Detailaufnahme des Typenschilds einer Glasanlage

Checklisten

Destillation unter Normaldruck, Vakuum oder Hochvakuum? Entscheidungs-Checkliste für die richtige Verfahrenswahl

Stoffe mit Komponenten, die verschiedene Siedepunkte aufweisen, können mittels thermischer Stofftrennung/Destillation separiert/aufkonzentriert/aufgereinigt werden. Eine Vielzahl von Kriterien entscheidet dabei darüber, ob unter Normaldruck destilliert werden kann (= atmosphärische Destillation), oder ob Vakuumdestillation (bspw. Dünnschichtdestillation/Dünnschicht-Verdampfung) oder vielleicht sogar Hochvakuumdestillation (= Molekulardestillation/Kurzwegdestillation/Kurzweg-Verdampfung) benötigt wird. Zudem gibt es neben dem Druck weitere Entscheidungskriterien (Wischer/Möglichkeit einer horizontalen Destillation/Möglichkeit der Kombination mit einer Kolonne). Die folgende Checkliste hilft bei der Findung des richtigen Verfahrens:

In diesen Fällen benötigt man zwingend eine Hochvakuumdestillation (Kurzwegdestillation = Molekulardestillation/Molekular-Verdampfung)

Drücke bis: 10⁻³ mbar
Ziel: thermische Schonung + Entfernung von Heavy Ends, Farbstoffen, Geruchs- & Geschmacksstoffen, Oxidationsprodukten, Verunreinigungen und Schadstoffen

In folgenden Fällen empfiehlt sich eine Dünnschichtdestillation

(Dünnschichtdestillation/Dünnschicht-Verdampfung bietet neben einer Druckabsenkung beste Möglichkeiten der Verarbeitung eines hochviskosen Feeds. Dies basiert vor allem auf den besonderen Eigenschaften der Wischer und des von ihnen erzeugten turbulenten Produktfilms. Ferner sind verschiedenste Variationen möglich: mit und ohne Kolonne, horizontal oder vertikal, reaktive Destillation, …)
Druckbereich: Alles zwischen atmosphärischem Druck 1 bar bis hinunter zu 1 mbar ist möglich

  • Das Produkt siedet zu hoch für atmosphärische Destillation/Verdampfung
  • Das Produkt ist temperaturempfindlich
  • Der Feed ist viskos, und zugleich ist ein dünner Film für eine ideale Wärmeübertragung essenziell. Bei inhomogenen Produkten bietet sich die horizontale Dünnschichtdestillation/Dünnschicht-Verdampfung mit längeren Verweilzeiten besonders an
  • Leichtsieder sollen entfernt werden (Feuchte, Lösemittel, Monomere, etc.)
  • Umstellung von Batch-Prozessen auf ein kontinuierliches Verfahren zur Effizienzsteigerung. Es entfällt die Notwendigkeit regelmäßiger Neustarts (inkl. Neubefüllung, Reinigung und Kontrolle)
  • Ablagerungen müssen durch anwendungsoptimierte Wischertechnologie vermieden werden
  • Verdampfung mit hoher Turn-Down-Ratio ohne Produktrezirkulation
  • Rückgewinnung von Wertstoffen aus Nebenströmen (bspw. Lecithingewinnung bei Sonnenblumenöl- und Sojaölraffination)
  • Viskose Produkte (Öle, Wachse, Polymere, APG/Seife, Formaldehyde)
  • Inhomogene Stoffe (Alkohol & Wasserextrakte aus Kräutern)
  • Omega3 Fettsäuren EPA und DHA trennen (Fischölraffination)
  • Verdampfung folgender Stoffe als vorgeschaltete Stufe zur Entgasung und Vorkonzentrierung in einem mehrstufigen Destillationsprozess der im Weiteren auch auf die Kurzwegdestillation/Kurzweg-Verdampfung zurückgreift:
    • Wasser
    • Lösemitteln
    • Sonstigen Leichtsiedern
    • Destillation korrosiver Stoffe (Milchsäure)
    • Monomere aus Prepolymeren
  • VOC-Abtrennung
  • Lecithin-Entwässerung 
  • Glycerin-Konzentrierung 
  • Einsatz des Dünnschichtverdampfers als Reboiler für Rektifikations- oder Fraktionierungskolonnen
     

In diesen Fällen genügt eine atmosphärische Destillation/Verdampfung

(klassische Kolonne, Batch oder kontinuierlich)

  • Das Produkt ist temperaturstabil
  • Keine Qualitätsprobleme (Farbe/Geruch)
  • Kein Risiko thermischer Zersetzung
  • Standard-Chemieprodukte ohne Empfindlichkeit
  • Trennung klassischer Lösemittel 
    • Ethanol/Wasser (bis zu azeotropen Grenzen)
    • n Hexan / Cyclohexan (mit Einschränkungen)
  • Dehydration/Entgasung unkritischer Feedströme
  • Destillation robuster Zwischenprodukte
  • Aufkonzentration von stabilen Chemikalien