Termisk kompressionsdestillation är en metod för destillation (destillation) som använder principen för en värmepump.
Destillation av vätskor är en mycket energikrävande process. Värmen från kondensatet kan användas för att värma nya delar av råmaterialet, men energin från fasövergången går till spillo. Samtidigt, för vatten, överstiger förångningsenergin - kondensering den energi som behövs för att värma vatten från 20°C till 100°C (kokpunkt) med 6,75 gånger. Detta problem har lösts med hjälp av värmepumpsteknik .
I termokompressionsdestillerare är värmepumpens arbetsmedium det destillerade ämnet i sig (destillatörer med ångkompressor).
Vätskan värms initialt upp till kokning, ångan sugs av pumpen och sprutas in i värmeväxlaren där den kondenserar och ger energi till nya delar av den förångade vätskan. Det visar sig att den råa vätskan kokar vid en lägre temperatur och att produkten kondenserar vid en högre temperatur. Kondensationsvärmen kommer in i förångaren och används för att överföra nya delar av råmaterial till ånga. Som ett resultat av denna värmecirkulation reduceras den totala energiförbrukningen för destillation många gånger om.
Så vid en förångningstemperatur på 96 °C (lågtryckskavitet) och en kondenseringstemperatur på 104 °C (högtryckskavitet), är destillationsenergiförbrukningen cirka 50 gånger mindre än vid konventionell destillation. Genom att öka värmeöverföringsytan och minska tjockleken på värmeväxlarens väggar är det möjligt att minska temperaturskillnaden och ytterligare öka effektiviteten hos destillatören.
Efter starten av arbetet behöver destillatören inte ytterligare uppvärmning och kylning. Hela enheten måste vara värmeisolerad. Resultatet av pumpdriften är ett destillat som är varmare än råmaterialet.
Denna teknik hör till energisparande och har en stor framtid. Möjliga tillämpningar:
Hittills är anläggningar för destillation av vatten inom läkemedelsindustrin kända. De är ganska svåra att använda, och energibesparing är inte huvudkriteriet för deras användning. Den gradvisa förångningen av vätskan, utan våldsam kokning, gör att du kan få ett rent destillat efter en enda destillation.
Samtidigt har Potomac-destillatörer, att döma av egenskaperna, en mycket hög effektivitet och anständig prestanda.
Det finns också installationer av den kemiska industrin, där kompressorn värmer den initiala blandningen och kompenserar för förångningsvärmen genom att komprimera ångan från den lätta fraktionen.
Den beskrivna tekniken kräver pumputrustning och använder elektrisk energi.
Denna nackdel kan anses vara obetydlig, eftersom det är möjligt att uppnå betydande energibesparingar jämfört med konventionell destillation. Dessutom är alternativ energi främst inriktad på att få el från vind, solvärme och vågenergi. Kärnenergi producerar också främst el. Att använda värmen från en kärnreaktor i kemi är problematiskt.
För stora installationer är det vettigt att byta ut en kolv- eller roterande kompressor med en axiell bladkompressor. Förutom att förenkla underhållet är paddelmaskiner mer produktiva och kan vara ganska ekonomiska. Maskinen kan drivas av vilken värmemotor som helst, inklusive de som förbränner fossila bränslen. I detta fall är termokompressionsdestillation också mycket mer fördelaktigt än konventionell destillation.