El Rototherm-E es el evaporador más común de Artisan y pertenece a la clase de evaporadores Thin-Film o Wiped-Film. Artisan Industries lleva diseñando y fabricando estos evaporadores desde la década de los 60 y ha instalado más de 500 unidades en todo el mundo.
El Rototherm-E está diseñado para aplicaciones en las que tanto la alimentación del producto que entra en el evaporador como el producto concentrado que sale de él sean fluidos bombeables (líquidos, pastas o purés).
El Rototherm-E cuenta con un gran número de ventajas sobre otros tipos de acabadores (como por ejemplo, acabadores de film descendente):
Tiempo de residencia del producto reducido
El tiempo total que el producto está expuesto a una superficie calentada es muy reducido (normalmente 1-5 minutos). Se produce, por tanto, una probabilidad reducida de degradación de la calidad de los materiales sensibles al calor, lo que conduce a una mayor calidad del producto final.
Pérdidas de producción mínimas
El diseño horizontal asegura que no se produzcan puntos secos, por lo que no se creará ningún residuo en las superficies calentadas. Ésto de nuevo nos lleva a unas pérdidas de producción que están muy cerca de cero.
Tiempo de inactividad reducido
Al ser el tiempo de residencia muy reducido, la puesta en marcha (además del cierre) de una operación es muy rápida, lo que proporciona una mayor eficiencia operativa.
Elevado índice de reducción
Debido a que el proceso de evaporación es prácticamente independiente de la gravedad, el caudal de alimentación se puede reducir para adaptarse a los requisitos operativos. Los caudales de alimentación inferiores al 25% del caudal de entrada diseñado no son infrecuentes.
Productos altamente viscosos
El diseño del Rototherm-E permite la manipulación de materiales altamente viscosos (hasta 4 millones de cP). Por tanto, se puede obtener una concentración del producto muy alta .
Elevado flujo de calor
El principio de evaporación se basa en una amplia diferencia de temperatura, de modo que se requiere un área relativamente pequeña de transferencia de calor.
Mantenimiento sencillo
El Rototherm®-E es sencillo de mantener, ya que tiene relativamente pocas piezas móviles instaladas. Los rodamientos se instalan fuera del área de avance del producto.
Descarga nuestro catálogo
Descarga el catálogo del Rototherm-E de Artisan
TEC Square es el representante en Europa y Asia de
Algunas applicaciones del Rototherm-E
Problema
Llevar a cabo una reacción de equilibrio mientras que simultáneamente concentra el producto de reacción y descarga un sólido o una emulsión, todo en un único paso. Las reacciones de equilibrio como la saponificación y la esterificación se llevan a cabo normalmente en reactores discontinuos y tardan entre 24 y 30 horas en alcanzar la conversión deseada. Además, se ha demostrado que la eliminación rápida de los subproductos de la reacción, como el agua en las reacciones de esterificación, reduce significativamente el tiempo de reacción. Sin embargo, las tasas de transferencia de masa y de calor están limitadas en los reactores discontinuos. En consecuencia, a medida que la reacción avanza hacia su finalización, la velocidad de eliminación de agua cae drásticamente, inhibiendo la velocidad de reacción y perdiendo un valioso tiempo del reactor.
Solución
Utilice un Rototherm-E Artisan de dos secciones para llevar a cabo reacciones de equilibrio continuo. Un diseño de co-corriente, junto con una sección de proceso de dos zonas permite una reacción, concentración y una descarga pesada de emulsión o sólido en un solo paso. Este procesador thin-film agitado mecánicamente proporciona una combinación única de capacidad eficiente de transferencia de calor y masa, tiempo de residencia reducido e integridad mecánica para realizar reacciones continuas de productos altamente viscosos, espumosos, que producen rersiduos y que contienen sólidos. La rápida evaporación de los subproductos de la reacción permite en pocos minutos una conversión casi completa de la mayoría de las reacciones de saponificación y esterificación, lo cual resulta en productos superiores y en una reducción del consumo de energía a mínimos.
Ejemplo
Al concentrar un producto jabonoso, las siguientes acciones se realizan en un solo paso:
- Saponificación monofásica del ácido isoesteárico con hidróxido de sodio, formando un jabón estequiométrico.
- Separación por vapor del «un-saps» del jabón.
- Descarga un jabón en pasta purificado con un valor ácido de 195, y un valor de sap < 1.
Problema
La concentración de carbohidratos y otros productos similares sensibles al calor no se puede lograr mediante tecnologías de evaporación convencionales. La extrema sensibilidad de estos materiales a la exposición al tiempo y a la temperatura, agravada aún más por las tendencias a producir espuma y residuos, los hacen particularmente difíciles de tratar sin degradación del producto y producción de residuos en las superficies de transferencia de calor.
La concentración de carbohidratos y otros productos similares sensibles al calor no se puede lograr mediante tecnologías de evaporación convencionales. La extremada sensibilidad de estos materiales a la exposición a la temperatura y al tiempo, agravada aún más por la tendencia a producir espuma y residuos, los hacen particularmente difíciles de tratar sin que se produzcan la degradación del producto y los residuos en las superficies de transferencia de calor.
