Welche Faktoren sind für die optimale Verdampfung nötig?

Anbieter zum Thema

Zur Abhilfe werden bei einigen Anlagen auswechselbare Glaskolben in die Edelstahlbehälter gesetzt. Nach der Konzentration kann der Kolben mit dem Kondensat herausgenommen und durch einen frischen Kolben ersetzt werden. Der Glaskolben kann aber nur mit einer Wärmeträgerflüssigkeit auf Silikonbasis erfolgreich gekühlt werden, die zwischen den Edelstahlbehälter und den Kolben gegeben wird. Dadurch wird die Außenseite des Kolbens schlüpfrig und das Berühren potenziell gefährlich. Dieses Verfahren ist daher nicht beliebt.

Die Probleme des Auftauens und Auswechselns schlüpfriger Kolben entfallen bei einfachen Verdampferanlagen. Rotationsverdampfer sammeln beispielsweise das entfernte Lösungsmittel als Flüssigkeit in einem Glaskolben. Dazu wird ein Glaskondensator verwendet, der mit Kühlwasser oder Trockeneis gekühlt wird. Die Funktionsweise des einfachen Graham-Kondensators wird seit kurzem auch für die Kühlfallentechnologie genutzt. Bei dieser neuen Generation von Gaskompressoren-Kühlfallen wie der Mivac Speed Trap (s. Abb. 2) befinden sich kalte Spulen im Dampfpfad. Die Lösungsmittel kondensieren an den Spulen und werden direkt als Flüssigkeiten in einem isolierten Glasbehälter vorne an der Falle aufgefangen. Diese Kühlfallen erzielen eine bis zu 50 % höhere Kondensationsleistung als die Vorgängermodelle, erlauben dadurch eine bessere Lösungsmittelrückgewinnung und benötigen weder Kühlwasser noch Trockeneis. Zudem lässt sich der Glaskolben zur schnellen Entsorgung des Lösungsmittels mühelos entfernen und sofort durch einen frischen Kolben auswechseln, ohne dass die Anlage zunächst abtauen muss.

Bei einer effizienten Kühlfalle ist die Kondensationsleistung wichtiger als eine niedrige Betriebstemperatur der Falle. Mit sehr niedriger Temperatur laufende Fallen (z.B. -80 °C bis -100 °C) verbrauchen fast die gesamte verfügbare Leistung, damit diese extremen Temperaturen erreicht werden, und können die Leistung nicht zur Kondensation von Lösungsmitteldampf einsetzen. Derartige Systeme können zum Gefriertrocknen – einem relativ langsamen Prozess – geeignet sein, als Kühlfallen für die Hochgeschwindigkeitskonzentration sind sie aber aufgrund ihrer eingeschränkten Kondensationsleistung nicht effizient genug. Gaskompressoren liefern Kühlfallen maximale Kondensationsleistung von bis zu rund -20 °C (s. Abb. 3); darüber hinaus nimmt die Kondensationsleistung schnell ab. Optimale Leistung von einer Kühlfalle wird daher am besten durch das Halten des Siedepunkts von Lösungsmitteln bei -20 °C oder höher erreicht. So wird sichergestellt, dass die Gaskompressorenanlage der Falle mit voller Kondensationsleistung läuft. Zur Optimierung der Lösungsmittelrückgewinnung in einer Vakuumanlage ist daher die Funktion der Vakuumpumpe und Kühlfalle zu berücksichtigen. Ferner sind ein Druckregler und das entsprechende Fachwissen über die verwendeten Lösungsmittel vonnöten.

(ID:39031890)