La destilación por compresión térmica es un método de destilación (destilación) que utiliza el principio de una bomba de calor.
La destilación de cualquier líquido es un proceso que consume mucha energía. El calor del condensado se puede utilizar para calentar nuevas porciones de la materia prima, pero se desperdicia la energía de la transición de fase. Al mismo tiempo, para el agua, la energía de vaporización - condensación supera la energía necesaria para calentar el agua de 20 °C a 100 °C (punto de ebullición) en 6,75 veces. Este problema se ha resuelto utilizando tecnología de bomba de calor .
En las destiladoras de termocompresión, el medio de trabajo de la bomba de calor es la propia sustancia destilada (destiladoras con compresor de vapor).
El líquido se calienta inicialmente hasta la ebullición, la bomba aspira el vapor y lo inyecta en el intercambiador de calor, donde se condensa y da energía a nuevas porciones del líquido evaporado. Resulta que el líquido crudo hierve a una temperatura más baja y el producto se condensa a una temperatura más alta. El calor de la condensación ingresa al evaporador y se usa para convertir nuevas porciones de materias primas en vapor. Como resultado de esta circulación de calor, el consumo total de energía para la destilación se reduce muchas veces.
Así, a una temperatura de evaporación de 96 °C (cavidad de baja presión) y una temperatura de condensación de 104 °C (cavidad de alta presión), el consumo de energía de destilación es unas 50 veces menor que en la destilación convencional. Al aumentar el área de transferencia de calor y reducir el grosor de las paredes del intercambiador de calor, es posible reducir la diferencia de temperatura y aumentar aún más la eficiencia del destilador.
Después del inicio del trabajo, el destilador no necesita calefacción ni refrigeración adicionales. Todo el dispositivo debe estar aislado térmicamente. El resultado del funcionamiento de la bomba es un destilado más caliente que la materia prima.
Esta tecnología pertenece al ahorro de energía y tiene un gran futuro. Posibles aplicaciones:
Hasta la fecha se conocen instalaciones para la destilación de agua en la industria farmacéutica. Son bastante difíciles de operar y el ahorro de energía no es el criterio principal para su uso. La evaporación gradual del líquido, sin ebullición violenta, permite obtener un destilado puro tras una única destilación.
Al mismo tiempo, los destiladores Potomac, a juzgar por las características, tienen una eficiencia muy alta y un rendimiento decente.
También existen instalaciones de la industria química, donde el compresor calienta la mezcla inicial y compensa el calor de evaporación comprimiendo el vapor de la fracción ligera.
La tecnología descrita requiere equipos de bombeo y utiliza energía eléctrica.
Esta desventaja puede considerarse insignificante, ya que es posible conseguir un importante ahorro energético frente a la destilación convencional. Además, las energías alternativas están dirigidas principalmente a la obtención de electricidad a partir del viento, el calor solar y la energía de las olas. La energía nuclear también produce principalmente electricidad. Usar el calor de un reactor nuclear en química es problemático.
Para instalaciones grandes, tiene sentido reemplazar un compresor rotativo o de pistón por un compresor de paletas axiales. Además de simplificar el mantenimiento, las máquinas de paletas son más productivas y pueden ser bastante económicas. La máquina puede ser impulsada por cualquier motor térmico, incluidos los que queman combustibles fósiles. En este caso, la destilación por termocompresión también es mucho más ventajosa que la destilación convencional.