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蒸馏

- 挥发度解决方案 -
- 专门技术最关键 -

总体说明

作为一种热分离过程,如果气相的化学成分与液相的化学成分不同,可使用蒸馏工艺过程。这主要用于有不同沸点(即不同挥发度)的产品混合物。采用我们的一种核心技术,设计的工艺和设备,可通过蒸馏分离、净化、浓缩和回收化学成分。

还有以具体比例形成具有相同成分气相的液体混合物。这些混合物会发生共沸,不能通过蒸馏进一步分离。尽管如此,如果确实需要分离,必须修改工艺条件,以便气相成分与液相成分不同。例如通过改变工作压力或增加另一种化合物来进行分离。增加一种低挥发度的化合物,降低一种混合物的蒸气压力,可导致所谓的萃取蒸馏,萃取蒸馏适用于QVF® 硝酸 QVF®盐酸浓缩工艺过程。

如果液相由不可混合液体成分组成,情况将有所不同。在那种情况下,液体成分的蒸气压力不能相互降低,各液相的蒸气压力增加,以便较高沸点的成分被挥发,从而导致例如水蒸馏

基本工艺步骤

蒸馏工艺过程要求一步蒸发步骤和一步冷凝步骤。在蒸发一种混合物时,沸点最低的成分或挥发度最高的成分首先蒸发,因为它在气相中的含量比在液相中的含量高,高沸点成分的含量比沸液相的含量高。然后,蒸气通过冷凝步骤液化。根据沸点差和产品要求的纯度差,采用一种蒸馏工艺过程即可。如果不够,冷凝将用于一种辅助的蒸馏工艺过程。产品的挥发度(即沸点)越低(各产品的挥发度都不相同),产品分离到既定程度所需要的蒸馏工艺过程越多。

蒸发步骤

蒸馏工艺过程可采用加热搅拌容器作为蒸发器,并将蒸发器与冷凝部分相连接在一起。德地氏工艺系统有限公司具有多年设计此应用的反应器的丰富经验。由于其通用的耐腐蚀能力和已获验证的功能,常用的设备包括德地氏®衬玻璃的反应器QVF®硼矽酸盐玻璃反应器。 

低压蒸发

如果产品在大气压下不能加热到其沸点(没有热降解风险)或加热介质温度不够高,则必须通过降低蒸发器的压力来降低蒸发器的温度。

搅拌容器的最小合理真空度(最小蒸发温度)通过其底部的静水压力来设置。使用较低静水压力的其它类型蒸发器,可进一步降低真空度:

  • 强制循环蒸发器和自然循环蒸发器:            50           毫巴
  • 卧式蒸发器:                                             10           毫巴
  • 旋转式蒸发器:                                            5           毫巴
  • 降膜式蒸发器:                                            5           毫巴                   
  • 薄膜式蒸发器:                                            0.1        毫巴
  • 短路径式蒸发器:                                         0.001    毫巴
Horizontal evaporator in operation
卧式蒸发器

生成全宽度(FULL WIDTH)的空管路

冷凝步骤

所有这些压力在1毫巴的蒸发器的冷凝部分的设计与蒸发器的类型关系不大,主要取决于:

  • 能力
  • 冷凝温度和压力
  • 冷却介质的温度和种类
  • 冷凝液体要求的温度
  • 腐蚀要求
  • 污染程度
  • 空间要求

根据以上要求,通过考虑以下因素,确定最适合的冷凝步骤:

  • 下行冷凝
  • 上下冷凝
  • 蒸馏和冷却介质的逆流或共流
  • 液/液相分离

对于有腐蚀性的应用,德地氏工艺系统有限公司已经研制出了多种采用耐腐蚀能力很强的材料(例如QVF® 硼矽酸盐玻璃3.3、德地氏®衬玻璃钢材、PTFE和SiC)制成的热交换器

  • 盘管式热交换器
  • 壳管式热交换器
  • GMP热交换器
  • CORE-Therm热交换器
  • THERMIPACK®等一体化解决方案
Evaporator with condensation section
带有冷凝部分的蒸发器

生成全宽度(FULL WIDTH)的空管路

精馏

如果单个蒸馏过程不足以达到要求的分离程度,可采用后续的冷凝液蒸馏过程。后续蒸馏没有蒸发的液体被返回到主蒸馏过程中。还可进一步增加类似的蒸馏过程。  通过使用在蒸发器与冷凝部分之间装有托盘的萃取塔,提供逆流上行蒸气流和下行液体流,以更高效的方式实现一系列的蒸馏过程或蒸馏级。在这种精馏塔中,托盘的功能也可采用填料来实现。

最合适的塔内件的选择取决于:

  • 要求的蒸馏级数
  • 上行蒸气和下行液体的流量和密度
  • 蒸发器的压力降和最大允许压力/温度
  • 耐腐蚀性
  • 可用高度
Rectification columns
填料式萃取塔

运行模式

蒸馏过程或精馏过程可采用间歇式或连续式。

对于间歇式,进料被送入蒸发器(大多数情况下是一种搅拌加热容器)。馏出物和塔底产物的成分随时间的变化而变化。例如,馏出物的纯度可能在蒸馏初期较好,但在蒸发器中轻沸成分中的浓度开始降低后会差一些。

如果是连续运行的精馏系统,进料点的位置取决于进料的成分以及塔底产物和塔顶产物的成分。在塔达到稳定状态后,馏出物和塔底产物的成分不再随时间的变化而变化。纯度取决于设备的分离效率。

解决方案和服务范围

德地氏工艺系统有限公司提供从试验规模到工业规模的解决方案。

我们提供各种应用的工艺设计、成套工艺设备和部件,特别擅长要求耐腐蚀、易于清洁或透明材料的工艺过程。

设备尺寸:

  • 搅拌式蒸发器:    6l~120m³
  • 塔:                    DN30~DN2400
  • 冷凝器:             0.3~30m²

服务:

  • 售后服务
  • 工艺过程责任
  • 文件记录
  • 调试
  • 安装
  • 运输
  • 制造
  • 采购
  • 详细的工程设计
  • 风险分析
  • 基本的工程设计
  • 可行性研究
  • 试验和试用
Range of Distillation Equipment

对您的益处

我们根据我们的化学过程专门技术、经验、模拟工具和在我们实验室进行的试验,为您的应用设计出最合适的蒸馏工艺过程。工艺过程使用我们具有丰富经验的工程团队自己的设备和我们自己生产的可靠关键元件。

我们是您工艺过程、功能和质量方面值得信赖的合作伙伴。

我们将为您提供投资成本和维修费用更低、更可持续的解决方案。

有疑问吗?我们在此为您服务。
如果您想与销售代表讨论购买德地氏工艺系统的产品和服务的相关事宜,请联系我们。
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