverse componenti. Nelle raffinerie di petrolio questo processo avviene mediante la distillazione.

Poiché il petrolio greggio contiene idrocarburi più pesanti e più leggeri con punti di ebollizione diversi, sono necessari due processi di distillazione. Dopo la distillazione atmosferica, una seconda distillazione viene effettuata sottovuoto. In questo caso, la distillazione sottovuoto consente di separare gli idrocarburi pesanti a temperature solo leggermente più elevate. Ciò riduce al minimo il cracking dei componenti e la creazione di sottoprodotti indesiderati.

La distillazione sottovuoto nel settore chimico e farmaceutico

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L'ottenimento di composti puri è l'obiettivo di molti processi nel settore chimico e farmaceutico. Una delle tecniche più usate per estrarre i composti di interesse dalla miscela di reazione è la distillazione.

La distillazione sottovuoto consente il trattamento più delicato di composti sensibili al calore. Grazie alle temperature di processo più basse, la resa del processo di distillazione può essere migliorata impedendo la polimerizzazione, il cracking o un altro tipo di deterioramento dei prodotti. Ed è possibile ottenere risparmi energetici elevati.

La distillazione sottovuoto è quindi la scelta ideale per una vasta gamma di processi di separazione nel settore chimico e farmaceutico, dalla produzione di ingredienti farmaceutici attivi (API) o la purificazione dei monomeri all'estrazione dei composti naturali. Ma è fondamentale anche per la sintesi chimica, la preparazione di sapori e aromi, ecc.

Prodotti corrispondenti

La distillazione sottovuoto nel settore del petrolio e del gas

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Distillazione di petrolio greggio

Per produrre petrolio, diesel, carburante per aviazione o gasolio da riscaldamento, il petrolio greggio deve essere scomposto nelle sue diverse componenti. Nelle raffinerie di petrolio questo processo avviene mediante la distillazione. Poiché il petrolio greggio contiene idrocarburi più pesanti e più leggeri con punti di ebollizione diversi, sono necessari due processi di distillazione.

Dopo la distillazione atmosferica, una seconda distillazione viene effettuata sottovuoto per separare gli idrocarburi pesanti a temperature solo leggermente più elevate. Ciò riduce al minimo il cracking dei componenti e la creazione di sottoprodotti indesiderati.

Prodotti corrispondenti

Uno dei nostri sistemi di distillazione sottovuoto implementati

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Requisiti impegnativi
  • Ampia portata volumetrica
  • Pressione di esercizio di 8 mbar

La nostra soluzione
  • 2 stadi di booster per vuoto con inter-condensatore

Prodotti all'interno del sistema per vuoto

Distillazione sottovuoto di oli essenziali

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La nostra esperienza

Capua 1880 utilizza la tecnologia del vuoto di Busch Vacuum Solutions per i processi di distillazione, che avvengono in evaporatori a film sottile o distillatori a percorso breve a seconda del tipo di frutta. Su tutti i distillatori sono installate esclusivamente pompe per vuoto a vite COBRA senza fluidi operativi.

Le pompe per vuoto a frequenza controllata garantiscono in modo preciso e affidabile il livello di vuoto desiderato assicurando così, unitamente alla temperatura, la qualità dei prodotti richiesta.

Prodotti implementati

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