O sistema de evaporação de película fina é um equipamento de separação e concentração projetado com base no princípio de transferência de calor e massa de alta eficiência, através da formação de materiais na superfície aquecida para formar uma película líquida fina e uniforme, para alcançar a evaporação rápida, separação e purificação, amplamente utilizado em várias áreas industriais como química, medicina, alimentos e proteção ambiental. O sistema com a estrutura compacta, manejo moderado e ampla adaptabilidade do material, torna-se a escolha ideal para todos os tipos de processamento de materiais de alta viscosidade, alta viscosidade e fácil cristalização, pode resolver eficazmente a baixa eficiência da transmissão de calor do equipamento de evaporação tradicional, o tempo de permanência do material é longo, fácil escalar e outros pontos de dor, ajudando a economização de energia e atualização de refinamento do processo de produção.
Sistema de evaporação de película fina
O sistema de evaporação de película fina é um equipamento de separação e concentração projetado com base no princípio de transferência de calor e massa de alta eficiência, através da formação de materiais na superfície aquecida para formar uma película líquida fina e uniforme, para alcançar a evaporação rápida, separação e purificação, amplamente utilizado em várias áreas industriais como química, medicina, alimentos e proteção ambiental. O sistema com a estrutura compacta, manejo moderado e ampla adaptabilidade do material, torna-se a escolha ideal para todos os tipos de processamento de materiais de alta viscosidade, alta viscosidade e fácil cristalização, pode resolver eficazmente a baixa eficiência da transmissão de calor do equipamento de evaporação tradicional, o tempo de permanência do material é longo, fácil escalar e outros pontos de dor, ajudando a economização de energia e atualização de refinamento do processo de produção.
O núcleo do sistema é composto por várias unidades funcionais, com uma divisão clara do trabalho e uma conexão fluida para garantir a estabilidade e eficiência do funcionamento geral, com a seguinte composição específica:
Unidade de alimentação: como entrada de material do sistema, é responsável principalmente pelo armazenamento e transporte estável da solução a ser tratada. A unidade é equipada com um recipiente de armazenamento de líquido especial, que pode armazenar diferentes volumes de materiais de acordo com as necessidades de produção, ao mesmo tempo, com componentes de transporte precisos, pode controlar suavemente a velocidade de alimentação de materiais e evitar o efeito de evaporação devido às flutuações de alimentação. A unidade de alimentação também possui uma estrutura de pré-tratamento que permite a filtragem inicial do material para remover as impurezas sólidas e evitar que as impurezas entrem na unidade subsequente para bloquear o equipamento ou afetar a pureza do produto.
Unidade de evaporação: é a área de trabalho central de todo o sistema, assumindo a tarefa crítica de formação e evaporação de membranas líquidas de materiais. O corpo principal da unidade é um recipiente de aquecimento fechado, a parede interna do recipiente é feita de materiais com excelente condutividade térmica, e o lado externo é equipado com uma estrutura de aquecimento uniforme para alcançar a transferência estável de calor. O interior do recipiente tem componentes de membrana dedicados, após a entrada do material, sob a gravidade e o efeito mecânico, é uniformemente espalhado em uma película líquida fina e turbulenta, a espessura da película líquida pode ser ajustada de acordo com as propriedades do material para garantir o contato completo do material com a superfície de aquecimento e melhorar a eficiência da transmissão de calor.
Unidade de separação: estreitamente ligada à unidade de evaporação para separar o vapor secundário gerado durante o processo de evaporação do material líquido não evaporado. A estrutura de separação de alta eficiência dentro da unidade permite separar rapidamente o vapor das gotas, evitando que as gotas de vapor sejam pegas para causar uma diminuição da pureza do produto e, ao mesmo tempo, reduzir a perda de materiais. Os materiais líquidos separados podem ser refluidos para a unidade de evaporação para continuar o processamento, conforme necessário, ou transportados diretamente para a unidade de coleta posterior para obter o uso máximo dos recursos.
