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Optionale Komponenten

Zur Anpassung einer Produktionsanlage für spezielle Anwendung sowie zur Optimierung ihrer Leistung gibt es eine Reihe von weiteren Komponenten.

Entgaser

Prinzip des Entgaser

 

Entgaser Strukturierte Packung

Das Ausgangsmaterial kann oft beträchtliche mengen gelöster Gase enthalten. Diese können beispielsweise atmosphärischen Ursprungs sein, oder aber auch ein Gas, das zur Inertisierung verwendet wurde. Bei der Destillation können solche Gase einen enormen Einfuß auf die Prozeßleistung haben: Wenn sie unter Feinvakuum-Bedingungen freigesetzt werden, nehmen sie ein riesiges Volumen ein. Der Volumenzuwachs wird in etwa proportional zur reziproken Reduktion des drucks sein (Boyle-Marriot). Außerdem werden diese Gase unter den vorliegenden Bedingungen nicht kondensieren, weshalb sie über das vakuumsystem ausgefördert werden. Letzteres wird hierdurch natürlich enorm strapaziert.

Eine sehr effektive und zweckdienliche Lösung ist die Verwendung einer Entgasungsstufe vor der Destillation. Ein Entgaser ist ein zylindrischer Behälter, der mit einer strukturierten Packung befüllt ist. Das vorerwärmte Ausgangsmaterial wird in den Entgaser eingefördert und verteilt sich dort auf dessen riesiger Oberfläche. Die gelösten Gase verdampfen und werden über das Vakuumsystem ausgefördert. Da dies bei einem nur gering erniedrigten Druck erfolgt, sind die auftretenden Volumina gut zu bewältigen. Die freigesetzten Gase können dann entweder kondensiert oder in die Atmosphäre ausgefördert werden.

Sofern der Trennfaktor des gelösten Gases und einer werthaltigen Komponente des Produktes nicht hinreichend groß ist, kann ein partieller Kondensator oberhlb des Entgasers angebracht werden.

Für noch schwierigere Problemstellungen bei der Entgasung kann unter Umständen auch ein Fallfilmverdampfer oder ein Dünnschichtverdampfer als Entgaser dienen.

Waschkondensator

Waschkondensator

Bei Anwendungen, wo der Rückstand die werthaltige Komponente ist, zielt eine Optimierung des Destillationsprozesses auf eine bestmögliche Abtrennung der Leichtflüchtigen. Dies hat aber zur Folge, dass auch im Destillat immer kleinere Anteile der Leichtflüchtigen vorliegen. Bei einem Kurzwegdestillator führt dies zu einem Abfall des Konzentrationsgefälles zwischen Verdampfer und Kondensator je weiter sich die Stoffströme von der Ebene der Einförderung nach unten bewegen.

Das hat hinwiederum zur Folge, dass sich auch das Druckgefälle zwischen Verdampfer und Kondensator abschwächt, weshalb im unteren Bereich der Anlage überhaupt kein stofftransport mehr stattfindet.

Mit dem patentierten Waschkondensator der UIC läßt sich dieses Problem aber beheben: Wenn der Destillatfilm auf dem Kondensator kontinuierlich vedünnt wird, reduziert sich die Konzentration und folglich auch der Dampfdruck, so dass das Druckgefälle zwischen Verdampfer und Kondensator erhalten bleibt. Im Gegensatz zu etablierten Verfahren, wo spezielle Verdünnungsflüssigkeiten eingesetzt werden, kann bei dem verfahren der UIC auch originales Ausgangsmaterial oder beliebige inerte schwerflüchtige Substanzen als Waschflüssigkeit eingesetzt werden.

Ein Musterbeispiel für den erfolgreichen Einsatz dieses Verfahrens ist die Entfernung langlebiger organischer Schadstoffe (POPs) aus Fischöl.

Rektifiziereinsatz

Rektifiziereinsatz Wischerkorb mit Rektifiziereinsatz

Die Rektifizierung ist ein bewährtes Verfahren, die Trennschärfe bei der Destillation durch wiederholte Verdampfungs-Kondensations-Zyklen zu verbessern. Jeder zusätzliche Zyklus ergibt eine bessere Trennung von Destillat und Rückstand.

Dieses Verfahren wird üblicherweise mit sogenannten Rekifiziersäulen umgesetzt, wo eine Packung mit einer möglichst großen Oberfläche wiederholte Verdampfungs-Kondensations-Zyklen erzwingt und demzufolge ein vertikales Konzentrationsgefälle der beteiligten Komponenten bewirkt.

Aus konstruktiven Gründen konnte dieses Verfahren bisher nicht bei der Kurzwegdestillation eingesetzt werden. 2008 wurde aber unserer Partnerfirma VTU Engineering ein Patent für einen Rektifiziereinsatz für Kurzwegdestillatoren erteilt. Die UIC sicherte sich das exklusive Recht, diese Erfindung zu vermarkten.

Der Rektifiziereinsatz hat die Form eines Hohlzylinders, der mit einer speziellen packung gefüllt ist. Er wird zwischen den verdampfer und den innenkondensator eines Kurzwegdestillators platziert. Die Vorteile bei seinem einsatz sind

  • verbesserte Trennung von destillation und Rückstand
  • Mechanische Barriere zur Verhinderung einer direkten Übertragung des Ausgangsmaterials auf den Kondensator durch Spritzen etc.
  • keine Notwendigkeit für eine zusätzliche externe Rektifikationskolonne

Diese Technologie hat sich als besonders effektiv im Bereich der Destillation von Biodiesel erwiesen