Was ist ein Wischfilmverdampfer?Revolutionierung der Destillation für hitzeempfindliche Materialien

Ein Wischfilmverdampfer (WFE) ist ein spezielles Destillationsgerät, das zur Trennung und Reinigung hitzeempfindlicher Stoffe wie Cannabinoide, ätherische Öle und andere hochwertige Verbindungen verwendet wird.Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe von rotierenden Wischern oder Walzen ein dünner, turbulenter Film des Materials auf einer erhitzten Oberfläche erzeugt.Dies maximiert die Oberfläche und die Effizienz der Wärmeübertragung und ermöglicht die Destillation bei niedrigen Temperaturen unter Vakuumbedingungen.Das Verfahren minimiert den thermischen Abbau, verkürzt die Verweilzeit und verbessert die Trenneffizienz, was es ideal für feine Trennungen und hochreine Destillate macht.WFE-Systeme können im Batch- oder kontinuierlichen Modus betrieben werden und bieten Flexibilität und hohe Produktivität für industrielle Anwendungen.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Prinzip der Funktionsweise:

   • Der Wischfilmverdampfer erzeugt mit Hilfe von rotierenden Wischern oder Walzen einen dünnen, turbulenten Materialfilm auf einer erhitzten Oberfläche.
   • Dieser dünne Film maximiert die Oberfläche und die Effizienz der Wärmeübertragung und ermöglicht eine schnelle Verdampfung leichterer Fraktionen bei gleichzeitiger Minimierung des thermischen Abbaus.
   • Das Verfahren arbeitet unter Vakuumbedingungen, wodurch die Siedepunkte der zu destillierenden Stoffe gesenkt werden, was es für hitzeempfindliche Verbindungen geeignet macht.

2. Komponenten und Aufbau:

   • Beheizter Vertikalzylinder:Das Beschickungsgut wird in einen beheizten vertikalen Zylinder eingeführt, in dem die Verdampfung stattfindet.
   • Rotierende Abstreifer oder Walzen:Diese aus Materialien wie PTFE oder PBI hergestellten Komponenten verteilen das Material in einem dünnen Film und gewährleisten eine gleichmäßige Wärmeübertragung.
   • Interner Verflüssiger:Ein zentral angeordneter Kondensator, der durch rezirkulierende Flüssigkeit gekühlt wird, kondensiert die verdampften Komponenten zu Destillat.
   • Auffanggefäße:Das Destillat und der Hochtemperaturrückstand werden in getrennten Behältern gesammelt, was eine effiziente Trennung und Sammlung der Fraktionen ermöglicht.

3. Vorteile der Wiped Film Destillation:

   • Minimierte Verweilzeit:Der dünne Film und die schnelle Verdampfung reduzieren die Zeit, in der das Material der Hitze ausgesetzt ist, wodurch hitzeempfindliche Verbindungen wie Cannabinoide und Terpene erhalten bleiben.
   • Hoher Wirkungsgrad:Der turbulente Film und die optimierte Wärmeübertragung führen zu einer höheren Ausbeute und einer verbesserten Trennleistung im Vergleich zu herkömmlichen Destillationsverfahren.
   • Kontinuierlicher Betrieb:WFE-Systeme können im kontinuierlichen Betrieb arbeiten, so dass das Vakuum zum Wechseln der Gefäße nicht unterbrochen werden muss, was die Produktivität erhöht und die Ausfallzeiten verringert.
   • Niedertemperatur-Destillation:Die Vakuumumgebung ermöglicht eine Destillation bei niedrigeren Temperaturen, wodurch das Risiko einer thermischen Zersetzung verringert wird.

4. Anwendungen:

   • Cannabinoid-Reinigung:WFE ist in der Cannabisindustrie weit verbreitet, um hochreine Cannabinoid-Destillate mit minimalem Abbau empfindlicher Verbindungen herzustellen.
   • Ätherische Öle und Aromaten:Das Verfahren ist ideal für die Extraktion und Reinigung von ätherischen Ölen, Terpenen und anderen flüchtigen Verbindungen.
   • Pharmazeutika und Feinchemikalien:WFE wird zur Trennung und Reinigung hitzeempfindlicher pharmazeutischer Zwischenprodukte und hochwertiger Chemikalien eingesetzt.
   • Lebensmittel und Nutrazeutika:Die Technologie wird bei der Herstellung von hochreinen Ölen in Lebensmittelqualität, Vitaminen und anderen Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt.

5. Betriebsmodi:

   • Batch-Modus:Geeignet für kleinere Betriebe oder für die Verarbeitung von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften.
   • Kontinuierlicher Modus:Ideal für großtechnische Anwendungen, die einen höheren Durchsatz und eine gleichbleibende Produktqualität bieten.

6. Schlüsselparameter für die Optimierung:

   • Temperaturkontrolle:Die präzise Steuerung der Heizflächen- und Kondensatortemperaturen ist entscheidend für eine optimale Trennung und die Minimierung des thermischen Abbaus.
   • Vakuumgrad:Die Aufrechterhaltung eines stabilen und ausreichend niedrigen Vakuums gewährleistet eine effiziente Verdampfung bei niedrigeren Temperaturen.
   • Vorschubgeschwindigkeit:Die Geschwindigkeit, mit der das Material in das System eingebracht wird, muss optimiert werden, um die gewünschte Dünnschichtdicke und Wärmeübertragungseffizienz zu erhalten.

7. Vergleich mit traditioneller Destillation:

   • Die WFE bietet erhebliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Kurzwegdestillation, darunter höhere Ausbeuten, eine bessere Trenneffizienz und die Möglichkeit, hitzeempfindliche Materialien zu verarbeiten.
   • Durch den Einsatz einer robusten Turbomolekularpumpe in WFE-Systemen können sehr niedrige Drücke erreicht werden, was die Leistung weiter erhöht.

8. Überlegungen zum Material:

   • Die Abstreifer oder Rollen bestehen in der Regel aus Materialien wie PTFE (Polytetrafluorethylen) oder PBI (Polybenzimidazol), um Langlebigkeit, chemische Beständigkeit und reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
   • Die Wahl der Materialien für die Verdampfer- und Kondensatoroberflächen ist entscheidend, um Verunreinigungen zu vermeiden und die Kompatibilität mit den verarbeiteten Materialien zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Wischfilmverdampfer ein vielseitiges und effizientes Destillationsgerät ist, das für die Trennung und Reinigung von wärmeempfindlichen Stoffen entwickelt wurde.Sein einzigartiges Design und seine Betriebsmerkmale machen ihn unentbehrlich für Industrien, die hochreine Destillate mit minimaler thermischer Zersetzung benötigen.

Zusammenfassende Tabelle:

Hauptmerkmal	Beschreibung
Prinzip der Funktionsweise	Erzeugt einen dünnen, turbulenten Film für eine schnelle Verdampfung unter Vakuumbedingungen.
Wichtige Komponenten	Beheizter vertikaler Zylinder, rotierende Abstreifer/Rollen, interner Kondensator, Behälter.
Vorteile	Minimale Verweilzeit, hoher Wirkungsgrad, kontinuierlicher Betrieb, Niedertemperaturdestillation.
Anwendungen	Reinigung von Cannabinoiden, ätherischen Ölen, Pharmazeutika, Ölen in Lebensmittelqualität.
Betriebsmodi	Chargenbetrieb oder kontinuierlicher Betrieb, der Flexibilität für verschiedene Produktionsgrößen bietet.
Wichtige Parameter	Temperaturregelung, Vakuumniveau, Vorschubgeschwindigkeit.

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