Pompes de distillation sous vide - Quelle pompe pour quel type de distillation ?

La distillation sous vide sépare de manière fiable et en douceur des substances ayant des points d'ébullition différents. La fonction du vide est d'abaisser la température d'ébullition, ce qui permet d'évaporer l'eau contenue dans les eaux usées industrielles en économisant de l'énergie.

Toutes les substances ayant un point d'ébullition plus élevé, telles que les huiles, les graisses, les métaux lourds, les sels ou les surfactants, restent dans le résidu d'évaporation.

Pour qu'un processus de distillation sous vide fonctionne de manière fiable et que le processus de séparation donne des résultats de haute qualité, il est important que le vide dans l'évaporateur soit minutieusement maintenu.

Cela impose des exigences élevées aux pompes à vide ainsi qu'au contrôle du vide et le choix d'une pompe correcte et de haute qualité. Ceci est un facteur très important dans une installation d'évaporation sous vide. Différentes pompes à vide sont utilisées en fonction de l'application.

Quelles sont les pompes à vide les mieux adaptées à la distillation ?

Différentes pompes à vide sont utilisées en fonction de l'application. Découvrez les différents types de pompes, leurs applications, ainsi que leurs avantages et inconvénients spécifiques :

Pompe à membrane

La pompe à membrane déplace les gaz et les liquides par un mécanisme de déplacement. Il s'agit de déplacer une membrane en caoutchouc ou en thermoplastique dans une cavité dont l'entrée et la sortie sont fermées par une vanne d'arrêt.

Ces vannes peuvent être des vannes à clapet, des vannes papillon ou des clapets anti-retour, selon l'application. La membrane de la pompe est pliée, ce qui provoque une expansion ou une contraction du volume dans la chambre de la pompe.

Si le volume augmente, la pompe s'amorce ; si le volume diminue, le produit pompé est expulsé par la soupape de refoulement. Toutes les pompes à membrane sont dotées d'un joint hermétique entre le mécanisme qui plie la membrane et les chambres dans lesquelles les substances à pomper sont transportées.

Cela permet le pompage, la compression et l'évacuation sans lubrification. Ces pompes, avec le choix du bon matériau de membrane, peuvent couvrir une très large gamme de pressions et de températures.

Les pompes à membrane sont également capables de traiter des fluides très visqueux, des boues et des fluides contenant des niveaux élevés de solides, tels que le sable, ce qui rend les pompes à membrane bien adaptées aux applications dans l'industrie du raffinage du pétrole ou du traitement de l'eau. Contrairement à d'autres pompes à vide (par exemple les pompes à jet d'eau), les pompes à membrane ont un prix d'achat relativement élevé, mais elles peuvent fonctionner pratiquement sans entretien et offrir un rendement élevé pouvant atteindre 97 %. En outre, contrairement aux pompes à jet d'eau, les pompes à membrane ne génèrent pas d'eaux usées pendant leur fonctionnement.

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Pompes à jet d’eau

Les pompes à jet d'eau sont souvent utilisées pour l'aspiration de liquides ou de gaz. Ces pompes utilisent un liquide comme fluide moteur. Ce milieu propulseur est fortement accéléré à travers une tuyère et une dépression est générée. La pression négative aspire alors le liquide hors du réservoir d'eau d'aspiration. En conséquence, des solides sont également entraînés.

Les pompes à jet d'eau sont souvent utilisées en laboratoire. Ils ont un fonctionnement simple et fiable, ainsi que de faibles coûts d'acquisition.

Le jet d'eau est fortement accéléré en étant pressé à travers une buse. Une pression négative est créée, qui aspire le fluide à pomper.

Pompes à vide à vis sèches

La pompe à vide à vis sèche tire son nom du fait que son fonctionnement ne nécessite aucun liquide susceptible de contaminer le produit pompé. Deux rotors à vis tournent en sens inverse et enferment le produit pompé entre eux. Le mouvement le comprime et le transporte successivement vers le côté refoulement. La pompe peut produire un vide très poussé sans qu'il soit nécessaire de recourir à plusieurs étages.

Le plus souvent, ces pompes sont utilisées dans des industries qui doivent veiller à ce que les gaz et les vapeurs soient exempts de tout contaminant. C'est le cas, par exemple, dans les applications chimiques et pétrochimiques, où elles sont utilisées pour pomper les composés organiques volatils, ou dans le traitement des déchets, où elles sont utilisées pour éliminer les gaz d'enfouissement des décharges afin de réduire la pollution de l'environnement.

