Equipo de destilación para la industria

Tipos de equipos de destilación para la industria

Los equipos de destilación para la industria hacen referencia a diversos aparatos de destilación a escala industrial que se utilizan en la ingeniería química. Como técnica de separación, la destilación separa los componentes de las mezclas en función de las diferencias en sus puntos de ebullición. En general, el proceso de destilación comienza cuando la mezcla se calienta hasta que alcanza una temperatura a la que uno o más componentes hierven. A continuación, el vapor resultante se enfría para condensarlo en forma líquida, lo que lo aísla del resto de la mezcla.

Hay varios tipos de equipos de destilación industrial, cada uno de los cuales corresponde a una determinada aplicación o industria.

• Columna de destilación al vacío

El primer equipo es una columna de destilación al vacío. Un dispositivo de destilación en condiciones de vacío se conoce como aparato de destilación al vacío. Una columna de destilación al vacío separa materiales sensibles al calor, como aceites esenciales y ácidos grasos de plantas oleaginosas, elevando los puntos de ebullición de ciertos componentes mediante la filtración al vacío. La sensibilidad al calor del material se conserva durante el proceso de destilación. Por lo tanto, una columna de destilación al vacío es ideal para industrias como la alimentaria y la química.

Un alambique es otra pieza de equipo de destilación industrial. Durante siglos, los alambiques se han utilizado para crear bebidas alcohólicas como el whisky, el brandy y el coñac. Sigue siendo una pieza esencial del equipo de destilación en la industria licorera actual. La destilación en alambique consiste en calentar líquido fermentado (lavado) en un alambique, donde los componentes del alcohol hervirán primero y se separarán de los no volátiles que no hierven. Los alambiques suelen estar fabricados en cobre o acero inoxidable.

• Equipo de destilación molecular

  Ajax Tocco ofrece un avanzado sistema de destilación molecular que incluye un evaporador de película fina, un evaporador de trayectoria corta y una bomba de alto vacío. La destilación molecular es una técnica de separación única que se basa en las diferencias de los puntos de ebullición de los compuestos en condiciones de vacío extremadamente alto (normalmente mejor que 0,001 torr).

  Debido a las mayores velocidades de calentamiento y los tiempos de procesamiento más cortos, la destilación molecular es menos perjudicial para los compuestos sensibles al calor. Por lo tanto, este método es adecuado para la separación y purificación de aceites esenciales, vitaminas, ácidos grasos, aromas y ciertos productos químicos en las industrias alimentaria y química.

Especificaciones y mantenimiento de los equipos de destilación industrial

El aparato de destilación industrial del alcohol consta de varios componentes.

• Columna: La parte vertical del equipo que ayuda en el proceso de re-destilación. La columna puede tener entre 3 y 12 metros de altura.
• Intercambiador de calor: Tailandia muestra que un intercambiador de calor ayuda a transferir el calor. La temperatura de funcionamiento ideal del intercambiador de calor de destilación puede ser de unos 260°C. También puede soportar altas presiones, hasta 3 MPa.
• Reboiler: El reboiler calienta los productos de fondo de la columna. El equipo puede manejar presiones de alrededor de 1,5 MPa. Los reboilers también vienen con diseños de carcasa y tubo, hervidor y termosifón.
• Condensador: El condensador en los equipos de destilación puede tener diferentes tipos de construcción. Incluye tipos refrigerados por aire, refrigerados por agua y de doble tubo. La clasificación de presión de un condensador está entre 1,0-2,5 MPa.
• Bomba de alimentación: La bomba de alimentación mueve el líquido de alimentación a la columna de destilación. El movimiento del líquido puede ser a distancias de unos pocos metros a unos pocos miles de metros.
• Fraccionador: Las columnas de fraccionamiento de destilación altas tienen bandejas en su interior. El número de bandejas puede ser de 10 a 40 o 60. Además, el tamaño de la bandeja es de 0,1 m² a 1 m².
• Sistema de control de gabinete: Un sistema de control automático puede supervisar y controlar el sistema de destilación. También puede tener funcionalidad remota e IoT. Los parámetros operativos de la planta de destilación aparecen claramente en la pantalla.

