वाइप्ड फिल्म शॉर्ट पाथ डिस्टिलेशन मशीन का अनुप्रयोग

I. प्रस्तावना
पृथक्करण तकनीक तीन प्रमुख रासायनिक उत्पादन तकनीकों में से एक है। पृथक्करण प्रक्रिया उत्पाद की गुणवत्ता, दक्षता, खपत और लाभ पर गहरा प्रभाव डालती है। टीएफई (TFE) यांत्रिक रूप से उत्तेजित लघु पथ आसवन मशीन एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग पदार्थों की वाष्पशीलता के माध्यम से पृथक्करण करने के लिए किया जाता है। इस उपकरण में उच्च ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, कम वाष्पीकरण तापमान, कम पदार्थ निवास समय, उच्च तापीय दक्षता और उच्च वाष्पीकरण तीव्रता होती है। इसका व्यापक रूप से पेट्रोकेमिकल्स, फाइन केमिकल्स, कृषि रसायन, खाद्य, औषधि और जैव रासायनिक अभियांत्रिकी उद्योगों में वाष्पीकरण, सांद्रण, विलायक निष्कासन, शुद्धिकरण, भाप पृथक्करण, विसंक्रमण, दुर्गन्ध दूर करने आदि प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है।

शॉर्ट पाथ डिस्टिलेशन एक नया और कुशल इवेपोरेटर है जो निर्वात स्थितियों में फॉलिंग फिल्म वाष्पीकरण कर सकता है। इसमें घूमने वाले फिल्म एप्लीकेटर द्वारा फिल्म को बलपूर्वक बनाया जाता है और इसकी प्रवाह गति उच्च होती है, ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता उच्च होती है और रहने का समय कम (लगभग 5-15 सेकंड) होता है। इसमें उच्च ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, उच्च वाष्पीकरण क्षमता, कम प्रवाह समय और व्यापक परिचालन लचीलापन भी है, जो विशेष रूप से ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों, उच्च श्यानता वाले पदार्थों और आसानी से क्रिस्टल और कण युक्त पदार्थों के वाष्पीकरण द्वारा सांद्रण, डीगैसिंग, विलायक निष्कासन, आसवन और शुद्धिकरण के लिए उपयुक्त है। इसमें हीटिंग के लिए जैकेट वाले एक या अधिक सिलेंडर और सिलेंडर में घूमने वाला फिल्म एप्लीकेटर होता है। फिल्म एप्लीकेटर लगातार फीड पदार्थों को हीटिंग सतह पर एक समान तरल फिल्म में खुरचता है और उन्हें नीचे की ओर धकेलता है, जिसके दौरान कम क्वथनांक वाले घटक वाष्पित हो जाते हैं और उनके अवशेष इवेपोरेटर के निचले भाग से बाहर निकल जाते हैं।

II. प्रदर्शन विशेषताएँ
•कम वैक्यूम दबाव में गिरावट:
जब पदार्थों की वाष्पीकृत गैस ताप सतह से बाहरी संघनक में स्थानांतरित होती है, तो एक निश्चित दाब अंतर उत्पन्न होता है। एक सामान्य वाष्पीकरण यंत्र में, यह दाब अवकलन (Δp) आमतौर पर अपेक्षाकृत अधिक होता है, कभी-कभी तो अस्वीकार्य स्तर तक भी पहुँच जाता है। इसके विपरीत, लघु पथ आसवन मशीन में गैस का स्थान अधिक होता है, जिसका दाब संघनक के दाब के लगभग बराबर होता है; इसलिए, दाब अवकलन कम होता है और निर्वात का स्तर ≤1Pa हो सकता है।
• कम परिचालन तापमान:
उपरोक्त गुणधर्म के कारण, वाष्पीकरण प्रक्रिया उच्च निर्वात स्तर पर की जा सकती है। निर्वात स्तर बढ़ने के साथ ही पदार्थों का क्वथनांक तेजी से घटता है। अतः, यह प्रक्रिया कम तापमान पर की जा सकती है और उत्पाद का ऊष्मीय अपघटन कम हो जाता है।
• कम समय में गर्म होना:
शॉर्ट पाथ डिस्टिलेशन मशीन की अनूठी संरचना और फिल्म एप्लीकेटर की पंपिंग क्रिया के कारण, वाष्पीकरण यंत्र में पदार्थों का ठहराव समय कम होता है; इसके अलावा, गर्म वाष्पीकरण यंत्र में फिल्म की तीव्र हलचल के कारण उत्पाद वाष्पीकरण यंत्र की सतह पर स्थिर नहीं रह पाता है। इसलिए, यह ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों के वाष्पीकरण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।

