Evaporador a vácuo

Tipos de evaporadores a vácuo

O evaporador a vácuo é um tipo muito específico de evaporador industrial. No entanto, ele faz parte de uma categoria mais ampla de evaporadores que funcionam com base em diferentes modelos e mecanismos.

• Evaporador rotativo:

O evaporador rotativo também é conhecido como rotavap ou evaporador rotativo. Ele geralmente apresenta um condensador de vidro de dupla hélice, frasco coletor de condensado, frasco de evaporação, aparelho rotativo central, dispositivo de controle de vácuo e outros dispositivos associados.

O evaporador rotativo funciona reduzindo a pressão e formando um vácuo ao redor do frasco de mistura. Em seguida, o líquido ejetado é colocado em um banho de água que é aquecido até o ponto de ebulição. O evaporador inicia seu movimento de rotação, e o líquido é girado ao redor do banho de água, o que ajuda a acelerar o processo de evaporação. Uma vez que o líquido evapora, ele volta para o frasco de condensado resfriado.

• Evaporador de filme descendente:

O evaporador de filme descendente utiliza uma parede aquecida para criar um filme fino de alimentação que cai sob a ação da gravidade. O processo consiste em tubos verticais com suas paredes externas aquecidas, normalmente por vapor. Usando um distribuidor ou bico de pulverização, a alimentação pré-aquecida é introduzida na parte superior da unidade e, em seguida, forma um filme fino no interior dos tubos. A transferência de calor ocorre à medida que o filme fino desce, e uma parte do líquido é evaporada.

Circulação forçada :

Um evaporador de circulação forçada é um aparelho de evaporação que emprega uma bomba centrífuga para reintroduzir os clientes no trocador de calor, que funciona como um aquecedor e um evaporador.

A característica dos evaporadores de circulação forçada é que eles podem lidar com soluções altamente salinas ou altas concentrações de sólidos derretidos. Além disso, eles operam em temperaturas mais baixas do que outros evaporadores.

Os evaporadores acima são todos classificados como evaporadores padrão. O evaporador a vácuo se destaca porque pode manter a eficiência funcional do ponto de ebulição sob condições de alta pressão.

• O evaporador a vácuo:

  Como detalhado anteriormente, o evaporador a vácuo funciona baixando o ponto de ebulição da água por meio da aplicação de vácuo. Isso permite que o evaporador funcione em uma temperatura mais baixa e extraia a umidade da solução rapidamente. As características do evaporador a vácuo também permitem que ele manipule materiais sensíveis ao calor. Portanto, eles são frequentemente a opção preferida nas indústrias de alimentos e química.

Ao considerar quais evaporadores industriais comprar, os compradores devem levar em conta os recursos e funções específicos de cada tipo.

Especificações e manutenção de evaporadores a vácuo

Especificações

• Razão de concentração: A razão de concentração de um evaporador a vácuo descreve a razão entre o volume inicial da alimentação líquida e o volume final da concentração líquida. Por exemplo, uma razão de concentração de 10:1 indica que o evaporador pode processar 10 volumes do líquido para formar 1 volume do concentrado.
• Faixas de temperatura e pressão: Os evaporadores a vácuo são projetados para operar dentro de uma faixa específica de temperatura e pressão. As faixas de temperatura e pressão especificadas garantem o funcionamento adequado e a segurança. Por exemplo, um evaporador a vácuo pode funcionar dentro de uma faixa de temperatura de 50 a 120 ° C e uma faixa de pressão de 0,1 a 0,5 bar.
• Tipos: Existem máquinas de evaporador a vácuo industrial, como um evaporador de filme descendente e um evaporador de filme ascendente. Os fabricantes oferecem diferentes tipos de evaporadores adequados para diversas aplicações e necessidades do cliente.
• Material: Os materiais de construção do evaporador afetam significativamente sua durabilidade e compatibilidade. O aço inoxidável é uma escolha popular e bem adequada devido à sua resistência e resistência à corrosão. Alguns evaporadores podem ter peças feitas de titânio.
• Potência: A potência necessária por um evaporador a vácuo pode ser expressa em watts (W) ou quilowatts (kW). Evaporadores de maior potência podem processar volumes maiores de líquidos a uma taxa mais rápida. Uma classificação de potência de 5 kW indica que o evaporador pode processar líquidos de forma eficiente em ambientes industriais de pequeno a médio porte.

Manutenção

• Limpeza regular: A limpeza frequente impede o acúmulo de contaminantes e depósitos na superfície do evaporador. Isso garante uma transferência de calor eficiente e ajuda a manter a integridade do equipamento.
• Manutenção programada: Realizar a manutenção programada para evaporadores a vácuo é muito importante. Durante a manutenção, componentes como o condensador, separadores, bomba de vácuo e outros são inspecionados. As peças necessárias são lubrificadas, limpas e calibradas. Isso garante posteriormente a operação confiável do equipamento e prolonga sua vida útil.
• Detecção e reparo de vazamentos: A detecção precoce e o reparo subsequente de quaisquer vazamentos nos sistemas de evaporador melhoram a integridade do vácuo. Isso também ajuda a conservar energia e prevenir a perda de líquidos valiosos do processo.
• Monitoramento: É pertinente monitorar rotineiramente o desempenho de um evaporador a vácuo. Os operadores devem prestar atenção a parâmetros importantes como temperatura, pressão e taxas de fluxo de líquidos. Eles também devem responder prontamente a quaisquer desvios das condições normais de operação para evitar problemas potenciais e tomar medidas proativas.

Indústrias aplicáveis

Um evaporador a vácuo é um equipamento essencial em muitas indústrias e é usado para diversas aplicações.

