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Dünnschichtverdampfer

- Für temperaturempfindliche Produkte -
- Niedrige Verdampfungstemperatur -
- Kurze Verweildauer -
- Hohe Verdampfungsrate -
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Operator with Thin Film Evaporator
Thin Film Evaporator
Thin Film Evaporator Bottom Part
Schnelle Verdampfung bei niedrigen Temperaturen für eine schonende Destillation

Allgemeine Verfahrensbeschreibung

Dünnfilm- oder Dünnschichtverdampfer wurden entwickelt, um temperaturempfindliche Produkte durch Verdampfung zu reinigen. Das temperaturempfindliche Produkt kann im Gemisch die Komponente mit hohem oder niedrigem Siedepunkt sein. Das Ziel war der Betrieb bei niedrigen Verdampfungstemperaturen, d. h. einem niedrigen Vakuum, um die Verweildauer des Produkts im Verdampfer zu minimieren. Zur größtmöglichen Reduzierung der Verdampfungstemperatur an der beheizten Verdampfungsoberfläche sollte der Druck, einschließlich des hydrostatischen Drucks durch die Flüssigkeit selbst, minimiert werden.

Die Lösung ist ein dünner Film des flüssigen Produkts auf der Innenseite eines vertikalen Verdampferrohrs, der von einem rotierenden Abstreifersystem erzeugt wird.

Der rotierende Abstreifer verteilt die herabfließende Flüssigkeit gleichmäßig auf der Innenwand des Rohrs. Der Film hat in Abhängigkeit von der Viskosität der Flüssigkeit, der Ausführung des Abstreifersystems, der Rotationsgeschwindigkeit und dem Flüssigkeitsdurchsatz eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm. Dieser dünne Film sorgt aufgrund der guten radialen Mischleistung für einen fast nicht vorhandenen hydrostatischen Druck, minimale Verzögerung und fast kein Temperatur- und Konzentrationsgefälle. Dadurch ergeben sich höchste Verdampfungsraten bzw. kürzeste Verweilzeiten im Verdampfer bei niedrigen Temperaturen, wodurch die Produktion hochwertiger temperaturempfindlicher Produkte ermöglicht wird. Die Dämpfe werden größtenteils im Gegenstrom nach oben zu einem nachgeschalteten Kondensator geleitet. Ein typisches Fließschema einer Pilotanlage ist unten abgebildet:

  • E1 Dünnschichtverdampfer
  • E2 Kondensator
  • E3 Optionaler Zulauf-Vorwärmer
  • E4 Optionale Kühlfalle
  • P1 Zulaufpumpe
  • P2 Vakuumpumpe
  • B1 Zwischenbehälter für hochsiedende Komponente
  • B1a Endbehälter für hochsiedende Komponente
  • B2 Zwischenbehälter für niedrig siedende Komponente
  • B2a Endbehälter für niedrig siedende Komponente

 

Flow Chart of Thin Film Evaporation System
Fließschema einer Dünnschichtverdampfer-Pilotanlage

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Dünnschichtverdampfer DN40
Dünnschichtverdampfer DN150 für explosionsgefährdete Bereiche
Glass-Lined Thin Film Evaporator
Emaillierter Dünnschichtverdampfer

Technische Beschreibung

Die Dünnschichtverdampfer von De Dietrich Process Systems bestehen aus hoch korrosionsbeständigem QVF® Borosilikatglas 3.3 oder De Dietrich® Stahlemail. Beide Werkstoffe sorgen für eine äußerst glatte Oberfläche durch die die Gefahr verringert wird, dass Material an der heißen Verdampfungsoberfläche haften bleibt und dort zersetzt wird. Das transparente Borosilikatglas ermöglicht die optimale Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit sowie die Beobachtung der Innenwand des Verdampfers.Als Antriebe für das Abstreifersystem werden die bewährten Rührwerke mit einfacher/doppelter Gleitring- oder Magnetdichtung aus unserem Reaktorsortiment verwendet, die einen zuverlässigen und langfristig vakuumdichten Betrieb gewährleisten.

Dünnschichtverdampfer sind in Abhängigkeit vom Konstruktionswerkstoff in verschiedenen Größen erhältlich.

  • Borosilicatglas 3.3:   DN40 mit 0,04 m² bis DN300 mit 1 m² Wärmeaustauschfläche
  • Stahlemail:              DN150 mit 0,2m² bis DN600 mit 3m² Wärmeaustauschfläche

Betriebstemperaturen

Die Verdampfer können mit Thermoöl oder Dampf beheizt werden. Die maximal zulässige Betriebstemperatur an der Innenwand des Verdampfers wird vom Werkstoff und der Ausführung des von uns entwickelten Abstreifersystems bestimmt.

Die maximale Temperatur im Verdampfer hängt von der Art der Wandabstreifer ab:

  • Wandabstreifer mit PTFE-Elementen:               150 °C
  • Wandabstreifer aus Metall:                              200° C

Wir bieten verschiedene Abstreifersysteme für anspruchsvolle und unterschiedlichste Anforderungen an:

  • Korrosionsbeständigkeit
  • Temperaturbeständigkeit
  • Viskosität des flüssigen Produkts
  • Vorkommen von Feststoffen

Maximale Temperatur im Heizmantel aus Borosilikatglas 3.3 oder Stahlemail:  200 °C 

Verdampfungsraten

Die maximalen Verdampfungsraten pro Wärmeaustauschfläche hängen hauptsächlich von der Wärmeleitfähigkeit des Verdampferwerkstoffs und dem maximalen Temperaturunterschied zwischen dem Siedepunkt und der Temperatur des Heizmantels ab. Zur Orientierung: Verdampfer aus Borosilikatglas 3.3 in DN300 mit 1 m² Wärmeaustauschfläche ermöglichen die Verdampfung von bis zu 80 kg/h an organischen Lösemitteln.

Haben Sie Fragen? Wir sind hier, um Ihnen zu helfen.
Wenn Sie mit einem Vertriebsmitarbeiter über unsere Produkte und Dienstleistungen sprechen möchten, können Sie uns hier erreichen.
Kontakt

Highlights

  • - Short residence time avoiding thermal degradation-
  • - Low evaporation temperatures avoiding thermal degradation -
  • - High evaporation rates for high throughputs -
  • - Fully corrosion resistant for universal use -
  • - Smooth evaporation surface for easy cleaning -
  • - Reliable long lasting drives -
  • - Certified tightness of the flange connection for low vacuum and avoidance of oxygen -
  • - Oberservation of the process when using borosilicate glass 3.3  as material of construction -