Unidade de condensação: responsável principalmente pela condensação do vapor secundário após a separação em líquido para facilitar a recuperação ou tratamento posterior. A unidade é equipada com um condensador de alta eficiência, através do contato completo do meio de resfriamento com o vapor, para alcançar a condensação rápida do vapor, o líquido condensado pode ser transportado para o recipiente de armazenamento através de tubos dedicados para completar a recuperação do solvente ou a purificação do material. A unidade de condensação também possui uma estrutura de regulação de temperatura que permite controlar a temperatura de condensação com flexibilidade de acordo com as propriedades do vapor para garantir a estabilidade do efeito de condensação.
Unidade de vácuo: usado para manter o ambiente de vácuo dentro do sistema, reduzir o ponto de ebulição do material, alcançar a evaporação a baixa temperatura, especialmente adequado para o tratamento de materiais sensíveis ao calor. A unidade é composta por bombas de vácuo, tanques de tampão de vácuo e outros componentes, que podem estabilizar o nível de vácuo dentro do sistema de controle, reduzir o tempo de permanência do material em ambientes de alta temperatura, evitar a descomposição térmica do material, carbonização e outros fenômenos, ao mesmo tempo melhorar a eficiência da evaporação e reduzir o consumo de energia.
Unidade de controle e monitoramento: responsável pelo controle operacional e monitoramento do estado de todo o sistema, equipado com uma interface intuitiva de exibição e operação, que pode monitorar em tempo real a temperatura, a pressão, a velocidade de alimentação, o nível do líquido e outros indicadores-chave do sistema. O operador pode definir parâmetros operacionais através da unidade para automatizar a operação do sistema, ao mesmo tempo, quando ocorrer uma anomalia no sistema, o aviso será emitido oportunamente, facilitando a detecção e o tratamento rápidos do operador, garantindo a continuidade e a segurança da produção.
O fluxo de trabalho do sistema de evaporação de película fina é simples e eficiente, permitindo a operação contínua automatizada durante todo o processo, com as seguintes etapas específicas:
Preparação do material: injetar a solução a ser tratada no recipiente de armazenamento da unidade de alimentação para remover as impurezas através da estrutura de pré-tratamento para garantir que o material atenda aos requisitos de tratamento; Ao mesmo tempo, verifique o estado de conexão de cada unidade do sistema para confirmar que o sistema de aquecimento, resfriamento e vácuo está correto.
Iniciação do sistema: inicialização do sistema de vácuo através da unidade de controle, bombeamento interno do sistema para o ambiente de vácuo definido; Iniciar simultaneamente o sistema de aquecimento e pré-aquecer o recipiente de aquecimento da unidade de evaporação até atingir a temperatura definida; Inicie o sistema de refrigeração para garantir que a unidade de condensação esteja em funcionamento normal.
Alimentação e evaporação: através do componente de transporte da unidade de alimentação, o material pré-tratado é transportado suavemente para a unidade de evaporação; Após a entrada do material, sob o efeito do componente de membrana, uma membrana líquida uniforme é formada ao longo da parede interna do recipiente de aquecimento; A membrana líquida evapora rapidamente sob o aquecimento e o vapor secundário gerado flui para cima para a unidade de separação.
Separação e condensação: a unidade de separação separa o vapor secundário do material líquido não evaporado, o material não evaporado retorna à unidade de evaporação para continuar a evaporar e o vapor secundário entra na unidade de condensação; Na unidade de condensação, o vapor entra em contacto completo com o meio de refrigeração, condensa-se como líquido e, em seguida, é transportado para um recipiente de armazenamento dedicado.
Coleta do produto acabado e fechamento do sistema: quando o líquido condensado ou o material concentrado após a evaporação atingem os requisitos definidos, são transportados para o recipiente de armazenamento do produto acabado por tubulação especial; Após a conclusão da produção, o sistema de alimentação, aquecimento, vácuo e resfriamento são fechados e as unidades são limpas e mantidas para garantir a próxima operação estável do equipamento.
As principais vantagens deste sistema são a operação moderada, ampla adaptabilidade e eficiência energética, com os seguintes detalhes:
Tratamento suave, proteção das propriedades do material: o sistema usa o modo de evaporação a baixa temperatura de vácuo, que pode reduzir eficazmente o ponto de ebulição do material, ao mesmo tempo que o tempo de permanência do material na unidade de evaporação é curto, demora apenas alguns segundos a dezenas de segundos, pode reduzir a decomposição térmica do material sensível ao calor, mantém a composição eficaz do material e as propriedades originais, aplicável ao tratamento de antibióticos, vitaminas, sucos e outros materiais sensíveis ao calor.
