Filmbepárlók dicsérete

Abban a reményben, hogy az ifjabb mérnök nemzedék is olvassa újságunkat, és abból az elvből kiindulva, hogy „egy újszülöttnek minden vicc új”, folytatjuk hőtani ismeretterjesztő sorozatunkat. A témát egy két soros ajánlatkérés vetette fel: „mibe kerül egy szárító vagy bepárló, ami X tonna hőérzékeny anyagból Y tonna vizet von el Z óra alatt?”. Tekintsünk el attól, hogy a kérdező azt sem döntötte még el, hogy milyen terméket akar előállítani, besűrített oldatot vagy száraz szilárd anyagot, általánosságban is vizsgálhatjuk, hogy egységnyi felületen vagy kubatúrában mennyi hőt tudok közölni. Egyébként nem olyan istentől elrugaszkodott a kérdés, mert éppenséggel nemrég kezdett el szépen működni egy filmbepárlónk, melyből száraz porként hullik ki a betáplált oldat sótartalma, azaz nevezhetjük szárítónak is.

Miért  olyan  drága  egy  filmbepárló csöves bepárlókhoz viszonyítva? készülékek képeit összehasonlítva először  azt  láthatjuk,  hogy  a  csöves bepárlóban nincs mozgó alkatrész, és az  ezzel  járó  motor,  hajtás,  tömítés, csapágyazás. Közelebbről is megnézve az  ábrákat,  látjuk,  hogy  ugyanakkora köpenybe számtalan csövet, hatalmas hőcserélő felületet pakolhatunk,  míg
a  filmbepárlónak  csak  a  köpenye  a hőátadó felület. Tehát ugyanazon térfogatban sokkal kevesebb tudunk  közölni. Adott mennyiségű oldószer elpárologtatásához tehát filmbepárlónak sokkal nagyobbnak lennie. A több és bonyolultabb vas pedig sokszorosan többe kerül.

Mire jó akkor a kapart falú filmbepárló? Nyilvánvalóan olyan feladatokra, ahol a folyadék alig folyik, magától nem oszlik szét a fűtőfelületén, oda kell kenni. Ilyen anyag például a polimer, melyből oldószer maradványokat, prekurzort kell eltávolítani. Vagy a túltelített oldattá majd zaggyá, péppé váló sólé, melyet még meg is kell szárítani. A szárítóként is üzemelő filmbepárlónk különleges lengő lapáttal van ellátva. Annak érdekében, hogy ne kopjon el idő előtt, nem éri el a köpenyt, mint ahogy a kaparós filmbepárlóknál szokás. Mint egy inga billeg a zsanérján és úgy pofozza le a köpenyre rászáradó szilárd réteget.

A filmbepárlónak hőtani szempontból is van előnye a nagy folyadékterű, recirkulációs csőköteges bepárlókhoz viszonyítva. A tökéletesen kevertnek tekinthető bepárlók folyamatos üzemben a legkedvezőtlenebb állapotban működnek, ugyanis a termékké betöményedett legviszkózusabb oldat pörög bennük, a legkisebb hőátbocsátási együtthatóval jellemezhető az egész hőátadó felület. A filmbepárlóban ezzel szemben felül a még híg oldat nagy hőátbocsátási tényezővel párolog, intenzív a hőátadó felület kihasználása. Ez az előny kifejezetten a hőérzékeny anyagok besűrítésénél lép előtérbe. A kíméletes, igen rövid idő alatt, korlátozott hőmérsékleten történő bepárlás szempontjából előnyös, hogy a film vastagságú folyadékrétegben nem alakulhat ki a hidrosztatikai nyomásból következő forráspont emelkedés. Sőt, az úgynevezett rövid utas filmbepárlóban, ahol a kondenzátort a fűtött hengerben helyezzük el, még a páravezeték ellenállása sem növeli a vákuum szivattyú által előállított alacsony nyomást.