Evaporador de película descendente a escala laboratorio

Antes de diseñar un cristalizador, un licor casi siempre tiene que concentrarse, y cómo se comporta al concentrarse es una pregunta con dientes: ¿incrusta la superficie de calefacción?, ¿espuma?, ¿sube la viscosidad más rápido de lo que predicen los modelos?, ¿qué temperatura necesita realmente la superficie de ebullición? Este evaporador de película descendente a escala laboratorio responde esas preguntas sobre licores de lixiviación reales, en una columna de vidrio que se puede observar, con unos 1–5 L/h de agua evaporada en un tren que cabe en el piso de un laboratorio.

Concentrar antes de dibujar el cristalizador

La película descendente es la configuración que usan la mayoría de los evaporadores industriales, y por una razón: el licor fluye como una película delgada por una superficie caliente, de modo que la retención de líquido es pequeña, la diferencia de temperatura puede ser moderada y los sistemas sensibles al calor o incrustantes se comportan de forma más predecible que en un recipiente agitado. Pero un evaporador industrial de película descendente es un lugar caro para descubrir que su licor ensucia. La columna de banco es donde ese descubrimiento sale barato: se corren litros de licor real, se observa la película mojando el vidrio y se ve la incrustación o la espuma ocurrir delante de usted, no dentro de una coraza de acero.

Cómo viaja el licor por el tren de vidrio

• Columna: columna de película descendente de vidrio borosilicato 3.3 (GG17) con juntas de PTFE y herrajes de acero inoxidable: resistencia química en todo el rango ácido salvo el fluoruro, y visibilidad completa del comportamiento de la película.
• Distribución de alimentación: cabezal distribuidor perforado de acero inoxidable en la parte superior. La formación de la película es todo el juego en película descendente; un tubo mal mojado corre con puntos secos, y el cabezal distribuidor es lo que los evita.
• Alimentación: estanque de alimentación con línea de tubo de silicona y válvula de control de caudal que mantiene la película estable; la película descendente solo funciona con caudal constante, y por eso la válvula de control, y no un vertido por lotes, define el método.
• Separación: separador de vapor y líquido de vidrio con matraz de recolección de concentrado y drenaje de fondos, que atrapa las gotas arrastradas y entrega el producto concentrado.
• Condensación: condensador de serpentín horizontal de borosilicato con conexiones de agua de enfriamiento y receptor de destilado, para que el destilado, a menudo la corriente más limpia del diagrama, se recolecte y se pueda medir.
• Calefacción: manta eléctrica o baño de agua sobre la columna, hasta aproximadamente 100 °C, con el ajuste final a confirmar mediante ensayos.

Leer las cifras de capacidad, vacío y temperatura

La capacidad de evaporación es de aproximadamente 1–5 L/h de equivalente de agua en ajustes piloto, un rango que debe confirmarse con ensayos porque los licores reales —con sales, viscosidad y elevación del punto de ebullición— nunca coinciden con el agua pura. El vacío llega hasta aproximadamente –0,09 MPa, y esta es la cifra que hace representativo el trabajo de banco: bajo vacío baja la temperatura de ebullición, lo que importa tanto para sistemas sensibles al calor como para predecir cómo escalonará el servicio una planta de múltiple efecto o MVR. Para el conjunto de evaporación y cristalización, vea el catálogo de equipos.

Dónde el vidrio pone el límite

La declaración de idoneidad es precisa: entran licores acuosos de lixiviación, incluido ácido sulfúrico hasta 150 g/L; no hay fluoruro, ni ácido fluorhídrico, ni álcali concentrado en caliente, porque el vidrio se ataca en fluoruro y el cáustico caliente lo ataca de otra forma pero con igual decisión. Esos sistemas requieren alternativas revestidas de PTFE o metálicas, y eso es una conversación de pedido, no una improvisación en terreno. El comportamiento frente a incrustación es en sí una pregunta de proceso que conviene leer antes de la campaña: la sobresaturación es la palanca que decide si su película sobrevive una corrida larga.

Si tiene un licor que concentrar, envíenos su composición y el servicio que está estudiando, y confirmamos la columna, la calefacción y el montaje de vacío.