Solución
El Rototherm-E de Artisan está excepcionalmente cualificado para este tipo de aplicación. El evaporador mecánicamente agitado proporciona un tiempo de residencia extremadamente corto (medido en segundos), una distribución estrecha del tiempo de residencia, una rápida renovación de la superficie y un alto índice de transferencia de calor. El Rototherm es capaz de evaporar en un único paso hasta el 99% de la solución de un producto, mientras consigue unos índices de reducción de 10 o mayores, sin llegar a quemar el producto.
Ejemplo
La evaporación continua en vacío y la concentración de un edulcorante artificial (sucralosa) de que va desde un 16% de sólidos a un 73% mediante la evaporación del 93% del disolvente (compuesto por dimetil-formamida, ácido acético y ciclohexano) produce un producto de alto concentrado en carbohidratos.
Problema
La recuperación de glicerina y otros aditivos alimentarios valiosos que son sensibles al calor y que contienen sólidos no se puede lograr de forma eficaz utilizando técnicas de evaporación convencionales.
Solución
Utilice un procesador thin-film agitado mecánicamente Rototherm-E de Artisan para evaporar y destilar de forma continuada productos que contengan sólidos sensibles al calor, sin llegar a formar color, y logrando un rendimiento superior al 96%. La degradación minimizada del producto y la maximización de la pureza y el rendimiento se deben al tiempo de residencia extremadamente corto del Rototherm (medido en segundos), rápida renovación de la superficie, estrecha distribución del tiempo de residencia y a sus altas tasas de transferencia de calor.
Ejemplo
Recuperación de glicerina a partir de aceite vegetal (que contiene 20% de glicerina y 2% de sales de sodio). A través de la evaporación/destilación continua por vacío, la glicerina purificada se recupera mientras que un residuo concentrado de aceite/sal se descarga como desperdicio.
Problema
Una alimentación de producto crudo con alto contenido de ácidos grasos libres (FFA) tiene un valor en el mercado menor si lo comparamos con productos crudos con bajo contenido en FFA.
Solución
El producto crudo con alto contenido de ácidos grasos libres (FFA) se bombea a través de un economizador de alimentación y un calentador de ajuste para precalentar el producto, mientras se enfría el aceite del producto separado (en el fondo) a la temperatura deseada. La alimentación precalentada entra en un separador por vapor/líquido, que opera al vacío y en que una parte del FFA, así como cualquier humedad presente, se evaporiza. El líquido restante cae por gravedad en el evaporador thin-film agitado mecánicamente Rototherm®-E, en el cual la fuerza centrífuga generada por el rotor giratorio mantiene una fina película de material en la pared calentada, evaporando esencialmente todo el FFA restante. El producto se descarga por gravedad del Rototherm®-E en un acumulador de fondos aislados, desde el cual se bombea a través del economizador de alimentación/fondos antes de entrar en el proceso de biodiesel.
El Rototherm®-E está diseñado con una configuración de flujo de líquido/vapor de contracorriente para maximizar la transferencia de masa y minimizar el arrastre.
La turbulencia creada por las palas del rotor renueva de forma constante la película, lo cual ayuda tanto a la transferencia de calor como a la de masa, permitiendo una eliminación casi completa del FFA, a la vez que preserva la calidad del aceite separado.
El calor para el Rototherm-E lo proporciona el aceite de transferencia de calor. El nitrógeno se esparce en cuotas muy bajas en modo aspersión en el evaporador para así poder ayudar en la separación. El vapor FFA del Rototherm®-E se combina con el vapor pre-disipado, pasa a través de un separador con malla de arrastre que contiene el separador de vapor/líquido y entra en el sistema de condensación.
Ventajas del proceso de la FFA de Artisan
- Manipule hasta un 30% de FFA de la alimentación y redúzcalo a menos del 1%, en un único paso.
- Reducción de generación de aguas residuales comunes en los procesos convencionales de desodorización.
- No se utilizan aditivos químicos ni tratamientos, lo cual reduce la presencia de químicos peligrosos y desechos de su planta.
- Normalmente, un ROI de menos de 6 meses se basa en sólo una diferencia de 5 céntimos en el precio del material de alimentación low-cost si lo comparamos con el precio del material de alimentación procesado.
- No hay degradación en la calidad del aceite producido.
- Bajo consumo de energía debido al alto potencial de recuperación.
- Nuestra operativa unitaria clave ha estado en funcionamiento en la industria de grasas y aceites durante la mayor parte del último medio siglo.
Ejemplo
La mayoría de los procesos de biodiesel requieren menos del 1% de ácido graso libre (FFA) en la materia prima. El precio de estos materiales base, generalmente aceites vegetales, se ha disparado con su creciente demanda.
Utilizando la tecnología Rototherm®-E, Artisan desarrolló un proceso económico de un único paso que consigue un material con solo un 1% de FFA a partir de materia de alimentación barata que contienen hasta un 25% de FFA sin necesidad de productos químicos. El proceso además consigue ácidos grasos de alta calidad que se pueden vender o esterificar aún más para producir biodiesel.