Dünnschichtverdampfer (ATFE) für die Rückgewinnung von Cardanol

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09

Aug 2022

Dünnschichtverdampfer (ATFE) für die Rückgewinnung von Cardanol

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Cardanol ist der Hauptbestandteil der Schalenflüssigkeit von Cashewnüssen (CNSL), einem Nebenprodukt der Cashewnussverarbeitung. Diese Nussschalenflüssigkeit enthält hauptsächlich Anacardsäure und eine geringere Menge an Cardol und dessen Methylderivaten. CNSL kann decarboxyliert und destilliert werden, um hochreines Cardanol zu gewinnen, eine in der chemischen Industrie sehr begehrte Alkylphenolverbindung. Cardanol findet in der chemischen Industrie Verwendung in Harzen, Beschichtungen, Reibbelägen und Tensiden, die als Dispergiermittel für Pigmente für Druckfarben auf Wasserbasis eingesetzt werden. Da die chemische Industrie zunehmend bestrebt ist, Materialien auf Erdölbasis zu ersetzen und giftige Substanzen zu ersetzen, nimmt der Einsatz von Cardanol als Verdünnungsmittel und Zwischenprodukt für verschiedene Derivate und Anwendungen kontinuierlich zu.

Cashewnussschale

Üblicherweise wird die Batch Destillation als industrielle Methode zur Verdampfung von Cardanol aus CSNL verwendet. Das Chargenverfahren hat jedoch den Nachteil einer langen Destillationszeit. Cardanol ist ein hitzeempfindliches Produkt. Lange Destillationszeiten bei hohen Temperaturen führen zu Verfärbungen des Cardanols. Dies beeinträchtigt dessen Qualität und führt zu einem entsprechend geringeren Marktwert. Längere Destillationszeiten können die Cardanol-Ausbeute zudem auf 50-60% reduzieren.

Typischer Batch Kessel

In Anbetracht der hitzeempfindlichen Eigenschaften von Cardanol können Ausbeute und Farbe verbessert werden, wenn die Kontaktzeit mit der Heizfläche verkürzt wird. Ein Dünnschichtverdampfer (ATFE) ist für diese Anforderung am besten geeignet.

Dünnschichtverdampfer mit Ausschnitt

Beim ATFE bildet sich ein dünner Film auf der Innenseite des Verdampfermantels, der durch den Rotor intensiv durchmischt wird. Die ideale Durchmischung führt zu einer minimalen Verweilzeit des Produktes im Apparat. Die erforderliche Verdampfung wird in einem einzigen Durchgang erreicht, wodurch eine Rezirkulation und der wiederholte Kontakt des Produkts mit der erhitzten Oberfläche vermieden wird. Dies bietet große Vorteile bei der Verarbeitung hitzeempfindlicher Produkte. Der ATFE kann zudem bei hohem Vakuum [maximal 1 mbar] betrieben werden, um die Prozesstemperatur niedrig zu halten. Das Produkt kann mit Hilfe von Thermalöl-/Dampferhitzung auf der Mantelseite destilliert werden. Die Produktdämpfe strömen im Gegenstrom zum Ausgangsprodukt und kondensieren in einem geeigneten Kühlwasserkondensator. Das Konzentrat aus dem ATFE und das Destillat aus dem Kondensator werden kontinuierlich über eine Pumpe abgeführt.
Vorteile der Verwendung eines ATFE für die Verdampfung von Cardanol
Bessere Farbe des verdampften Cardanols im Vergleich zum Batch-Kessel.
Höhere Cardanol-Ausbeute von 80 % und mehr aufgrund der hohen Wärmeübertragungsrate des ATFE in Kombination mit einer geringen Verweilzeit und einem hohen Vakuum, was die Polymerisation begrenzt.
Bessere Handhabung des hochviskosen, teerartigen Rückstandes durch die starre ATFE-Rotorkonstruktion, die dem Kunden einen Mehrwert bietet, da der nichtpolymerisierte Rückstand ein geeignetes Nebenprodukt ist.

Technoforce hat bereits mehr als 300 Dünnschichtverdampfer für verschiedene Industriezweige entwickelt und gebaut. Wir bieten Verdampfungstechnologien wie Dünnschichtverdampfung, Kurzweg-Destillation und -Trocknung, Fallfilm-, Kletterfilm- und Zwangsumlaufverdampfung sowie Flüssig-Flüssig-Extraktion und Kristallisationstechnologien.
Technoforce ist ein nach ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 und ISO 9001:2015 zertifiziertes Unternehmen mit zwei Jahrzehnten Erfahrung in der Konstruktion unter ASME U Stamp und PED/CE Mark Zertifizierung. Technoforce verfügt auch über Pilotanlagen in den Niederlanden und Indien sowie ein Vertriebsbüro in Deutschland. Für weitere Informationen besuchen Sie die Technoforce-Website www.technoforce.net.

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