การประยุกต์ใช้เครื่องกลั่นแบบเส้นทางสั้นด้วยฟิล์มเช็ด

ฉัน. บทนำ
เทคโนโลยีการแยกเป็นหนึ่งในสามเทคโนโลยีการผลิตสารเคมีที่สำคัญ กระบวนการแยกมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ การบริโภค และประโยชน์ของผลิตภัณฑ์ เครื่องกลั่นแบบทางสั้นที่ผ่านการกวนด้วยกลไก TFE เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการแยกสารโดยอาศัยความผันผวนของวัสดุ อุปกรณ์นี้มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง อุณหภูมิการระเหยต่ำ ระยะเวลาที่วัสดุคงอยู่สั้น ประสิทธิภาพความร้อนสูง และความเข้มข้นของการระเหยสูง อุปกรณ์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี สารเคมีละเอียด สารเคมีทางการเกษตร อาหาร ยา และวิศวกรรมชีวเคมี เพื่อดำเนินกระบวนการระเหย การทำให้เข้มข้น การกำจัดตัวทำละลาย การทำให้บริสุทธิ์ การขจัดไอน้ำ การไล่ก๊าซ การขจัดกลิ่น ฯลฯ

เครื่องกลั่นแบบ Short Path Distillation เป็นเครื่องระเหยแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถระเหยฟิล์มที่ตกลงมาภายใต้สภาวะสุญญากาศ โดยฟิล์มจะถูกทำให้ระเหยด้วยแรงโดยเครื่องจ่ายฟิล์มแบบหมุน และมีอัตราการไหลสูง ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง และระยะเวลาคงอยู่สั้น (ประมาณ 5-15 วินาที) นอกจากนี้ยังมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง ความแข็งแรงในการระเหยสูง ระยะเวลาการไหลสั้น และความยืดหยุ่นในการทำงานสูง ซึ่งเหมาะเป็นพิเศษสำหรับการทำให้เข้มข้นโดยการระเหย การกำจัดก๊าซ การกำจัดตัวทำละลาย การกลั่น และการทำให้บริสุทธิ์ของวัสดุที่ไวต่อความร้อน วัสดุที่มีความหนืดสูง และวัสดุที่มีผลึกและอนุภาคได้ง่าย เครื่องนี้ประกอบด้วยกระบอกสูบหนึ่งกระบอกขึ้นไปที่มีปลอกหุ้มสำหรับให้ความร้อนและเครื่องจ่ายฟิล์มแบบหมุนในกระบอกสูบ เครื่องจ่ายฟิล์มจะขูดวัสดุป้อนอย่างต่อเนื่องให้เป็นฟิล์มของเหลวที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวทำความร้อนและดันลงด้านล่าง ในระหว่างนี้ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำจะระเหยและสารตกค้างจะถูกระบายออกจากด้านล่างของเครื่องระเหย

II. ลักษณะการทำงาน
• การลดแรงดันสูญญากาศต่ำ:
เมื่อก๊าซที่กลายเป็นไอของวัสดุถ่ายเทจากพื้นผิวทำความร้อนไปยังคอนเดนเซอร์ภายนอก จะเกิดแรงดันที่แตกต่างกันบางอย่าง ในเครื่องระเหยทั่วไป แรงดันตกดังกล่าว (Δp) มักจะค่อนข้างสูง บางครั้งถึงระดับที่ยอมรับไม่ได้ ในทางตรงกันข้าม เครื่องกลั่นแบบ Short Path Distillation Machine มีพื้นที่ของก๊าซที่ใหญ่กว่า ซึ่งแรงดันเกือบจะเท่ากับแรงดันในคอนเดนเซอร์ ดังนั้นจึงมีแรงดันตกเพียงเล็กน้อยและระดับสุญญากาศอาจอยู่ที่ ≤1Pa
• อุณหภูมิการทำงานต่ำ:
เนื่องจากคุณสมบัติข้างต้น กระบวนการระเหยจึงสามารถดำเนินการได้ในระดับสุญญากาศสูง เมื่อระดับสุญญากาศเพิ่มขึ้น จุดเดือดของวัสดุที่เกี่ยวข้องก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น จึงสามารถดำเนินการได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า และการสลายตัวทางความร้อนของผลิตภัณฑ์ก็จะลดลงด้วย
• เวลาในการทำความร้อนสั้น:
เนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่องกลั่นแบบ Short Path Distillation Machine และการทำงานของปั๊มของเครื่องเคลือบฟิล์ม ทำให้ระยะเวลาที่วัสดุคงอยู่ในเครื่องระเหยนั้นสั้น นอกจากนี้ ความปั่นป่วนอย่างรวดเร็วของฟิล์มในเครื่องระเหยความร้อนยังทำให้ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถคงอยู่บนพื้นผิวของเครื่องระเหยได้ ดังนั้น จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระเหยวัสดุที่ไวต่อความร้อน