Los aparatos de destilación necesitan un mantenimiento adecuado para mantener el rendimiento y la calidad del producto. A continuación, se presentan algunos consejos de mantenimiento regular para los equipos de destilación industrial:

• Comprobación del sistema: Realizar inspecciones periódicas y comprobar los equipos de destilación. Esto es para encontrar y solucionar problemas potenciales antes de que se conviertan en problemas graves.
• Calibración de los componentes: Calibrar y ajustar las diferentes partes del sistema de destilación. Hágalo según los requisitos y estándares del fabricante.
• Limpiar el sistema: Limpie los equipos de destilación de forma oportuna. Hacerlo puede evitar la acumulación de contaminación y dar como resultado la pureza del producto.
• Lubricación regular: Lubrique las partes móviles de la configuración de destilación. Ayudará a reducir la tasa de desgaste, lo que dará como resultado una vida útil prolongada del equipo.
• Sustitución de las piezas dañadas: Supervisar las piezas de los equipos de destilación. Sustituya las piezas que estén desgastadas o dañadas con prontitud.
• Mantener un funcionamiento adecuado: Siga las prácticas operativas adecuadas mientras utiliza la configuración de destilación. No sobrecargue el sistema. Puede evitar daños y reducir los requisitos de mantenimiento.

Usos de los equipos de destilación para la industria

Los aparatos de destilación industrial tienen un uso extensivo en diversas industrias, incluida la industria del petróleo y el gas.

• Purificación del agua: Este es el uso más popular y común de los equipos de destilación industrial. Los equipos de destilación se utilizan para purificar el agua de mar en agua dulce en regiones donde el agua es escasa o requiere purificación. El agua destilada se produce hirviendo el agua de mar y condensando el vapor. Este proceso separa la sal y las impurezas del agua. El agua destilada se utiliza ampliamente en laboratorios, instalaciones médicas e industrias manufactureras donde no hay agua potable o donde se necesita agua de alta calidad.
• Industria petroquímica: En la industria petroquímica, los aparatos de destilación industrial separan el petróleo crudo en hidrocarburos de alta pureza. Estos compuestos sirven como bloques de construcción para diversos productos como plásticos, caucho sintético y fibras.
• Fabricación farmacéutica: Los equipos de destilación industrial se utilizan ampliamente en la producción de bebidas alcohólicas. La destilación se emplea para aumentar el contenido de alcohol, refinar los sabores y producir licores de alta calidad como el whisky, el vodka, la ginebra y el ron. La destilación también ayuda a eliminar las impurezas y los compuestos indeseables responsables de los olores desagradables.
• Solventes químicos: Los disolventes desempeñan un papel importante en las reacciones y los procesos químicos. Facilitan las interacciones entre las sustancias, lo que permite que las reacciones sean más suaves. Los disolventes también ayudan a extraer componentes valiosos de las materias primas. Una vez realizada la extracción, los equipos de destilación industrial eliminan los disolventes de los productos finales, aumentando así su valor.
• Extracción de aceites esenciales: Los dispositivos de destilación se utilizan con frecuencia para extraer valiosos aceites esenciales de fuentes botánicas como plantas, flores y hierbas. Mediante este proceso, se separan y recogen los compuestos aromáticos; estos aceites esenciales encuentran su aplicación en fragancias, sabores y productos terapéuticos.

Cómo elegir los equipos de destilación para la industria

Es esencial elegir los equipos de destilación adecuados porque pueden influir significativamente en la eficiencia operativa del negocio, la producción, la calidad del producto e incluso en el coste de la operación.

• Análisis de los requisitos de producción:

  Comience por identificar la sustancia que se va a destilar y el nivel de pureza deseado. Además, tenga en cuenta el método de destilación que es más adecuado para el material que se va a destilar. El espacio disponible en la instalación industrial también jugará un papel fundamental en la forma y el tamaño de los equipos de destilación que se elijan finalmente.

