Distilarea prin compresie termică este o metodă de distilare (distilare) care utilizează principiul unei pompe de căldură.
Distilarea oricăror lichide este un proces foarte consumator de energie. Căldura condensului poate fi folosită pentru a încălzi noi porțiuni de materie primă, dar energia tranziției de fază este irosită. În același timp, pentru apă, energia de vaporizare - condensare depășește de 6,75 ori energia necesară încălzirii apei de la 20°C la 100°C (punctul de fierbere). Această problemă a fost rezolvată folosind tehnologia pompei de căldură .
La distilatoarele cu termocompresie, mediul de lucru al pompei de căldură este substanța distilată în sine (distilatoarele cu compresor cu abur).
Lichidul este inițial încălzit până la fierbere, vaporii sunt aspirați de pompă și injectați în schimbătorul de căldură, unde se condensează și dă energie unor noi porțiuni din lichidul evaporat. Se dovedește că lichidul brut fierbe la o temperatură mai scăzută, iar produsul se condensează la una mai mare. Căldura de condensare intră în evaporator și este folosită pentru a transfera noi porțiuni de materii prime în abur. Ca urmare a acestei circulații a căldurii, consumul total de energie pentru distilare este redus de multe ori.
Deci, la o temperatură de evaporare de 96 °C (cavitate de joasă presiune) și o temperatură de condensare de 104 °C (cavitate de înaltă presiune), consumul de energie de distilare este de aproximativ 50 de ori mai mic decât în distilarea convențională. Prin creșterea zonei de transfer de căldură și reducerea grosimii pereților schimbătorului de căldură, este posibilă reducerea diferenței de temperatură și creșterea în continuare a eficienței distilatorului.
După începerea lucrului, distilatorul nu are nevoie de încălzire și răcire suplimentară. Întregul dispozitiv trebuie să fie izolat termic. Rezultatul funcționării pompei este un distilat care este mai cald decât materia primă.
Această tehnologie aparține economisirii energiei și are un viitor mare. Aplicatii posibile:
Până în prezent sunt cunoscute instalații pentru distilarea apei în industria farmaceutică. Sunt destul de greu de operat, iar economia de energie nu este principalul criteriu de utilizare. Evaporarea treptată a lichidului, fără fierbere violentă, vă permite să obțineți un distilat pur după o singură distilare.
În același timp, distilatorii Potomac, judecând după caracteristici, au o eficiență foarte mare și o performanță decentă.
Exista si instalatii ale industriei chimice, unde compresorul incalzeste amestecul initial si compenseaza caldura de evaporare prin comprimarea vaporilor fractiei usoare.
Tehnologia descrisă necesită echipamente de pompare și folosește energie electrică.
Acest dezavantaj poate fi considerat nesemnificativ, deoarece este posibil să se realizeze economii semnificative de energie în comparație cu distilarea convențională. În plus, energia alternativă vizează în principal obținerea de energie electrică din vânt, căldură solară și energia valurilor. Energia nucleară produce, de asemenea, în principal energie electrică. Utilizarea căldurii unui reactor nuclear în chimie este problematică.
Pentru instalațiile mari, este logic să înlocuiți un compresor cu piston sau rotativ cu unul cu lame axiale. Pe lângă simplificarea întreținerii, mașinile cu palete sunt mai productive și pot fi destul de economice. Mașina poate fi condusă de orice motor termic, inclusiv de cele care ard combustibili fosili. În acest caz, distilarea prin termocompresie este, de asemenea, mult mai avantajoasă decât distilarea convențională.