Evaporador de Película Fina
El evaporador para aplicaciones exigentes

SMS combina más de 50 años de experiencia en la fabricación y aplicación de evaporadores de película fina de las empresas Luwa, Samesreuther y Canzler. Los evaporadores de película fina están disponibles en una variedad indiscutible de diferentes diseños de rotor, orientación horizontal y vertical, así como forma cilíndrica y cónica para el flujo de vapor de corriente continuo y contracorriente. Por lo tanto, están perfectamente adaptados a una multitud de tareas de separación.

Ventajas

Las características especiales de los evaporadores de película fina en comparación con otros tipos de evaporadores son:

  • el procesamiento continuo confiable de líquidos viscosos, ensuciados y contaminados
  • el tratamiento suave debido al corto tiempo de residencia y la distribución de tiempo de residencia estrecha
  • el rendimiento de la evaporación y        
  • el fallo menor con pérdidas mínimas durante los cambios de producto

en una amplia gama de presiones, temperaturas, viscosidades y rendimientos de evaporación. Estas ventajas explican porque los evaporadores de película fina son la mejor opción para una amplia gama de aplicaciones, especialmente para el tratamiento de mezclas que son difíciles de manejar.

Principio de funcionamiento

Para la separación térmica de una mezcla, se produce una película fina en la pared calentada de un evaporador cilíndrico o cónico. Un anillo de distribución en el rotor distribuye el líquido uniformemente sobre la periferia. Entonces, las cuchillas instaladas en el rotor separan el líquido como una película fina de un mínimo de 0,5 mm sobre la superficie de transferencia de calor.

El concepto de modelo para el flujo en el evaporador de película fina supone que antes de cada pala de rotor se forma una onda de proa. En el hueco entre la pala de rotor y la superficie de calentamiento, se suministra fluido a partir de la onda de proa de una zona altamente turbulenta con calor intenso y transporte de masa. Esto da como resultado un buen rendimiento de transferencia de calor incluso con productos viscosos. Además, se evita la formación de depósitos y la mezcla intensiva también protege los productos sensibles a la temperatura de un sobrecalentamiento. 

Otra tarea importante del rotor es estabilizar la película líquida sobre la superficie de calentamiento a altas velocidades de evaporación. Por un lado, la evaporación en el área de la ebullición nucleada es posible sin rupturas de la película. Por otra parte, la película líquida es presionada contra la superficie de calentamiento por la fuerza centrífuga. Esto evita el modo de evaporación adversa, en el que se forma una capa de vapor con efecto aislante bajo la película líquida. Por lo tanto, debido al principio funcional, se pueden conseguir velocidades de evaporación específicas extremadamente altas en evaporadores de película fina.

Sistema de evaporación de película fina
Sección transversal del evaporador de película fina
Diseño vertical en contracorriente de un sistema de evaporación de película fina
Funcionamiento en paralelo vertical de un sistema de evaporación de película fina
Diseño en paralelo horizontal de un sistema de evaporación de película fina

Tipos de evaporadores de película fina

Los evaporadores de película fina están diseñados en orientación vertical y horizontal con camisas de calefacción cilíndricas y cónicas. En los evaporadores verticales, el producto que ha de ser procesado es alimentada en el extremo superior del aparato. Dependiendo de la aplicación, los componentes volátiles se evaporan y se extraen en el extremo superior o inferior del evaporador. Las gotitas o espuma arrastradas se eliminan del vapor antes de que el vapor se alimente a otras etapas del proceso.

Los diseños típicos de evaporadores de película fina son el diseño de carrocería cilíndrica DVN ("LUWA") y DVB ("SAMBAY") con orientación vertical, así como el diseño cónico DKV ("SAKO"® KV) en vertical y el DKH cónico ("SAKO "® KH) con orientación horizontal. SMS instala rotores de ala fija en el DVN y en los evaporadores cónicos de película fina que son adecuados para productos con viscosidades de hasta 70.000 mPas. Debido al diseño cerrado este tipo de rotores son particularmente fáciles de limpiar. A través del ajuste del rotor de ala fija en dirección axial es posible ajustar la anchura del hueco y por lo tanto el espesor de la película en los evaporadores cónicos. Esto puede ser la ventaja decisiva para una aplicación con desgasificación de productos hasta un mínimo de residuos de componentes de bajo punto de ebullición.

En los evaporadores de película delgada tipo DVB, los rotores están equipados con escobillas de bisagra que se pueden adaptar óptimamente a la tarea. La fuerza centrífuga presiona las escobillas de limpiaparabrisas sobre la superficie de calentamiento, de modo que pueden alcanzarse elevadas relaciones de evaporación a caudales bajos. Los tipos de evaporadores de hoja de limpiaparabrisas con bisagra son particularmente adecuados para productos con tendencia a la incrustación.

Para otras aplicaciones tales como la separación de monómeros de prepolímeros y polímeros, están disponibles los evaporadores verticales de película fina tipo DVF con elementos de resorte y DVS con Smith-Rotor. Los elementos del limpiador especialmente diseñados en PTFE o grafito están parcialmente cargados por resorte y soportan el líquido en la película.

Aplicaciones típicas

SMS ha suministrado más de 6.000 evaporadores de película fina a más de 50 países.

Aplicaciones:

  • Destilación, separación, concentración, espojamiento, desodorización, degaseo, reacción
  • Productos sensibles al calor, viscosos, incrustantes y espumantes
  • Procesamiento continuo

Más aplicaciones

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