Destilación Molecular
Extracción y Destilación
Destilación molecular de corto recorrido — Hoja de especificaciones del producto
1. Descripción del producto
La destilación molecular de corto recorrido (también denominada destilación de corto recorrido o destilación molecular) es una tecnología especializada de separación líquido-líquido en alto vacío que logra la separación basándose en la diferencia del recorrido libre medio del movimiento molecular de las distintas sustancias en condiciones de vacío extremadamente alto. Su característica esencial es la distancia extremadamente corta entre la superficie de evaporación y la superficie de condensación, lo que permite que las moléculas de la fracción ligera alcancen rápidamente el condensador y sean capturadas tras evaporarse, mientras que las moléculas de la fracción pesada no pueden alcanzar el condensador debido a su menor recorrido libre medio y descienden por la superficie de evaporación hasta su descarga. Este equipo resulta especialmente adecuado para la separación y purificación de materiales de alto punto de ebullición, termosensibles y fácilmente oxidables. Se utiliza ampliamente en los sectores farmacéutico, alimentario, químico fino, de protección ambiental, entre otros.
2. Principio de funcionamiento
La destilación molecular de corto recorrido aprovecha la diferencia en el recorrido libre medio de las moléculas de los componentes ligeros y pesados que escapan de la fase líquida para lograr la separación. En condiciones de alto vacío, el material desciende en forma de película líquida delgada por la pared interior del evaporador, y un sistema de rasquetas rotativas garantiza que la película sea extremadamente delgada y esté distribuida uniformemente. Tras la evaporación, las moléculas de la fracción ligera pueden condensarse rápidamente en el condensador interior porque la distancia entre la superficie de evaporación y la superficie de condensación interior es extremadamente corta (inferior al recorrido libre medio de las moléculas de la fracción ligera). Las moléculas de la fracción pesada no pueden alcanzar el condensador debido a su menor recorrido libre medio y se descargan a lo largo de la superficie de evaporación, logrando así una separación direccional. Dado que la temperatura de operación está muy por debajo del punto de ebullición del material y el tiempo de calentamiento es de apenas unos segundos a decenas de segundos, la actividad de los materiales termosensibles se preserva al máximo.
3. Tipos constructivos
Destilador molecular de película rascada: utiliza rasquetas rotativas de PTFE o de acero inoxidable SS316L para formar de manera forzada una película delgada y uniforme (<1 mm), con una alta eficiencia de separación; es el diseño predominante en la actualidad.
Destilador molecular de película descendente: la película se forma por gravedad; estructura sencilla, pero la película es más gruesa y la eficiencia de separación baja; en la actualidad se utiliza poco.
Destilador molecular centrífugo: la película se forma por fuerza centrífuga; película delgada y alta eficiencia de evaporación, pero estructura compleja, sellado de vacío difícil y elevados costes de fabricación.
Sistema de destilación molecular de vidrio: cuerpo principal de vidrio de borosilicato 3.3, totalmente transparente y visible; adecuado para experimentos de laboratorio y desarrollo de procesos.
Sistema de destilación molecular de acero inoxidable: estructura íntegra de acero inoxidable 316L, de alta resistencia y resistente a altas temperaturas y presiónes; adecuado para la producción continua piloto e industrial.
Destilador híbrido: combina la función de un evaporador de película rascada con una columna de fraccionamiento con relleno; adecuado para separar compuestos termosensibles con puntos de ebullición cercanos.