Ampla adaptabilidade do material, capacidade de processamento flexível: pode lidar com uma variedade de materiais de propriedades diferentes, incluindo alta viscosidade, fácil cristalização, fácil escalagem, solução de espuma fácil, sem necessidade de ajustar frequentemente a estrutura do equipamento; Ao mesmo tempo, de acordo com as necessidades de produção, pode ajustar flexibilmente a velocidade de alimentação, a temperatura de evaporação e outros parâmetros, adaptando-se a diferentes requisitos de processamento e produtos, que podem satisfazer as necessidades de pesquisa e desenvolvimento de laboratório em pequena escala e também adaptar-se à produção industrial em grande escala.
Eficiência de poupança de energia e custos operacionais controláveis: devido à película líquida fina e à grande área de transferência de calor, a eficiência de transferência de calor é muito maior do que o equipamento de evaporação tradicional, que pode alcançar a evaporação rápida em baixas diferenças de temperatura e reduzir o consumo de fontes de calor de alta temperatura; Ao mesmo tempo, a estrutura do equipamento é compacta, o tamanho do equipamento auxiliar é pequeno e o consumo de energia do sistema geral é baixo; Além disso, o sistema não é fácil de escalar e bloquear, reduzindo a frequência de limpeza de paradas e reduzindo os custos de manutenção e as perdas causadas por interrupções de produção.
Operação fácil e estável: o sistema adota o design de controle de automação, o operador só precisa definir os parâmetros relevantes para alcançar a operação contínua durante todo o processo, sem necessidade de ajuste manual complexo; Cada unidade adota um projeto de componentes padronizados, estrutura simples, manutenção fácil, substituição fácil de peças desgastáveis, operação estável a longo prazo e redução da intensidade de trabalho do operador.
Bom efeito de separação, alta pureza do produto: a estrutura de separação eficiente da unidade de separação pode evitar eficazmente a captura de gotas de vapor, assegurando que o solvente após a condensação ou a pureza do material após a concentração seja alta, onde a pureza da recuperação do solvente pode atingir níveis mais altos, pode ser reciclada diretamente, melhorando a qualidade do produto e alcançando a reciclagem dos recursos, de acordo com o conceito de produção verde.
Os cenários de aplicação dos sistemas de evaporação de película fina abrangem várias indústrias, incluindo: na indústria farmacêutica, para a concentração e purificação de substâncias bioativas como antibióticos, vitaminas, aminoácidos e tratamento de separação de intermediários farmacêuticos; Na indústria alimentar, para a concentração de alimentos líquidos, como sucos de frutas, xaropes, produtos lácteos, para preservar o sabor e os nutrientes dos alimentos; Na indústria química, para concentração e recuperação de solventes de produtos químicos de alto valor, intermediários de corantes, etc.; Na indústria ambiental, é usado para o tratamento de águas residuais salinas e solventes orgânicos, reduzir o volume de líquidos residuais e reduzir os custos de tratamento.

Princípio de funcionamento
Evaporação da película
Na superfície interna do cilindro do evaporador aquecido, um sistema de raspagem rotativo raspa a matéria prima em uma película uniforme. O sistema de raspagem de membrana permite que a membrana líquida forme um bom efeito turbulento, otimizando a transferência de calor e o processo de transferência de massa, aumentando significativamente a eficiência da evaporação. Os componentes de baixo ponto de ebulição na matéria-prima evaporam da membrana líquida em um curto período de tempo. O tempo de permanência do material no evaporador é muito curto. O gás leve é evaporado e condensado em um condensador externo. O concentrado refasado é continuamente eliminado do fundo do evaporador.
Em evaporadores de película fina, é possível processar materiais de alta viscosidade e materiais facilmente cristalizados.
A pressão operacional dentro do evaporador de película pode ser de até 1 mbar.
