De naam Hybrid Wiped-Film Distillation verwijst naar een combinatie van de lage thermische stressverwerking van Wiped-Film Distillation met de scheidingsmogelijkheden van een gepakte fractioneringskolom.
De Wiped-Film fungeert als een eenmalige, lage thermische spanning, lage hold-up, gedeeltelijke reboiler voor de destillatie. De juiste grootte en oppervlakte van de Wiped Film Evaporator wordt bepaald door opschalingsberekeningen op basis van proeffabriekproeven bij distillatie.
De belangrijke parameters voor de werking van de Wiped-Film Verdamper zijn:
- Constante, gecontroleerde voeding
- Stabiel vacuümniveau
- Stabiele verdampertemperatuur
De bodem van de Verpakte fractioneringskolom is verbonden met de damparm van de Wiped-Film Evaporator en is gevuld met kolompakkingen van een verscheidenheid aan in de handel verkrijgbare destillatiekolompakkingen.
De diameter van de kolom wordt gekozen op basis van de voedingssnelheid naar het systeem en de hoogte van de gepakte kolom wordt gekozen op basis van het aantal theoretische platen dat nodig is voor de gewenste scheiding. De diameter en kolomhoogte zijn kritische ontwerpparameters.
Er moeten voldoende theoretische platen, zoals bepaald door de diepte van de pakking in de kolom, worden gebruikt voor een succesvolle scheiding, maar een grote overmaat aan kolomhoogte zal te veel drukval veroorzaken, waardoor de druk in de reboiler stijgt, en dus een hogere reboilertemperatuur voor het gewenste opkoken voor de kolom. De hogere vereiste temperatuur kan thermische degradatie van het te verwerken materiaal veroorzaken. Een goed ontworpen kolom balanceert het aantal theoretische platen dat nodig is voor de scheiding tegen de resulterende drukval om de gewenste scheiding mogelijk te maken.
De kolomdiameter moet op de juiste manier worden ontworpen om de gewenste opkoking aan te kunnen. Een kolom met een te kleine diameter zal met de gewenste destillatiesnelheid overstromen. Een kolom met een te grote diameter laat onvoldoende contact tussen de damp en vloeistof in de kolom toe en geeft een zeer inefficiënte scheiding.
De gecondenseerde vloeistof uit de topcondensor wordt in twee stromen gesplitst door een driewegklep, waarbij een timer wordt gebruikt om de verhouding van destillaatafname versus terugvloeiing van het destillaat naar de kolom te regelen. De juiste refluxsnelheid moet worden bepaald om de vereiste energie-uitwisseling tussen damp en vloeistof mogelijk te maken en de verrijking van de lichte hoofdcomponent(en) aan de bovenkant van de kolom te veroorzaken.
Een paar voorbeelden van toepassingen die met succes zijn ontwikkeld op een Hybrid Wiped-Film-distillatiesysteem zijn:
- Omega-3 concentratie en scheiding
- Eetbare oliën
- Smaakcomponent zuivering
- Zuivering van geurcomponenten
- Voedingssupplement zuivering
- Vetzuur fractionering
- Fatty Acid Ester fractionering
- Terpenoïde scheiding van natuurlijke oliën
- Veel andere temperatuurgevoelige scheidingen
