SMS cumule plus de 50 ans d'expérience dans la fabrication et l'application d'évaporateurs couche mince à pales mobiles des sociétés Luwa, Samesreuther et Canzler. Les évaporateurs couche mince à pales mobiles sont disponibles dans une variété inégalée de différents modèles de rotors, pouvant être d'orientation horizontale ou verticale, de forme cylindrique ou conique pouvant travailler aussi bien en co-courant comme en contre-courant par rapport au flux de vapeur. Par conséquent, ils sont parfaitement adaptés à la multitude de tâches de séparation thermique.
Evaporateur Couche Mince à Pales Mobiles
Avantages
Les caractéristiques spécifiques des évaporateurs couche mince à pales mobiles par rapport aux autres types d'évaporateurs sont:
- Un traitement fiable et en continu de liquides visqueux, encrassants et souillés
- un traitement doux grâce au temps de séjour court et à la distribution étroite du temps de séjour
- la performance d'évaporation et
- la faible rétention avec des pertes minimes en cas de changement de produit
dans une large gamme de pressions, températures, viscosités et performances d'évaporation. Ces avantages expliquent pourquoi les évaporateurs couche mince sont le choix pour une large gamme d'applications, en particulier pour le traitement de mélanges difficiles à manipuler.
Principe de fonctionnement
Lors de la séparation thermique d'un mélange, un film mince est produit sur la paroi chauffée d'un évaporateur. Le liquide d'alimentation passe d'abord dans un anneau de distribution situé sur le rotor. Une première distribution est faite à ce niveau. La couche uniforme formée à la périphérie est ensuite prise en charge par les pales du rotor qui étalent à leur tour le liquide sous la forme d'un film mince de min 0,5mm sur la surface de transfert de chaleur.
Le concept de modèle d'écoulement dans l'évaporateur couche mince part du principe qu'une vague de proue se forme avant chaque pale du rotor. Le fluide venant de la vague de proue vient d'une zone fortement turbulente et se glisse dans l'espace entre la pale du rotor et la surface de chauffage, résultant en un transfert intense de chaleur et de masse. Cela se traduit par une bonne performance d'évaporation même avec des produits visqueux. De plus, la formation de dépôts est ainsi évitée et le mélange intensif protège également les produits thermiquement sensibles contre la surchauffe.
Une autre tâche importante du rotor est de stabiliser l'épaisseur du film liquide sur la surface de chauffage grâce à des vitesses d'évaporation élevées. L'évaporation est possible dans la zone d'ébullition nucléée sans rupture du film et le film liquide est pressé contre la surface de chauffage par la force centrifuge. Grâce à ce mode d'évaporation on évite de former une couche de vapeur sous le film liquide, ce qui entraînerait un effet isolant, très défavorable aux échanges thermiques. Par conséquent, ce principe de fonctionnement des évaporateurs couche mince à pales mobiles permet d'avoir des vitesses d'évaporation spécifique extrêmement élevées.
Types d'évaporateurs couche mince à pales mobiles
Les évaporateurs à pales mobiles sont conçus en modèle verticale avec des calandres à double enveloppe chauffantes en modèle cylindrique. Le produit à traiter est alimenté à l'extrémité supérieure de l'appareil. En fonction de l'application, les composants volatils s'évaporent et sortent de l'appareil à l'extrémité supérieure ou inférieure de l'évaporateur. Les gouttelettes entraînées ou la mousse produite sont éliminées de la vapeur avant que celle-ci soit introduite dans les étapes de traitement ultérieures.
Le modèle le plus courant d'évaporateur couche mince à pales mobiles est à corps cylindrique DVB ("SAMBAY"). Dans les évaporateurs couche mince à pales mobiles type DVB, les rotors sont équipés de pales métalliques montées sur charnières qui peuvent être adaptés de manière optimale à la tâche. La force centrifuge pousse les pales sur la paroi chaude, de sorte que des taux d'évaporation élevés peuvent être obtenus même à de faibles débits. Les types d'évaporateurs à pales mobiles sur charnière sont particulièrement adaptés aux produits présentant une tendance à l'encrassement.
Pour d'autres applications telles que la séparation de monomères de pré-polymères et de polymères, SMS dispose d'évaporateurs couche mince verticaux de type DVF avec des éléments sur ressort et DVS avec rotor type Smith. Les éléments formant la couche mince sont spécialement conçus en PTFE ou en graphite et sont partiellement chargés par ressort et supportent le liquide dans le film.
