Bombas de destilación al vacío - ¿Qué bomba para qué propósito de destilación?

La destilación al vacío separa de forma fiable y cuidadosa sustancias con diferentes puntos de ebullición. La función del vacío es reducir la temperatura de ebullición, lo que permite evaporar el agua de las aguas residuales industriales ahorrando energía.

Todas las sustancias con puntos de ebullición más altos, como aceites, grasas, metales pesados, sales o tensoactivos, permanecen en el residuo de la evaporación.

Para que un proceso de destilación al vacío funcione de forma fiable y para que el proceso de separación proporcione resultados de alta calidad, es importante que el vacío en el evaporador se mantenga meticulosamente.

Esto plantea grandes exigencias a las bombas de vacío, así como al control del vacío. La elección de la bomba correcta y de alta calidad es un factor muy importante en una planta de evaporación al vacío. Dependiendo de la aplicación, se utilizan diferentes bombas de vacío.

¿Qué bombas de vacío son especialmente adecuadas para la destilación?

Dependiendo de la aplicación, se utilizan diferentes bombas de vacío. Lea sobre los diferentes tipos de bombas, sus aplicaciones, así como sus ventajas y desventajas específicas:

Bomba de diafragma

La bomba de diafragma mueve gases y líquidos mediante un mecanismo de desplazamiento. Consiste en desplazar una membrana de caucho o termoplástico en una cavidad cuya entrada y salida están cerradas por una válvula de cierre.

Estas válvulas pueden ser de clapeta, de mariposa o de retención, según la aplicación. El diafragma de la bomba se dobla, lo que hace que el volumen de la cámara de la bomba se expanda o contraiga.

Si el volumen aumenta, la bomba succionará; si el volumen disminuye, el material bombeado saldrá por la válvula de descarga. Todas las bombas de diafragma proporcionan un cierre hermético entre el mecanismo que dobla el diafragma y las cámaras a través de las cuales se transportan las sustancias a bombear.

Esto permite bombear, comprimir y evacuar sin lubricación. Estas bombas, con la selección del material de diafragma adecuado, pueden cubrir una gama muy amplia de presiones y temperaturas.

Las bombas de diafragma también son capaces de manejar fluidos muy viscosos, lodos y fluidos con altos niveles de sólidos, como la arena, lo que hace que las bombas de diafragma sean muy adecuadas para aplicaciones en la industria de refinado de petróleo o tratamiento de aguas. A diferencia de otras bombas de vacío (por ejemplo, las bombas de chorro de agua), las bombas de diafragma tienen un precio de compra relativamente alto, pero pueden ofrecer un funcionamiento casi sin mantenimiento y un alto rendimiento de hasta el 97%. Además, a diferencia de las bombas de chorro de agua, las bombas de diafragma no generan aguas residuales durante su funcionamiento.

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Bombas de chorro de agua

Las bombas de chorro de agua se utilizan frecuentemente para la aspiración de líquidos o gases. Estas bombas utilizan un líquido como propulsor. A través de una boquilla, el propulsor se acelera fuertemente y se crea una presión negativa. La presión negativa succiona entonces el líquido del depósito de agua de succión. Esto también puede arrastrar algunos sólidos.

Las bombas de chorro de agua se utilizan a menudo en los laboratorios químicos. Tienen un funcionamiento muy sencillo y fiable, así como un bajo precio inicial.

El chorro de agua se acelera forzándolo a través de una boquilla. Se crea un vacío que aspira el fluido a bombear.

Bombas de vacío de tornillo seco

La bomba de vacío de tornillo seco recibe su nombre del hecho de que su funcionamiento no requiere ningún líquido que pueda contaminar el material bombeado. Dos rotores de tornillo giran en sentidos opuestos y encierran entre sí el medio bombeado. El movimiento lo comprime y lo transporta sucesivamente hacia el lado de descarga. La bomba puede producir un vacío muy alto sin necesidad de múltiples etapas.

Lo más habitual es que estas bombas se utilicen en industrias que requieren un cuidado especial para mantener los gases y vapores libres de cualquier contaminante. Este es el caso, por ejemplo, de las aplicaciones químicas y petroquímicas , donde se utilizan para bombear compuestos orgánicos volátiles, o en el tratamiento de residuos, donde se emplean para eliminar los gases residuales de los vertederos con el fin de reducir la contaminación ambiental.

