La distillation à film essuyé est une technique de distillation spécialisée utilisée pour séparer et purifier les liquides thermosensibles et très visqueux.Elle consiste à créer un film mince et turbulent du liquide sur une surface verticale chauffée à l'aide de racleurs ou de lames rotatives.Cette fine pellicule améliore le transfert de chaleur et l'efficacité de la séparation, permettant aux composants les plus légers de se vaporiser tandis que les résidus les plus lourds sont collectés séparément.Le processus est très efficace, réduit la dégradation thermique et convient aussi bien aux opérations par lots qu'aux opérations en continu.Il est largement utilisé dans les industries nécessitant des distillats de haute qualité, telles que les produits pharmaceutiques, les huiles essentielles et le traitement chimique.
Explication des principaux points :
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Mécanisme de la distillation en film essuyé:
- Le processus commence par le pompage du pétrole brut ou de la matière première dans une colonne d'évaporation cylindrique verticale.
- Des racleurs ou des lames spécialement conçus (souvent en PTFE) tournent et distribuent le liquide, créant un film mince (généralement de 0,1 à 0,5 mm d'épaisseur) sur la paroi interne de la colonne chauffée.
- Cette fine pellicule assure un transfert de chaleur et de masse efficace, permettant aux composants les plus légers de se vaporiser tandis que les résidus les plus lourds continuent à descendre.
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Transfert de chaleur et vaporisation:
- La paroi extérieure de la colonne d'évaporation est chauffée et la chaleur est conduite à travers la fine pellicule de liquide.
- Les fractions plus légères du liquide se vaporisent sous l'effet de la chaleur, tandis que les composants plus lourds restent sous forme liquide et sont recueillis au fond de la colonne.
- Les composants vaporisés sont acheminés vers un condenseur, où ils sont refroidis et condensés sous forme liquide.
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Condensation et collecte:
- Les composants vaporisés sont condensés à l'aide d'un condenseur interne ou externe, souvent refroidi par un fluide de recirculation.
- Le distillat (vapeur condensée) est recueilli dans des récipients de réception séparés, ce qui garantit une pureté et une qualité élevées.
- Les terpènes et autres composés volatils peuvent être capturés à l'aide de condenseurs supplémentaires si nécessaire.
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Modes de fonctionnement:
- La distillation en film essuyé peut fonctionner aussi bien en mode discontinu qu'en mode continu.
- En mode continu, le processus est très efficace et augmente la productivité, ce qui le rend adapté à la production à grande échelle.
- Le mode discontinu est utilisé pour les opérations à plus petite échelle ou pour le traitement de matériaux très sensibles.
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Avantages de la distillation en film essuyé:
- Temps d'exposition réduit:Le film mince garantit une exposition minimale du matériau aux températures élevées, préservant ainsi la qualité des composants sensibles à la chaleur.
- Rendement élevé:Le film turbulent améliore le transfert de chaleur et de masse, ce qui permet une meilleure séparation et des distillats de meilleure qualité.
- Personnalisation:Le processus peut être adapté à des exigences spécifiques, telles que l'ajustement de la vitesse du racleur, de la température et des niveaux de vide.
- Évolutivité:Convient aussi bien à la production à petite échelle qu'à la production à grande échelle, le mode continu offrant des gains de productivité significatifs.
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Applications:
- La distillation en film essuyé est largement utilisée dans les industries qui nécessitent la purification et la séparation de liquides sensibles à la chaleur et visqueux.
- Les applications courantes comprennent la production d'huiles essentielles, de produits pharmaceutiques, de distillats de cannabis et le traitement chimique.
- Il est également utilisé pour la dévolatilisation, l'élimination des composés inutiles et l'obtention de produits finis de haute pureté.
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Optimisation du processus:
- Les paramètres clés tels que la température, la pression du vide et le débit d'alimentation doivent être soigneusement optimisés pour obtenir des résultats optimaux.
- L'utilisation de pompes doseuses automatiques garantit un contrôle précis du débit d'alimentation, tandis que les réchauffeurs à recirculation et les circulateurs réfrigérés maintiennent des conditions de température constantes.
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Équipement et composants:
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Les principaux composants d'un système de distillation à film essuyé sont les suivants :
- Une colonne d'évaporation cylindrique verticale avec des parois extérieures chauffées.
- Des racleurs ou des lames rotatives pour créer le film mince.
- Condenseurs internes ou externes pour la condensation de la vapeur.
- Récipients de réception pour recueillir le distillat et les résidus.
- Système de vide pour réduire les points d'ébullition et prévenir la dégradation thermique.
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Les principaux composants d'un système de distillation à film essuyé sont les suivants :
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Qualité et pureté:
- Le processus nécessite généralement deux passages dans le système pour obtenir un distillat de haute qualité.
- Le produit final est d'une pureté extrêmement élevée, ce qui rend la distillation en film essuyé idéale pour les applications où la qualité est primordiale.
En tirant parti des avantages uniques de la distillation en film essuyé, les industries peuvent obtenir une séparation et une purification efficaces de liquides complexes tout en minimisant la dégradation thermique et en maximisant la productivité.
Tableau récapitulatif :
| Aspect | Détails |
|---|---|
| Mécanisme | Le film mince créé par la rotation des racleurs améliore le transfert de chaleur et de masse. |
| Transfert de chaleur | La paroi extérieure chauffée vaporise les composants les plus légers ; les résidus les plus lourds sont recueillis. |
| Condensation | Les composants vaporisés sont condensés à l'aide de condenseurs internes/externes. |
| Modes de fonctionnement | Modes discontinus et continus pour plus de flexibilité et d'évolutivité. |
| Avantages | Dégradation thermique réduite, rendement élevé et personnalisation. |
| Applications | Produits pharmaceutiques, huiles essentielles, distillats de cannabis, etc. |
| Équipement | Colonne d'évaporation, racleurs, condenseurs, système de vide. |
| Qualité | Distillats de haute pureté obtenus en deux passages. |
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