Вакуумные насосы для дистилляции

Вакуумная дистилляция позволяет разделить компоненты смеси при пониженном или высоком давлении. При вакуумной дистилляции при более низкой температуре кипения вещества отделяются от смесей компонентов с более высокой температурой кипения. Для получения требуемых полезных продуктов, отделенных и извлеченных, вакуумная дистилляция необходима в различных отраслях промышленности, включая:

• химические заводы;

• нефтеперерабатывающая отрасль;

• фармацевтическое производство;

• массовое химическое производство;

• общие отрасли промышленности.

Преимущества вакуумной дистилляции

Вакуумная дистилляция применяется для извлечения и улавливания легких углеводородов, которые отделяются от сырой нефти, и для предотвращения термического разложения или изменения цвета продукта. Кроме того, вакуумная дистилляция позволяет снизить эксплуатационные расходы, предотвратить разрыв углеводородных цепей из-за чрезмерного нагрева, уменьшить нежелательные побочные реакции и увеличить извлечение продукта при применении максимальных температурных ограничений.

В чем разница между атмосферной и вакуумной дистилляциями?

Атмосферная дистилляция происходит, когда продукт нагревается и перегоняется в атмосферных условиях. В этом процессе требуется много тепловой энергии. Важно не ухудшать качество или свойства продукта, подлежащего дистилляции.

Вакуумная дистилляционная колонна, как правило, имеет большие размеры, с диаметром колонны до 14 м, высотой до 50 м и скоростью подачи примерно до 25 400 кубических метров в день. Вакуумные дистилляционные колонны необходимы для обеспечения хорошего контакта между паром и жидкостью при сохранении низкого давления, увеличивающегося от верха колонны к низу. Поэтому в вакуумных колоннах используются дистилляционные лотки только при извлечении продуктов со стороны колонны. В большинстве колонн используется насадки для контакта пара с жидкостью, поскольку насадки имеют меньший перепад давления, чем дистилляционные лотки. Насадки могут быть изготовлены из структурированного листового металла или произвольно сброшенной насадки, такой как кольца Рашига.

Абсолютное давление в колонне от 13 мбар до 53 мбар чаще всего достигается за счет использования многоступенчатых пароструйных эжекторов или комбинации паровых эжекторов и водокольцевых вакуумных насосов.

Вакуум достигается благодаря полностью паровой струйной системе или гибридной системе, которая сочетает в себе две вакуумные технологии. Эжекторы стали более эффективными благодаря добавлению водокольцевых вакуумных насосов и возможности создания высокого вакуума, что привело к созданию гибридной системы. Вакуумные гибридные системы снижают выбросы парниковых газов и эксплуатационные расходы при одновременном повышении стабильности системы. Гибридные системы позволяют повысить эффективность, увеличить экономию энергии и обеспечить надежное обслуживание.

Принцип работы вакуумной дистилляции 

Вакуумная дистилляция - это метод, при котором давление над перегоняемой жидкой смесью снижается до давления, меньшего, чем давление ее паров (как правило, меньше атмосферного давления), вызывая испарение наиболее летучей жидкости (жидкостей) с самыми низкими температурами кипения. Этот метод работает по принципу, согласно которому кипение происходит, когда давление паров жидкости превышает давление окружающей среды. Вакуумная дистилляция используется с нагреванием раствора или без него

Система вакуумной дистилляции представляет собой комбинацию, состоящую из пароструйных воздушных эжекторов или вакуумных бустеров на первых ступенях и водокольцевых вакуумных насосов или сухих винтовых насосов на последней ступени, и включает в себя промежуточные конденсаторы. Вакуумные системы используются в новых и существующих установках для снижения эксплуатационных расходов и снижения выбросов парниковых газов. 

Применение вакуумной дистилляции в лабораториях

Вакуумная дистилляция в лабораторных условиях применяется, когда перегоняемые жидкости имеют высокие температуры кипения при атмосферном давлении или химически изменяются при температурах, близких к их атмосферным температурам кипения. Дистилляционная установка в лабораторных условиях отличается от промышленной только ее размерами. Чувствительные к температуре материалы (такие как бета-каротин) также требуют вакуумной дистилляции для удаления растворителей из смеси без повреждения продукта. Еще одна причина, по которой используется вакуумная дистилляция в лабораториях, заключается в том, что по сравнению с паровой дистилляцией наблюдается более низкий уровень образования остатков. Это важно в лабораторных применениях, где передача температуры осуществляется при помощи теплообменников. Вакуумную дистилляцию иногда называют низкотемпературной дистилляцией. 

Применение вакуумной дистилляции в промышленности

Вакуумная дистилляция в промышленности имеет ряд преимуществ. Смеси со слабым кипением могут потребовать многих стадий равновесия для разделения ключевых компонентов. Одним из способов сокращения количества необходимых стадий является использование вакуумной дистилляции. Для многих применений вакуумная дистилляция повышает удельную летучесть ключевых компонентов. Чем выше удельная летучесть, тем лучше разделяются два компонента; это означает меньшее количество ступеней в дистилляционной колонне, для того чтобы обеспечить равномерное разделение между верхним и нижним продуктами. Более низкие давления увеличивают удельную летучесть в большинстве систем. Вторым преимуществом вакуумной дистилляции является уменьшение требований к температуре при более низких давлениях. Во многих системах ингредиенты разрушаются или полимеризуются при повышенных температурах.

Вакуумная дистилляция позволяет улучшить разделение за счет:

• предотвращение разрушения продукта или образования полимера из-за пониженного давления, что приводит к уменьшению температуры днища колонны;

• снижение разложения продукта или образования полимера за счет сокращения среднего времени пребывания, особенно в колоннах, использующих насадку, а не поддоны;

• увеличение производительности, отдачи и степени чистоты.

Еще одним преимуществом вакуумной дистилляции является сокращение капитальных затрат за счет незначительного повышения эксплуатационных расходов. Применение вакуумной дистилляции позволяет снизить высоту и диаметр и, следовательно, капитальные затраты на ректификационную колонну.