4. Parámetros técnicos detallados
4.1 Especificaciones comunes del equipo principal
Rango de superficie de evaporación: 0.05 m² ~ 50 m²; rango de capacidad de procesamiento: 0.1 L/h ~ varias toneladas por hora; vacío de operación: 0.001 mbar ~ 10 Pa; temperatura de operación: ambiente ~ 350 °C (el tipo de acero inoxidable hasta 350 °C); espesor de la película: <0.5 mm
4.2 Tabla de parámetros técnicos
| Modelo | Superficie de evaporación (m²) | Superficie de condensación (m²) | Diámetro interior (mm) | Caudal (L/h) | Velocidad de giro (r/min) | Potencia del motor (W) | Temperatura de calentamiento (°C) | Vacío (Pa) | Dimensiones L×A×H (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FMD-60(A) | 0.05 | 0.10 | 60 | 0.1~2.0 | 0~450 | 120 | Amb.~200 | ≤10 | 1500×600×1800 |
| FMD-80(A) | 0.10 | 0.15 | 80 | 0.3~4.0 | 0~450 | 120 | Amb.~200 | ≤10 | 1600×650×1900 |
| FMD-100(A) | 0.15 | 0.20 | 100 | 0.5~5.0 | 0~450 | 120 | Amb.~200 | ≤10 | 1700×700×2000 |
| FMD-150(A) | 0.25 | 0.40 | 150 | 1.0~8.0 | 0~450 | 120 | Amb.~200 | ≤10 | 1800×750×2100 |
| FMD-200(A) | 0.35 | 0.50 | 190 | 1.5~10.0 | 0~450 | 200 | Amb.~200 | ≤10 | 1900×800×2200 |
| FMD-230(A) | 0.50 | 0.65 | 220 | 2.0~15.0 | 0~300 | 200 | Amb.~200 | ≤10 | 2100×850×2300 |
4.3 Condiciones de diseño
| Parámetro | Rango de valores | Observaciones |
|---|---|---|
| Presión de diseño | -0.1 MPa (presión absoluta de 1 a 10 Pa) | Condición de alto vacío |
| Temperatura de diseño | Amb. ~ 350 °C | El acero inoxidable admite hasta 350 °C |
| Vacío límite del sistema | 0.001 mbar (0.1 Pa) | Bomba de paletas rotativas + bomba de difusión |
| Espesor de la película | <0.5 mm | Formación forzada de la película mediante rasquetas |
| Tiempo de residencia | desde segundos hasta decenas de segundos | Mucho más corto que en la destilación tradicional |
| Distancia evaporación-condensación | <10 cm | Diseño de recorrido corto |
4.4 Parámetros de los componentes principales
| Componente | Material/Especificación | Parámetro |
|---|---|---|
| Sistema de película rascada | Rasquetas rotativas de PTFE / SS316L | Espesor de la película < 0.5 mm |
| Evaporador | Vidrio de borosilicato 3.3 / acero inoxidable 316L | Calentamiento por camisa |
| Condensador interno | Vidrio de borosilicato / acero inoxidable 316L | Integrado con el evaporador |
| Sistema de vacío | Bomba de paletas rotativas + bomba de difusión de aceite | Vacío límite 0.001 mbar |
| Sistema de sellado | Acoplamiento magnético / FKM / encapsulado en PTFE | Mantenimiento del alto vacío |
| Sistema de alimentación | Bomba de engranajes / bomba dosificadora | Caudal ajustable |
5. Selección de materiales (comparación con normas internacionales)
| Componente | Material | Calidad | Características |
|---|---|---|---|
| Cuerpo del evaporador (vidrio) | Vidrio de borosilicato 3.3 | — | Transparente y visible, resistente a la corrosión, alta estabilidad química, menor resistencia mecánica |
| Cuerpo del evaporador (acero inoxidable) | Acero inoxidable316L | S31603 / 1.4404 | Alta resistencia, resistente a altas temperaturas y presiónes, adecuado para la producción industrial |
| Paleta rascadora | PTFE (politetrafluoroetileno) | — | Antiaderente, resistente a los agentes químicos, adecuada para materiales de alta viscosidad |
| Paleta rascadora (alta temperatura) | Grafito / SS316L | S31603 | Resistente al desgaste, de larga vida útil, adecuada para la producción continua y temperaturas superiores a 200 °C |
| Tubo del condensador | Vidrio de borosilicato / acero inoxidable 316L | S31603 / 1.4404 | Integrado con el evaporador, garantiza una distancia de recorrido corto inferior a 10 cm |
| Sellos | FKM / EPDM / encapsulado en PTFE | — | Resistentes a la temperatura y al vacío, estanqueidad garantizada |
| Estructura de Soporte | SS304 / acero al carbono con pintura epoxi | S30408 / 1.4301 | Estructura robusta y resistente a la corrosión |
6. Campos de aplicación típicos (principales industrias a nivel mundial)
Farmacéutica: separación y purificación de principios activos farmacéuticos (API); concentración de vitamina E natural; purificación de EPA y DHA a partir de aceite de pescado.