• Tecnología:

  Elija los equipos de destilación adecuados en función de las capacidades tecnológicas existentes de la instalación industrial. ¿Se operará el equipo manualmente o el negocio prefiere invertir en instalaciones automáticas o semiautomáticas? Si es así, ¿qué tipo de automatización puede soportar y qué tipo de sistemas de control son compatibles con la tecnología existente del negocio? Estas son algunas de las preguntas que los responsables de la toma de decisiones deben formularse y responder antes de elegir un aparato de destilación.

• Eficiencia y capacidad:

  La eficiencia de procesamiento, la separación y las tasas de recuperación de la maquinaria de destilación elegida deben estar alineadas con los objetivos de producción. La capacidad del equipo debe ser adecuada para las necesidades de producción actuales; sin embargo, si existe la posibilidad de una futura ampliación, también se deben considerar cuidadosamente esas líneas antes de tomar una decisión.

• Materiales y construcción:

  Identifique los materiales utilizados en la construcción del aparato de destilación, ya que estos afectarán a la resistencia a la corrosión, el rendimiento del sellado y la compatibilidad con la sustancia destilada.

• Consumo de energía:

  Es crucial para la viabilidad económica a largo plazo del proyecto que la instalación industrial estudie cuidadosamente el patrón de consumo de energía del aparato de destilación. Además, también se debe considerar el estándar y el grado de la fuente de energía. La cantidad de calor necesaria para el proceso de destilación puede variar en función del procedimiento, por lo que se deben elegir equipos con alta eficiencia térmica y bajo consumo de energía para ayudar a reducir los costes operativos.

• Fabricante y servicio:

  Seleccione un fabricante de buena reputación que proporcione un completo soporte postventa. Averigüe si se proporcionan orientación para la instalación, formación y servicios de mantenimiento, junto con una detallada documentación técnica y manuales de operación.

Preguntas frecuentes sobre los equipos de destilación para la industria

P1: ¿Cuáles son los usos de los equipos de destilación en las diferentes industrias?

A1: Los equipos de destilación tienen diversas aplicaciones en diferentes industrias. En la industria de fabricación de bebidas, se utiliza para producir bebidas alcohólicas. En la industria petroquímica, los equipos de destilación fraccionada se utilizan para refinar el petróleo crudo en diversos productos como la gasolina, el diésel, el combustible de aviación y el aceite lubricante.

La industria farmacéutica utiliza los equipos de destilación para purificar disolventes, productos químicos e ingredientes farmacéuticos activos (IFA). También se utiliza para la fabricación y purificación de aceites esenciales, compuestos aromáticos y fragancias en las industrias de procesamiento químico y cosmético. Los equipos de destilación también pueden utilizarse para separar y purificar metales valiosos de minerales en la industria metalúrgica.

P2: ¿Se puede llevar a cabo una destilación simple a presión reducida utilizando un aparato de destilación?

A2: Sí, se puede llevar a cabo una destilación simple a presión reducida con el aparato de destilación adecuado bajo presión. La realización de la destilación a presión reducida, también conocida como destilación al vacío, disminuye los puntos de ebullición de los líquidos, lo que evita que los materiales sensibles al calor se degraden durante el proceso de destilación.

P3: ¿Cómo funcionan los equipos de destilación?

A3: El funcionamiento de los equipos de destilación varía según su tipo. En general, comienza con el calentamiento del líquido de alimentación hasta su punto de ebullición en un reboiler. A continuación, el vapor formado asciende a través de la columna de destilación, donde se somete a varias rondas de cambio de fase entre vapor y líquido. Mientras tanto, se separan los componentes con diferentes puntos de ebullición. Se recoge la fracción de la columna y el proceso puede repetirse varias veces hasta que se alcanza la suficiente pureza.

P4: ¿Cuáles son los posibles peligros que deben tener en cuenta las personas al utilizar equipos de destilación?

A4: El uso de equipos de destilación puede conllevar posibles peligros como quemaduras químicas, exposición a productos químicos tóxicos y riesgos de explosión e incendio. Es crucial adherirse a las prácticas y protocolos de seguridad al utilizar el dispositivo de destilación.