Équipement essentiel à la purification de matériaux thermosensibles et à haute valeur ajoutée, la distillation moléculaire, lorsqu'elle est stable, détermine directement le rendement et la qualité du produit fini. Les trois problèmes les plus fréquemment rencontrés sur site sont l'instabilité du vide, l'irrégularité du film liquide et la présence d'impuretés dans le distillat. Face à ces difficultés, de nombreux clients se trouvent démunis. Nous proposons ici une méthode complète de dépannage et des solutions adaptées.
I. Panne 1 : Vide instable, fluctuant entre des valeurs hautes et basses
Causes fréquentes :
1. Fuites du système : brides, joints, voyants, joints dynamiques de refoulement vieillis, fixations desserrées
2. Matériaux contenant des composants légers, de l’humidité ou des solvants à bas point d’ébullition, dégageant continuellement des gaz et dépassant la capacité de charge de l’unité de vide
3. Dysfonctionnements de l’unité de vide : huile de pompe détériorée, chauffage anormal de la pompe à diffusion, vitesse insuffisante de la pompe de pré-vide, accumulation de liquide dans les canalisations
4. Un refroidissement insuffisant de la surface du condenseur empêche la condensation rapide des gaz condensables, augmentant continuellement la charge de vide
Solutions :
1. Arrêter la machine pour effectuer un test de pression et une recherche de fuites, en insistant sur tous les joints ; remplacer immédiatement les joints PTFE/fluorocaoutchouc vieillis.
2. Prétraiter les matériaux : séchage, élimination des solvants et prédégazage pour réduire le dégagement de gaz d’alimentation.
3. Changer régulièrement l’huile de la pompe à vide et vérifier la puissance de chauffage de la pompe à diffusion. Pour les matériaux à haute viscosité et à fort dégagement de gaz, il est recommandé d'opter pour une unité de vide multi-étages.
4. Vérifiez la température et le débit du fluide de refroidissement afin d'assurer un échange thermique suffisant dans le condenseur et une récupération rapide des composants condensables.
5. Rappel : Le vide est essentiel à la distillation moléculaire ; les fluctuations de vide modifient directement le libre parcours moyen des molécules, réduisant considérablement l'efficacité de la séparation.
II. Défaut 2 : Épaisseur de film irrégulière, rupture du film, accumulation localisée de matériau et cokéfaction
Causes fréquentes :
1. Problèmes de racleur : lames usées, élasticité insuffisante, vitesse de rotor inadaptée, couple insuffisant (fréquent avec les matériaux à haute viscosité)
2. Alimentation anormale : débit d'alimentation fluctuant, température d'alimentation basse, viscosité excessive et mauvaise fluidité
3. Paroi intérieure du cylindre de chauffage sale, résidus et tartre, variations de rugosité de surface, adhérence irrégulière du matériau
4. Un chauffage insuffisant entraîne le refroidissement de la canalisation, une augmentation de la viscosité du matériau et une difficulté de formation du film.
Solutions :
1. Vérifier l’usure du racleur et le remplacer rapidement ; adapter la vitesse de rotation à la viscosité du produit, en utilisant un système de raclage à couple élevé pour les produits à haute viscosité.
2. Stabiliser le débit d’alimentation et installer un système de préchauffage et de chauffage pour réduire la viscosité du produit sans dégradation thermique.
3. Nettoyer régulièrement la paroi interne de l’évaporateur pour éliminer les résidus de cokéfaction et assurer une surface interne lisse.
4. Pour les produits à haute viscosité, privilégier l’alimentation forcée afin d’éviter un débit incontrôlé lors de l’alimentation par gravité.
III. Défaut 3 : Entraînement d’impuretés lourdes et de brouillard dans les produits distillés
Causes fréquentes :
1. Une température d’évaporation trop élevée, un débit d’alimentation excessif et une vitesse d’évaporation trop rapide génèrent des gouttelettes de brouillard qui sont directement transportées vers la surface de condensation par le flux d’air.
2. Une distance inappropriée entre les surfaces d’évaporation et de condensation, ou l’absence de dispositifs anti-brouillard/anti-mousse. 3. Un vide trop poussé augmente la vitesse du flux d'air, provoquant des projections de gouttelettes.
4. Le matériau contient une poudre solide fine et, sans préfiltration, les particules solides sont entraînées dans la fraction légère par la phase gazeuse.
Solutions :
1. Abaisser la température d'évaporation et réduire le débit d'alimentation pour contrôler l'évaporation et éviter l'ébullition et les projections.
2. Ajouter un déflecteur de brouillard et un séparateur de mousse à l'équipement pour empêcher l'entraînement de gouttelettes.
3. Gérer le vide de manière appropriée dans la plage de fonctionnement ; ne pas rechercher un vide extrêmement poussé.
4. Ajouter un filtre de précision à l'entrée d'alimentation pour éliminer les résidus solides ; prétraiter les matériaux facilement moussants avec un agent antimousse.
IV. Résumé de la maintenance : Le vide dépend de l'étanchéité, de la condensation et de l'unité de vide ; le film liquide dépend du raclage du film, de l'alimentation et du préchauffage ; pour contrôler l'entraînement des impuretés, contrôler l'intensité d'évaporation et assurer une élimination de mousse et une préfiltration adéquates.
Effectuer des tests à petite échelle avant la production officielle afin de déterminer la plage de fonctionnement stable en termes de température, de vide, de vitesse et de débit d'alimentation est le moyen le plus efficace de réduire les dysfonctionnements.