Industria alimentaria: separación de ácidos grasos libres de aceites comestibles y aceites de pescado; concentración de monoglicéridos; concentración de pigmentos naturales (por ejemplo, carotenoides).
Química fina: purificación de ácido acrílico y acrilatos; desvolatilización de aceites de silicona y resinas organosilícicas; purificación y concentración de monómeros poliméricos.
Fragancias y aromas: eliminación de terpenos y concentración de aceites esenciales; purificación de sustancias aromáticas en aromas naturales.
Petroquímica: separación de cera microcristalina del residuo de vacío del crudo; fraccionamiento de distintos grados de cera sintética de Fischer-Tropsch.
Medio ambiente y nuevas energías: recuperación y refinación de aceites lubricantes y aceites de transformador usados; recuperación de disolventes orgánicos del licor madre de procesos farmacéuticos.
7. Normas de diseño y certificaciones (reconocidas internacionalmente)
| Norma/Certificación | Descripción |
|---|---|
| HG/T 6133-2022 | Norma de la industria química china: destilador molecular (de corto recorrido) |
| GB/T 150 / GB/T 151 | Código chino de diseño de recipientes a presión |
| ASME VIII Div.1 | Código estadounidense de recipientes a presión (sello U opcional) |
| PED2014/68/EU | Directiva europea de equipos a presión (marcado CE) |
| ATEX | Directiva europea antiexplosiva (diseño antiexplosivo opcional) |
| GMP | Buenas prácticas de fabricación (diseño higiénico y sanitario) |
| ISO9001:2015 | Sistema de gestión de calidad |
| UL | Certificación de seguridad de los Estados Unidos |
8. Opciones de personalización
Personalización de la superficie de evaporación: de 0.05 m² a 50 m² y más, adaptable desde la escala de laboratorio hasta la escala industrial.
Personalización de materiales: SS304/316L, aleación de titanio, Hastelloy y otros materiales especiales resistentes a la corrosión.
Grado de protección antiexplosiva: certificación ATEX, ExdIIBT4 / ExdIIBT6, etc.
Personalización del sistema de calentamiento: combinaciones de módulos de calentamiento por aceite térmico, por vapor y eléctrico.
Personalización del sistema de vacío: bomba de paletas rotativas + bomba de difusión, conjunto de bombas Roots, conjunto de bombas de vacío secas.
Actualización de la automatización: control totalmente automático por PLC, interfaz hombre-máquina con pantalla táctil, monitoreo en línea de temperatura y vacío, control remoto y registro de datos.
Personalización del sistema de rasquetas: rasquetas de PTFE (uso general), rasquetas de grafito (alta temperatura >200 °C), rasquetas de acero inoxidable (resistentes al desgaste y de larga vida útil).
Sistema en serie de varias etapas: configuración en serie de destilación molecular de dos o más etapas para una separación en múltiples niveles.
Acabado superficial: pulido espejo de grado sanitario (Ra ≤ 0.4 μm), decapado y pasivado.
Forma constructiva: tipo móvil sobre bastidor (skid), instalación de pared divisoria para sala limpia.
Normas de conexión: bridas ANSI B16.5, DIN 2633 y JIS, o conexiones sanitarias tipo tri-clamp.
9. Parámetros necesarios para el pedido
Nombre del material y composición de sus componentes principales
Caudal de alimentación (kg/h o L/h)
Temperatura y viscosidad de la alimentación
Pureza y rendimiento requeridos de la fracción ligera
Termosensibilidad del material (temperatura máxima admisible)
Condiciones del agua de refrigeración in situ y temperatura de entrada
Fuente de calor disponible in situ (aceite térmico / presión de vapor / potencia eléctrica)
Entorno de instalación (interior/exterior, requisitos antiexplosivos)
Requisitos de certificación objetivo (ASME/CE/ATEX/GMP, etc.)