• उच्च वाष्पीकरण तीव्रता:
पदार्थों के क्वथनांक में कमी से गर्म माध्यमों का तापमान अंतर बढ़ जाता है; फिल्म एप्लीकेटर की भूमिका अशांत अवस्था में तरल फिल्म की मोटाई को कम करती है और ऊष्मीय प्रतिरोध को घटाती है। साथ ही, यह प्रक्रिया गर्म सतह पर पदार्थों के जमने और गंदगी को रोकती है और अच्छे ऊष्मा विनिमय को सुनिश्चित करती है, जिससे वाष्पीकरण यंत्र का समग्र ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक बढ़ जाता है।

• परिचालन में अत्यधिक लचीलापन:
अपनी अनूठी विशेषताओं के कारण, स्क्रैपर फिल्म इवेपोरेटर उन ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों के उपचार के लिए उपयुक्त है जिन्हें सुचारू और स्थिर वाष्पीकरण की आवश्यकता होती है और उच्च-श्यानता वाले पदार्थों के लिए भी उपयुक्त है जिनकी श्यानता सांद्रता में वृद्धि के साथ नाटकीय रूप से बढ़ती है, क्योंकि इसकी वाष्पीकरण प्रक्रिया सुचारू और स्थिर होती है।

यह कणों से युक्त पदार्थों के वाष्पीकरण और आसवन के लिए या क्रिस्टलीकरण, बहुलकीकरण और दूषण के मामलों में भी उपयुक्त है।

III. अनुप्रयोग क्षेत्र
स्क्रैपर फिल्म इवेपोरेटर का उपयोग ऊष्मा विनिमय परियोजनाओं में व्यापक रूप से किया जाता है। यह विशेष रूप से ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों (कम समय में) के ऊष्मा विनिमय में सहायक होता है और अपने विभिन्न कार्यों के कारण जटिल उत्पादों का आसवन भी कर सकता है।
स्क्रैपर फिल्म इवेपोरेटर का उपयोग वाष्पीकरण द्वारा सांद्रण, विलायक निष्कासन, स्टीम-स्ट्रिपिंग, प्रतिक्रिया, डीगैसिंग, दुर्गन्ध दूर करने (डी-एरेशन) आदि के लिए निम्नलिखित क्षेत्रों में किया गया है, और इसने अच्छे परिणाम प्राप्त किए हैं:

पारंपरिक चीनी चिकित्सा और पश्चिमी चिकित्सा: एंटीबायोटिक्स, चीनी की शराब, थंडर गॉडवाइन, एस्ट्रैगलस और अन्य जड़ी-बूटियाँ, मिथाइलइमिडाज़ोल, सिंगल नाइट्राइल एमीन और अन्य मध्यवर्ती पदार्थ;

हल्के औद्योगिक खाद्य पदार्थ: रस, ग्रेवी, रंगद्रव्य, एसेंस, सुगंध, ज़िमिन, लैक्टिक एसिड, ज़ाइलोस, स्टार्च शुगर, पोटेशियम सॉर्बेट, आदि।

तेल और दैनिक उपयोग में आने वाले रसायन: लेसिथिन, वीई, कॉड लिवर ऑयल, ओलिक एसिड, ग्लिसरॉल, फैटी एसिड, अपशिष्ट चिकनाई वाला तेल, एल्काइल पॉलीग्लाइकॉसाइड, अल्कोहल ईथर सल्फेट आदि।

सिंथेटिक रेजिन: पॉलियामाइड रेजिन, एपॉक्सी रेजिन, पैराफॉर्मेल्डिहाइड, पीपीएस (पॉलीप्रोपाइलीन सेबेकेट एस्टर), पीबीटी, फॉर्मिक एसिड एलिल एस्टर, आदि।

सिंथेटिक फाइबर: पीटीए, डीएमटी, कार्बन फाइबर, पॉलीटेट्राहाइड्रोफ्यूरान, पॉलीथर पॉलीओल्स, आदि।

पेट्रोकेमिस्ट्री: टीडीआई, एमडीआई, ट्राइमिथाइल हाइड्रोक्विनोन, ट्राइमिथाइलोलप्रोपेन, सोडियम हाइड्रोक्साइड, आदि।

जैविक कीटनाशक: एसिटोक्लोर, मेटोलाक्लोर, क्लोरपाइरिफोस, फुरान फिनोल, क्लोमाजोन, कीटनाशक, शाकनाशी, माइटिसाइड आदि।

अपशिष्ट जल: अकार्बनिक लवणीय अपशिष्ट जल।