Vantagens da evaporação de filme
> Processo de destilação contínuo
Tempo de permanência do material curto
> Alta taxa de evaporação
> A temperatura de aquecimento necessária é baixa devido à baixa pressão operacional
> Pode lidar com materiais de alto ponto de ebulição e alta viscosidade
> O evaporador de película fina pode conectar uma coluna de destilação com um determinado número teórico de placas de torre
> A parede interna do evaporador não é fácil de escalar
Destilação de curta distância
> Um evaporador de curto alcance é um dispositivo que integra um evaporador de película fina e um condensador. O vapor de componentes leves é condensado no condensador incorporado do evaporador de curto alcance.
O caminho entre a superfície de evaporação e a superfície de condensação é muito curto e, portanto, a queda de pressão na fase gás é muito baixa.
Vantagens da destilação de curto prazo
> Processo de destilação contínuo
> Alta turbulência e alta evaporação: a membrana raspada mantém sempre um estado de alta turbulência, aumentando a transferência de massa e calor
> Tempo de permanência curto: reduz o estresse térmico do produto
Destilação em um passo: sem ciclo
> Formação de uma película fina na parede interna do evaporador: sem efeito da altura da superfície estática
> Sem foco de produto: no evaporador aquecido devido à alta turbulência da película fina, para que o produto não fique preso na superfície do evaporador
> Destilação de produtos de alta viscosidade: sistema de raspagem especialmente projetado
Pressão operacional baixa: a pressão operacional baixa ji pode reduzir o ponto de ebulição da substância, zui baixa até 0,001 mbar (0,1 Pa)
> O design do dispositivo é muito compacto
Tabela de comparação de diferentes métodos de destilação
| Diferentes métodos de destilação | Destilação normal | Evaporação da película | Destilação de curta distância / molecular |
| Tempo de aquecimento do material | Muito longo (em horas) | Muito curto (dezenas de segundos) | Muito curto (dezenas de segundos) |
| 真空度 | Geral (alguns a dezenas de mbar) | Muito alto (1mbar) | Muito alto (0.001mbar) |
| Temperatura de evaporação necessária | Alto | Baixo | Muito baixo. |
| Separação de materiais sensíveis ao calor | Não é adequado. | adequado | Muito adequado. |
| Separação de materiais facilmente espumantes | Não é adequado. | Muito adequado. | adequado |
| Possibilidade de destilação contínua | não pode | pode | pode |
| Concentração ou separação de amostras de alta viscosidade | Não é adequado. | Muito adequado. | adequado |
| Eficiência de remoção de solventes | geral | Muito bom (área do condensador externo não é limitada) | Bom |
do TF40Evaporação de película fina ou sistema de destilação molecular MD52
| Corpo principal destilado (2 escolher 1) | Corpo principal do evaporador de película TF40 | zui alta resistência à temperatura de 350 ℃, velocidade de rotação da película de raspagem de 100-500rpm, área de evaporação de 0,04 ㎡, capacidade de evaporação de 0,1-1,5L / h, área de condensação de 0,2 ㎡, zui grande viscosidade do material 1000cp, material de contato é 3,3 vidro de borosilício alto & 1,4571 (316Ti) aço inoxidável |
| MD52 Destilador molecular principal | zui alta resistência à temperatura 350 ℃, velocidade de rotação da película de raspagem 60-500rpm, área de evaporação 0,052 ㎡, capacidade de evaporação 0,1-2L / h, área de condensação 0,08 ㎡ (baixa pressão de vapor de destilação molecular, alta eficiência, não é necessária uma área de condensação muito grande), zui grande viscosidade do material 5000cp, material de contato é 3,3 alto vidro borosilício & 1,4571 (316Ti) aço inoxidável |
| Módulo de aquecimento do evaporador (4 para 1) | ITHERM-B1 banho de água circular | zui alta temperatura 100 ℃, potência de aquecimento 1.5KW, estabilidade ± 0,05 ℃ |
| Banho de óleo circular DD-BC4 | zui alta temperatura 200 ℃, potência de aquecimento 2KW, estabilidade ± 0,01 ℃ |