Grâce à sa conception, la pompe peut être utilisée avec de nombreux gaz, en particulier ceux qui ont une densité de particules élevée. La pompe à vide à vis sèche est très résistante à la corrosion.

Son rendement élevé est une caractéristique clé qui garantit une longue durée de vie à la pompe, et la distribution uniforme de la température réduit également les contraintes thermiques ponctuelles.

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Pompes à vide à anneau liquide

La pompe à vide à anneau liquide est une pompe très robuste qui est utilisée dans diverses sous-sections d'une distillation sous vide. Selon l'application, on utilise des pompes à un ou deux étages.

La pompe à vide à anneau liquide tire son nom de son principe de fonctionnement : la pompe est équipée d'une roue montée de manière excentrique et est partiellement remplie d'un liquide de fonctionnement. Lorsque la pompe fonctionne, les forces centrifuges provoquent la formation d'un anneau liquide dans le corps de la pompe.

Le liquide pompé est transporté dans les espaces entre les palettes et l'anneau liquide. En raison du montage excentrique de la roue, ces espaces deviennent de plus en plus petits et le liquide pompé est comprimé avant d'être évacué par une sortie située au centre de la roue.

La chaleur de la compression est transférée à l'anneau liquide au cours de ce processus. Un échange constant de liquide de fonctionnement assure un refroidissement constant et optimal.

La pompe à vide à anneau liquide est une pompe sûre et fiable pour manipuler des gaz contaminés et potentiellement dangereux, car son fonctionnement est très simple et aucune pièce n'est en contact avec des matières dangereuses.

Note : Les inconvénients de cette pompe sont le fait que le gaz pompé est mélangé au liquide de service, ainsi qu'une consommation d'énergie élevée due aux pertes de friction internes. Ces pompes ne conviennent donc pas aux systèmes H2O VACUDEST.

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Pompes à vide à palettes

Les pompes à vide à palettes fonctionnent presque de la même manière que les pompes à vide à anneau liquide, sauf que seul le positionnement du rotateur assure les différences de volume et qu'aucune eau n'est utilisée. Comme pour la pompe à vide à anneau liquide, l'intérieur des pompes à palettes est divisé en différentes chambres qui changent de volume pendant la rotation. Dans ce cas, la palette rotative est encastrée dans le corps rotatif à l'aide de ressorts et appuie contre la paroi intérieure du cylindre creux pendant la rotation.

Pour minimiser l'usure de la pompe, qui est assez élevée pour cette technologie de pompage, il est nécessaire d'utiliser beaucoup de lubrifiant. L'utilisation de lubrifiants est un inconvénient évident de cette pompe, car elle contamine également le matériau transporté.

Les principaux avantages des pompes à vide à palettes sont qu'elles sont très efficaces, très rentables et qu'elles ont un débit contrôlable qui fonctionne dans les deux sens.

Les pompes à vide à palettes sont particulièrement bien adaptées lorsque des capacités d'aspiration élevées sont requises et lorsqu'elles sont utilisées dans un environnement où de l'huile ou d'autres substances chimiques peuvent également être présentes.

Bon à savoir : Chez H2O, nous voulons éliminer les substances étrangères de l'eau dans les évaporateurs à vide. Les pompes à vide à palettes ne sont donc pas adaptées à notre utilisation. Nos systèmes de distillation sous vide sont plutôt équipés d'une pompe roots.

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Pompes Roots

Elle se compose d'un corps avec deux pistons rotatifs symétriques. Les pistons ont deux ou trois lobes et tournent en sens inverse dans le carter. La rotation des pistons entraîne l'écoulement du fluide dans le corps.

Les pistons transportent le fluide à travers la pompe. La compression est réalisée par la contre-pression du gaz déjà transporté.

La consommation d'énergie des soufflantes rotatives à deux lobes est nettement inférieure à celle des soufflantes à trois lobes, déjà très économiques.

Les soufflantes à deux lobes sont principalement utilisées lorsqu'une économie maximale est requise et que les pulsations du volume de gaz n'entraînent pas d'inconvénients. En outre, le bloc à deux lobes est moins sensible à la contamination de l'entrée d'air par des particules.

Les pompes Roots sont très efficaces, en particulier à faible vide, et sont donc largement utilisées dans de nombreuses applications industrielles telles que la distillation sous vide, le séchage sous vide et l'emballage sous vide.

Découvrez les avantages des systèmes H2O VACUDEST avec pompes Roots intégrées.