Gracias a su diseño, la bomba puede utilizarse con muchos gases, especialmente los que tienen una alta densidad de partículas. La bomba de vacío de tornillo seco es muy resistente a la corrosión.

Su alto rendimiento es una característica clave que garantiza que la bomba tenga una larga vida útil, y la distribución uniforme de la temperatura también reduce el estrés térmico puntual.

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Bombas de vacío de anillo líquido

La bomba de vacío de anillo líquido es una bomba muy robusta y se utiliza en varias subsecciones de una destilación al vacío. Dependiendo de la aplicación, se utilizan bombas de una o dos etapas.

La bomba de vacío de anillo líquido recibe su nombre de su principio de funcionamiento: la bomba tiene un impulsor montado excéntricamente y está parcialmente llena de un líquido de funcionamiento. Cuando la bomba está en funcionamiento, las fuerzas centrífugas hacen que se forme el llamado anillo líquido en la carcasa.

El líquido bombeado se transporta en los espacios entre los álabes y el anillo de líquido. Debido al montaje excéntrico del impulsor, estos espacios se hacen cada vez más pequeños y el medio bombeado se comprime antes de ser descargado a través de una salida situada en el centro del impulsor.

El calor de la compresión se transfiere al anillo líquido durante este proceso. Un intercambio constante del líquido de servicio garantiza una refrigeración constante y óptima.

La bomba de vacío de anillo líquido es una bomba segura y fiable para la manipulación de gases contaminados y potencialmente peligrosos, ya que su funcionamiento es muy sencillo y no hay piezas en contacto con material peligroso.

Nota: Las desventajas de esta bomba son el hecho de que el gas bombeado se mezcla con el líquido de servicio, así como un elevado consumo de energía debido a las pérdidas por fricción interna. Por lo tanto, estas bombas no son adecuadas para los sistemas H2O VACUDEST.

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Bombas de vacío rotativas de paletas

Las bombas de vacío rotativas de paletas funcionan casi de la misma manera que las bombas de vacío de anillo líquido, con la diferencia de que sólo la posición del rotor proporciona las diferencias de volumen y no se utiliza agua. De forma similar a la bomba de vacío de anillo líquido, el interior de las bombas rotativas de paletas está dividido en diferentes cámaras que cambian de volumen durante la rotación. En este caso, la paleta giratoria está incrustada en el cuerpo giratorio con muelles y presiona contra la pared interior del cilindro hueco durante la rotación.

Para minimizar el desgaste de la bomba, que es bastante elevado para esta tecnología de bombeo, es necesario utilizar mucho lubricante. El uso de lubricantes es un claro inconveniente de esta bomba, ya que también contamina el material transportado.

Las principales ventajas de las bombas de vacío rotativas de paletas son que son muy eficaces, muy rentables y tienen un caudal controlable que funciona en ambas direcciones.

Las bombas de vacío rotativas de paletas son especialmente adecuadas cuando se requieren altas capacidades de aspiración y cuando funcionan en un entorno en el que también puede haber aceite u otras sustancias químicas.

Es bueno saberlo: En H2O queremos eliminar las sustancias extrañas del agua de los evaporadores al vacío. Por lo tanto, las bombas de vacío rotativas de paletas no son adecuadas para nuestro uso. En su lugar, nuestros sistemas de destilación al vacío están equipados con una bomba roots.

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Bombas Roots

Consiste en una carcasa con 2 pistones rotativos simétricos. Los pistones tienen dos o tres lóbulos y giran en sentidos opuestos en la carcasa. La rotación de los pistones hace que el medio fluya hacia la carcasa.

Los pistones transportan el medio a través de la bomba. La compresión se consigue mediante la contrapresión del gas ya transportado.

El consumo de energía de los compresores de pistón rotatorio de dos lóbulos es -en comparación con los de tres lóbulos, ya de por sí muy económicas- considerablemente inferior.

Los compresores de dos lóbulos se utilizan principalmente cuando se requiere la máxima economía y cuando las pulsaciones del volumen de gas no suponen ninguna desventaja. Además, el bloque de dos lóbulos es menos sensible a la contaminación por partículas en la entrada de aire.

Las bombas roots son muy eficaces, especialmente a bajo vacío, por lo que se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones industriales como la destilación al vacío, el secado al vacío y el envasado al vacío.

Obtenga más información sobre las ventajas de los sistemas H2O VACUDEST con bombas roots integradas.