| MS-BC4 banho de óleo circulante | Zui alta temperatura 300 ℃, potência de aquecimento 2KW, estabilidade ± 0,01 ℃ |
| MX-BC4 banho de óleo circular | Zui alta temperatura 300 ℃, potência de aquecimento 3KW, estabilidade ± 0,01 ℃ |
| Módulo de refrigeração do condensador (2 para 1) | Circulador de refrigeração CS3 | -20 a 100 ° C, potência de refrigeração 300W, com aquecimento, fluxo 10L / min |
| Circulador de refrigeração FL300 | -20 a 40 ° C, potência de refrigeração 300W, menor ruído, fluxo de 15L / min |
| Módulo de vácuo (3 para 1) | Bomba de membrana anticorrosiva SXD.4 + medidor de vácuo + válvula de regulação de vácuo | Sistema zui baixo vácuo até 20mbar resistente à corrosão, baixo ruído |
| Módulo de hidrazina fria + R-8D bomba de vácuo giratória + vácuometer + válvula de regulação de vácuo | Baixo vácuo do sistema zui até 0,05 mbar |
| Módulo de hidrazina fria + R-8D bomba de vácuo rotativa + bomba de difusão de óleo + vácuometer + válvula de regulação de vácuo | Baixo vácuo do sistema zui até 0,001mbar |
| Módulo de alimentação (2 para 1) | Alimentador de 500ml, válvula de agulha para controle de fluxo | A estrutura de circuito tipo S da válvula de agulha garante o vácuo do sistema em situações de destilação contínua, ao mesmo tempo que pode ser alcançada a qualquer momento |
| Tanque de alimentação de 1000ml + bomba de engrenagens de alta precisão + kit de alimentação contínua de válvulas de alimentação unidirecional | - |
| Módulo de saída (2 para 1) | Distribuidor triplo +2 garrafas de recolha de 250ml +1 garrafa de recolha de 4000ml | Distilações claras de duas condições podem ser coletadas sem dispersão de vácuo |
| Kit de alimentação contínua de bombas de engrenagens de alta precisão para componentes leves | Velocidade de saída ajustável contínuamente, precisão de saída de 0,1 Hz |
Área de aplicação do produto
| Óleos e alimentos > Separação de ácidos graxos livres do óleo alimentar e do óleo de peixe > Remoção de pesticidas do óleo alimentar e do óleo de peixe > Refinação de esterois > Monoglicéridos concentrados EPA e DHA no óleo de peixe concentrado > Toxicol concentrado > Concentração de caroteno > Remoção de pesticidas da lã > Melhoria da cor da lã | Produtos petroquímicos > Separação de cera microcristalina do óleo de redução de pressão do petróleo bruto > Cera refinada para produtos sintéticos e petroquímicos > Indústria Química do Carvão > Cera sintética Feto para corte de diferentes marcas de cera |
| Polímeros > Monoméricos de polímeros purificados e concentrados > Purificação e concentração de polímeros > Remoção de solventes e monómeros dos polímeros |
| Produtos químicos, agroquímicos e farmacêuticos > 1, 4 Butadiol (BDO) refinação > Refinação de poliéteres (PTMEG) > Refinação de poliformaldeído > Purificação e refinamento de ácido láctico > Purificação e destilação de caprolamina > Concentração e purificação de ácidos graxos poliméricos > Remoção de componentes voláteis de silicone e resina de silicone > Pesticidas concentrados, fungicidas, herbicidas > Concentração e purificação de glicerina > Destilação e remoção de componentes de baixo ponto de ebulição da cera natural > Remoção livre do pré-polímero de isocianato (por exemplo, HDI, MDI) > Remoção do solvente > Desodorização e remoção de resíduos de pesticidas > Melhoria da cor da lã > Refinação de acrílico e acrilato Destilação e refinação de intermediários farmacêuticos > Purificação de ingredientes eficazes de extratos medicinais chineses > Purificação da CBD | Fragranças e especiarias > Purificação de extratos de tabaco > Purificação de óleos essenciais de tabaco > Remoção de terpenos e óleos essenciais concentrados > Purificar substâncias aromáticas em especiarias > Especiar de Limão Concentrado > Pimenta concentrada e extrato de pimenta |
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