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Evaporador de película delgada

- Para productos sensibles a la temperatura -
- Baja temperatura de evaporación -
- Tiempos cortos de residencia -
- Tasa de evaporación elevada -
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Operator with Thin Film Evaporator
Thin Film Evaporator
Thin Film Evaporator Bottom Part
Evaporación rápida a bajas temperaturas para una destilación suave

Descripción general del proceso

Los evaporadores de película o capa delgada han sido diseñados para la purificación de productos sensibles a la temperatura por evaporación. El producto sensible a la temperatura puede ser el componente de alto o bajo punto de ebullición de la mezcla. El objetivo era lograr un funcionamiento a bajas temperaturas de evaporación (es decir, a bajo vacío) y una minimización del tiempo de residencia del producto en el evaporador. Con el fin de reducir lo más posible la temperatura de evaporación en la superficie de evaporación calefactada, la presión –incluyendo la presión hidrostática debida al propio producto líquido– debió minimizarse.

La solución es una película delgada de producto líquido que fluye por la cara interior de un tubo de evaporación vertical y que es generada por un sistema distribuidor de palas rotatorias.

Estas palas rotatorias distribuyen uniformemente el alimento líquido de flujo descendente por la cara interna de la pared. La película tiene un espesor aproximado de 0,1 a 0,5 mm en función de la viscosidad del líquido, el tipo de sistema distribuidor, la velocidad de rotación y el caudal del líquido. Esta película delgada apenas genera presión hidrostática, además de ofrecer una mínima retención y casi ningún gradiente de temperatura y concentración debido al excelente rendimiento de mezclado radial. Esto proporciona unas tasas de evaporación muy elevadas –lo que significa tiempos de residencia muy bajos en el evaporador– a bajas temperaturas, posibilitando la producción de productos de alta calidad sensibles a la temperatura. Los vapores son conducidos generalmente hacia arriba a contracorriente hasta una condensador descendente. A continuación mostramos un diagrama de flujo típico de un sistema piloto de este tipo:

  • E1 Evaporador de película delgada
  • E2 Condensador
  • E3 Precalentador de alimento opcional
  • E4 Trampa fría opcional
  • P1 Bomba de alimentación
  • P2 Bomba de vacío
  • B1 Receptor intermedio para componente de alto punto de ebullición
  • B1a Receptor final para componente de alto punto de ebullición
  • B2 Receptor intermedio para componente de bajo punto de ebullición
  • B2a Receptor final para componente de bajo punto de ebullición

 

Flow Chart of Thin Film Evaporation System
Diagrama de flujo de un sistema piloto de evaporación de película delgada

Línea vacía para generar el ANCHO TOTAL

Evaporador de película delgada DN40
Evaporador de película delgada DN150 para zonas EX
Glass-Lined Thin Film Evaporator
Evaporador esmaltado de película delgada

Descripción técnica

Los evaporadores de película delgada de Dietrich Process Systems se fabrican de vidrio de borosilicato 3.3 QVF® altamente resistente a la corrosión o de acero esmaltado De Dietrich®. Ambos materiales ofrecen una superficie extremadamente lisa, lo cual reduce el riesgo de adherencias de producto –y con ello de su permanencia y degradación– en la superficie caliente de evaporación. El vidrio de borosilicato transparente hace posible un ajuste óptimo de la velocidad de rotación mientras se observa la superficie interior del evaporador. Como accionamiento del sistema distribuidor de palas se utilizan rotores de agitado de probada eficacia dotados de sellos mecánicos o magnéticos simples o dobles que permiten un funcionamiento hermético al vacío de gran durabilidad.

Los evaporadores de película delgada se ofrecen en diversos tamaños dependiendo del material de fabricación:

  • Vidrio de borosilicato 3.3:   de DN40 (0,04 m² de superficie de intercambio térmico) hasta DN300 (1 m² de superficie)
  • Acero esmaltado:               de DN150 (0,2 m² de superficie de intercambio térmico) hasta DN600 (3 m² de superficie)

Temperaturas de trabajo

Los evaporadores pueden ser calentados con aceite térmico o a vapor. La temperatura máxima admisible en el interior de los evaporadores está limitada por el material y el tipo de fabricación del sistema distribuidor desarrollado por nuestra empresa.

La temperatura máxima en el evaporador depende del tipo de distribuidor de palas utilizado:

  • Distribuidores con elementos de PTFE:               150°C
  • Distribuidores totalmente metálicos:                   200°C

Suministramos diversos sistemas distribuidores para hacer frente a los requisitos y exigencias más diversos:

  • Resistencia a la corrosión
  • Resistencia a la temperatura
  • Viscosidad del producto líquido
  • Presencia de sólidos

Temperatura máxima en la camisa calefactora fabricada de vidrio de borosilicato 3.3 o acero esmaltado:  200°C 

Tasas de evaporación

Las tasas máximas de evaporación por superficie de transferencia térmica dependen principalmente de la conductividad térmica del material del evaporador y de la diferencia máxima de temperatura entre el punto de ebullición y la camisa calefactora. Como orientación, los evaporadores fabricados de vidrio de borosilicato 3.3 DN300 con 1 m² de superficie de transferencia térmica permiten la evaporación de hasta 80 kg/h de disolventes orgánicos.

¿Alguna duda? Estamos aquí para ayudarle.
Para más información acerca de la adquisición de productos y servicios ofrecidos por De Dietrich Process Systems, contacte aquí con uno de nuestros representantes comerciales.
Contacto de ventas

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 -