• ความเข้มข้นของการระเหยสูง:
การลดจุดเดือดของวัสดุจะเพิ่มความแตกต่างของอุณหภูมิของสื่อที่ได้รับความร้อน หน้าที่ของตัวฉีดฟิล์มจะลดความหนาของฟิล์มของเหลวในสภาวะปั่นป่วนและลดความต้านทานความร้อน ในขณะเดียวกัน กระบวนการนี้จะยับยั้งการจับตัวเป็นก้อนและการเกาะติดของวัสดุบนพื้นผิวทำความร้อน และมาพร้อมกับการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดี จึงทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมของเครื่องระเหยเพิ่มขึ้น

• ความยืดหยุ่นในการทำงานสูง:
เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวของเครื่องระเหยฟิล์มแบบขูดจึงเหมาะสำหรับการบำบัดวัสดุที่ไวต่อความร้อนซึ่งต้องการการระเหยที่ราบรื่นและสม่ำเสมอและวัสดุที่มีความหนืดสูงซึ่งความหนืดจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น เนื่องจากกระบวนการระเหยมีความราบรื่นและสม่ำเสมอ

เหมาะสำหรับการระเหยและกลั่นของวัสดุที่มีอนุภาคหรือในกรณีของการตกผลึก การเกิดพอลิเมอร์ และการเกาะติด

III. พื้นที่การใช้งาน
เครื่องระเหยฟิล์มแบบขูดได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการแลกเปลี่ยนความร้อน ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนความร้อนของวัสดุที่ไวต่อความร้อน (ระยะเวลาสั้น) โดยเฉพาะ และสามารถกลั่นผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนด้วยฟังก์ชันต่างๆ ได้
เครื่องระเหยฟิล์มแบบขูดได้รับการใช้เพื่อการทำให้เข้มข้นโดยการระเหย การกำจัดตัวทำละลาย การดึงไอน้ำ การทำปฏิกิริยา การกำจัดแก๊ส การดับกลิ่น (การระบายอากาศ) ฯลฯ ในพื้นที่ต่อไปนี้ และได้ผลลัพธ์ที่ดี:

ยาแผนจีนและยาแผนตะวันตก: ยาปฏิชีวนะ น้ำตาลอ้อย ยาพิษสายฟ้า ยาผงสมุนไพรอื่นๆ เมทิลอิมิดาโซล ไนไตรล์เอมีนเดี่ยวและสารตัวกลางอื่นๆ

อาหารอุตสาหกรรมเบา: น้ำผลไม้ น้ำเกรวี เม็ดสี น้ำมันหอมระเหย น้ำหอม ไซมิน กรดแลคติก ไซโลส น้ำตาลแป้ง โพแทสเซียมซอร์เบต ฯลฯ

น้ำมันและสารเคมีในชีวิตประจำวัน: เลซิติน, VE, น้ำมันตับปลาค็อด, กรดโอเลอิก, กลีเซอรอล, กรดไขมัน, น้ำมันหล่อลื่นเสีย, อัลคิลโพลีไกลโคไซด์, แอลกอฮอล์อีเธอร์ซัลเฟต ฯลฯ

เรซินสังเคราะห์: เรซินโพลีเอไมด์ เรซินอีพอกซี พาราฟอร์มาลดีไฮด์ PPS (เอสเทอร์โพลีโพรพีลีนเซบาเคต) PBT เอสเทอร์อัลลิลกรดฟอร์มิก ฯลฯ

เส้นใยสังเคราะห์: PTA, DMT, คาร์บอนไฟเบอร์, โพลีเตตระไฮโดรฟิวแรน, โพลีเอเธอร์โพลีออล ฯลฯ

ปิโตรเคมี: TDI, MDI, ไตรเมทิลไฮโดรควิโนน, ไตรเมทิลอลโพรเพน, โซเดียมไฮดรอกไซด์ ฯลฯ

สารกำจัดศัตรูพืชทางชีวภาพ: อะซีโตคลอร์, เมโทลาคลอร์, คลอร์ไพริฟอส, ฟูรานฟีนอล, โคลมาโซน, ยาฆ่าแมลง, ยาฆ่าวัชพืช, ยาฆ่าไร ฯลฯ

น้ำเสีย: น้ำเสียเกลืออนินทรีย์