EVAPORADOR DE PELICULA DELGADA.

Evaporador de película delgada con un tambor (1) vertical, una alimentación (4) dispuesta en la zona superior del tambor

(1) para un medio que ha de evaporarse, una camisa calentadora (3) que forma vapores, dispuesta en su perímetro, una evacuación (20) que evacua el residuo en la zona de extremo inferior del tambor así como un condensador (11) dispuesto en la zona central del tambor (1), al que se suministra un medio de enfriamiento, y un dispositivo de barrido (5,6) que puede moverse en el lado interno (en 10) a lo largo de la camisa del tambor para un medio que ha de evaporarse introducido desde arriba en el tambor (1), caracterizado porque en el trayecto de los vapores desde la camisa calentadora (3) hasta el condensador (11) está previsto un dispositivo interno (14, 24, 27, 34) que influye en el modo de funcionamiento del evaporador de película delgada, estando previsto el dispositivo interno (14, 24, 27, 34) entre el condensador (11) y el dispositivo de barrido (5, 6)

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W04000335AT.

Solicitante: VTU HOLDING GMBH
GLASL, WOLFGANG
.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: PARKRING 18,8074 GRAMBACH.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 12 de Agosto de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D5/00B10
  • B01J19/18M
  • B01D1/22D2A

Clasificación PCT:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Extracción por disolventes > B01D11/04 (de soluciones)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos... > B01J19/18 (Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos... > B01D1/22 (por aportación de una película líquida en contacto con una superficie calentada)

Clasificación antigua:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Extracción por disolventes > B01D11/04 (de soluciones)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos... > B01J19/18 (Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos... > B01D1/22 (por aportación de una película líquida en contacto con una superficie calentada)
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EVAPORADOR DE PELICULA DELGADA.

Fragmento de la descripción:

Evaporador de película delgada.

La invención se refiere a un evaporador de película delgada con un tambor vertical, una alimentación dispuesta en la zona superior del tambor para un medio que ha de evaporarse, una camisa calentadora que forma vapores, dispuesta en su perímetro, una evacuación que evacua el residuo en la zona de extremo inferior del tambor así como un condensador dispuesto en la zona central del tambor, al que se suministra un medio de enfriamiento, y un dispositivo de barrido que puede moverse en el lado interno a lo largo de la camisa del tambor para un medio que ha de evaporarse introducido desde arriba en el tambor.

Las sustancias sensibles a la temperatura, como por ejemplo las soluciones farmacéuticas o los concentrados alimenticios, sólo pueden calentarse por poco tiempo hasta la temperatura de ebullición. Para cumplir este requisito sirven los denominados evaporadores de película delgada, en los que el medio que ha de evaporarse o la solución que ha de evaporarse se aplica sólo como una película delgada sobre la superficie del evaporador. De esta manera se produce sólo un tiempo de contacto corto con la superficie de calentamiento, de modo que también pueden utilizarse sustancias o líquidos térmicamente inestables y éstos se exponen, especialmente también a vacío o a presión muy reducida, sólo a una temperatura de evaporación reducida. Además, los evaporadores de película delgada se utilizan para tareas de separación, cuando el producto que se acumula como residuo presenta propiedades de fluidez malas y/o tiende a adherirse.

Los procesos de evaporación de película delgada se basan en el principio de la destilación simple, por lo que la capacidad de separación de este tipo de evaporador es limitada. Los evaporadores de película delgada existen en diferentes tipos constructivos, por ejemplo como evaporador de película descendente o como evaporador de rotor (conocido por Chemie Technik del Dr. Ing. Eckhard Ignatowitz, 5ª edición, Europafachbuchreihe, página 306).

El documento WO 93/02075 A da a conocer un evaporador de película delgada con un tambor vertical, una alimentación dispuesta en la zona superior del tambor para un medio que ha de evaporarse, una camisa calentadora que forma vapores, dispuesta en su perímetro, una evacuación que evacua el residuo en la zona de extremo inferior del tambor, un condensador al que se suministra un medio de enfriamiento y un dispositivo de barrido que rodea el condensador.

La invención se plantea el objetivo de mejorar el tipo de evaporador de evaporador de película delgada, y de manera concreta especialmente con respecto a un aumento de la capacidad de separación, pudiendo realizarse o acelerarse ventajosamente también un ahorro de energía (preferiblemente tanto de la energía de enfriamiento como de la de calentamiento) y dado el caso también una reacción química durante el proceso de evaporación.

Este objetivo se soluciona según la invención en el caso del tipo de evaporador de evaporador de película delgada porque, en el trayecto de los vapores desde la camisa calentadora hasta el condensador está previsto un dispositivo interno que influye en el modo de funcionamiento del evaporador de película delgada, estando previsto el dispositivo interno entre el condensador y el dispositivo de barrido.