• Indústria de alimentos e bebidas:

  Na indústria de alimentos e bebidas, um evaporador a vácuo é usado para concentrar sucos de frutas, vinho, molhos, cerveja, produtos lácteos e sopa. Ele pode melhorar o sabor e a qualidade do produto final sem perder o valor nutricional do alimento. Ao mesmo tempo, o evaporador também pode ser usado para esterilização de alimentos.

• Indústria química:

  Na indústria química, os evaporadores a vácuo são principalmente usados para a concentração de soluções de matérias-primas químicas, separação e purificação de soluções de reação, recuperação de solventes valiosos, cristalização de sais, concentração de soluções de resíduos e recuperação e extração de soluções químicas.

• Indústria farmacêutica:

  O evaporador desempenha um papel importante na indústria farmacêutica. É principalmente usado para concentrar soluções de medicamentos, extrair ingredientes ativos, purificar soluções e preparar emulsões e suspensões.

• Indústria ambiental:

  Na indústria ambiental, os evaporadores a vácuo são usados para tratar águas residuais industriais. Eles podem separar a água dos sólidos dissolvidos para reduzir o volume de resíduos perigosos, tornando a disposição mais fácil e ecologicamente correta.

• Dessalinização da água do mar:

  Um evaporador a vácuo também pode ser usado para a dessalinização da água do mar, pois pode separar o sal da água do mar para obter água doce.

• Indústria de manufatura:

  Na indústria de manufatura, os evaporadores a vácuo são usados para secar materiais como cerâmica, vidro, semicondutores, membranas e soluções poliméricas. Eles podem preparar soluções concentradas ou viscosas e reduzir a perda de material durante o processamento.

Como escolher evaporadores a vácuo

• Natureza da alimentação:

  Os compradores comerciais devem considerar fatores como o tipo (solução, suspensão, emulsão, etc.), sensibilidade à temperatura, viscosidade, corrosividade e concentração da alimentação. Eles devem escolher um evaporador projetado para lidar com as características específicas de sua alimentação. Por exemplo, um evaporador rotativo pode ser escolhido para lidar com compostos sensíveis ao calor, enquanto um evaporador de filme descendente pode ser selecionado para líquidos de baixa viscosidade.

• Concentração desejada:

  A concentração alvo ou o teor de sólidos da saída evaporada devem estar alinhados com as capacidades do evaporador a vácuo selecionado. Diferentes evaporadores oferecem diferentes eficiências de concentração. Por exemplo, os evaporadores de múltiplos efeitos são adequados para aplicações que exigem altas concentrações de sólidos, mas podem envolver tempos de processamento mais longos.

• Produção:

  Os compradores comerciais devem combinar a capacidade de processamento do evaporador com sua produção desejada ou volume de líquido a ser tratado. Evaporadores de pequena escala podem ser suficientes para volumes mais baixos, enquanto unidades de tamanho industrial são necessárias para o processamento em grande escala.

• Necessidades de separação:

  Se a aplicação de um comprador envolve a separação de componentes evaporados, como solventes voláteis ou óleos essenciais de solutos não voláteis, eles podem precisar escolher um tipo específico de evaporador ou combinar o evaporador com um condensador adequado para uma separação eficaz.

• Espaço disponível no piso:

  A pegada do evaporador deve caber no espaço disponível no piso da instalação do comprador. Projetos de evaporadores compactos podem ser preferidos em áreas com espaço de instalação limitado.

• Compatibilidade de materiais:

  Os materiais de construção do evaporador devem ser compatíveis com a composição da alimentação para evitar reações que possam comprometer o processo.

• Eficiência de transferência de calor:

  Os compradores comerciais devem considerar a eficiência de transferência de calor do evaporador, o que afeta o consumo de energia e os custos de processamento. Evaporadores mais eficientes em termos de energia podem ajudar a reduzir as despesas operacionais a longo prazo.

• Requisitos de limpeza:

  A limpeza frequente pode ser necessária se a aplicação de um comprador envolve o processamento de líquidos que podem causar incrustações ou incrustações. Selecionar um evaporador que permita procedimentos de limpeza eficientes pode ajudar a manter o desempenho ideal e minimizar o tempo de inatividade.

• Ambiente operacional:

  O evaporador escolhido deve ser projetado para suportar as condições do ambiente operacional, como temperatura ambiente e umidade, onde o equipamento será instalado e operado.

Perguntas frequentes sobre evaporador a vácuo

P1 Quais são as tendências no mercado de evaporadores a vácuo?

A1 O mercado global de evaporadores a vácuo cresceu constantemente nos últimos anos e foi avaliado em cerca de US$ 3,2 bilhões.

Espera-se que o mercado continue crescendo porque muitas indústrias de usuários finais de evaporadores a vácuo são agora usuários em escala industrial. Algumas indústrias que usam principalmente evaporadores a vácuo, como alimentos, bebidas, química, farmacêutica e agroquímica, têm vários desenvolvimentos em andamento que o equipamento continuará a apoiar. A tendência de usuários industriais é um fator que torna o crescimento do mercado constante.

P2 A2 Os evaporadores a vácuo têm mercados secundários? Quais são eles?

Existem mercados secundários porque os fornecedores geralmente vendem evaporadores que estão em boas condições. Alguns dos mercados secundários incluem a indústria alimentícia, a indústria farmacêutica, a indústria química, a indústria agroquímica, o tratamento de águas residuais e a indústria de dessalinização.

P3 Quais são os desafios que o mercado de evaporadores a vácuo enfrenta?

A3 Os maiores desafios para o mercado de evaporadores a vácuo são os crescentes custos de energia em todo o mundo. Os operadores precisam usar dispositivos que tenham uso eficiente de energia. Os altos custos de operação dos evaporadores a vácuo também criam uma barreira de entrada para a tese no mercado, porque apenas empresas estabelecidas podem arcar com eles.