En este sentido el dispositivo interno está diseñado convenientemente en su corte transversal en forma de corona circular. Además está diseñado convenientemente como una superficie de transferencia de materia.

Según una forma de realización preferida, el dispositivo interno está configurado como un catalizador, especialmente como un catalizador heterogéneo.

Un ahorro de energía eficiente puede conseguirse porque el dispositivo interno está configurado como superficie de intercambio térmico y está conectado preferiblemente para el precalentamiento del medio que ha de evaporarse a un conducto de alimentación para el medio que ha de evaporarse.

Un evaporador de película delgada de rotor consiste además en que el dispositivo interno está previsto entre el condensador y un dispositivo de barrido que puede moverse en el lado interno a lo largo de la camisa del tambor para un medio que ha de evaporarse introducido desde arriba en el tambor.

La invención puede aplicarse igualmente a un evaporador de película descendente, presentando éste entonces al menos dos tambores.

El condensador está dispuesto en la zona central del tambor.

Según una forma de realización preferida, un conducto de alimentación para una sustancia que influye en el modo de funcionamiento del evaporador de película delgada, especialmente un líquido, tal como un líquido de reacción, un líquido de limpieza o residuo o destilado, se dirige hacia el dispositivo interno.

El dispositivo interno puede estar realizado como un doble cilindro de alambre y preferiblemente estar relleno de materiales de relleno o catalizadores o también estar configurado como tejido de alambre o como anillo de empaquetadura cilíndrico.

Una forma de realización preferida se caracteriza porque el dispositivo interno puede moverse, y concretamente en el espacio intermedio entre la camisa calentadora y el condensador, en especial puede hacerse girar, pudiendo moverse convenientemente el dispositivo interno con el dispositivo de mezclado, estando especialmente acoplado con el mismo.

La invención se explica a continuación con más detalle mediante el dibujo, en el que se muestran evaporadores de película delgada en representaciones en corte esquemáticas, en varios ejemplos de realización, no siendo las figuras 2, 4, 6, 17 y 18 según la reivindicación y mostrando las figuras 1 a 7 y 12 en cada caso evaporadores de rotor. Las figuras 8 a 11 ilustran estructuras internas del evaporador de rotor según la figura 7 y las figuras 13 a 16, estructuras internas del evaporador de rotor de la figura 12. En la figura 17 se ilustra un evaporador de película descendente y la figura 18 representa un corte transversal con respecto a su eje longitudinal según la línea AA. Las figuras 19 y 29 representan variantes adicionales.

El evaporador de rotor según la figura 1 presenta un tambor 1 cilíndrico, vertical, cerrado por arriba y por abajo, cuya parte cilíndrica 2 está rodeada por una camisa calentadora 3. En la zona superior del tambor 1 está prevista una alimentación 4 para el medio que ha de evaporarse. En el tambor 1 está dispuesto un rotor 5, con dispositivo de barrido 6, que puede accionarse por un motor 7 dispuesto fuera del tambor 1. La alimentación 8 de un medio de calentamiento se encuentra en el extremo inferior de la camisa calentadora 3, la evacuación 9 del medio de calentamiento, en el extremo superior de la misma.

En el caso de utilizar vapor como medio de calentamiento, la alimentación se encuentra en el extremo superior de la camisa calentadora y la evacuación del condensador en el extremo inferior.

El rotor 5 está apoyado de manera giratoria en suspensión en el extremo superior del tambor 1 y está configurado como cesta de forma cilíndrica abierta por abajo.

El medio que ha de evaporarse se alimenta desde arriba sobre la pared interna 10 de la parte cilíndrica 2 del tambor 1 y discurre hacia abajo como película de líquido a lo largo de la pared interna 10, calentándose el medio hasta ebullición. Mientras discurre hacia abajo la película de líquido del medio, el líquido se extiende una y otra vez por las paletas de barrido del dispositivo de barrido 6 del rotor 5 sobre la pared interna 10 del tambor 1, mediante...

 


Reivindicaciones:

1. Evaporador de película delgada con un tambor (1) vertical, una alimentación (4) dispuesta en la zona superior del tambor (1) para un medio que ha de evaporarse, una camisa calentadora (3) que forma vapores, dispuesta en su perímetro, una evacuación (20) que evacua el residuo en la zona de extremo inferior del tambor así como un condensador (11) dispuesto en la zona central del tambor (1), al que se suministra un medio de enfriamiento, y un dispositivo de barrido (5,6) que puede moverse en el lado interno (en 10) a lo largo de la camisa del tambor para un medio que ha de evaporarse introducido desde arriba en el tambor (1), caracterizado porque en el trayecto de los vapores desde la camisa calentadora (3) hasta el condensador (11) está previsto un dispositivo interno (14, 24, 27, 34) que influye en el modo de funcionamiento del evaporador de película delgada, estando previsto el dispositivo interno (14, 24, 27, 34) entre el condensador (11) y el dispositivo de barrido (5, 6).