Dunnefilmverdampers

Dunnefilmverdampers zijn warmtewisselaars die vloeistoffen verdampen door een dunne film langs een verwarmde wand te laten stromen. Door de dunne film ontstaat een hoog warmteoverdrachtsoppervlak en kan verdamping plaatsvinden bij relatief lage kooktemperaturen, vaak onder vacuüm, waardoor thermisch gevoelige stoffen beter verwerkt kunnen worden.

Ontwerp en varianten: de twee belangrijkste configuraties zijn vallende-filmverdampers en rijzende-filmverdampers. Ze kunnen verticaal of horizontaal opgebouwd zijn en bestaan uit hittebestendige buizen of kanalen waar de vloeistof in een dunne film langs de verwarmingswand blijft lopen. Verwarmingsmedium is meestal stoom of heet water; de verdampte damp wordt vervolgens gecondenst in een condenser, en kan eventueel door een multieffectinstallatie worden hergebruikt voor energiebesparing.

Toepassingen: dunnefilmverdampers worden veel gebruikt voor de concentratie van voedingsmiddelen en chemische producten, zoals sappen, suikeroplossingen, zuivel, siroop, farmaceutische oplossingen en polymeren. Daarnaast worden ze toegepast op processtromen met thermisch gevoelige componenten en in afval- of bijproductenstroom waar mild verhitten gewenst is.

Voordelen: hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt door de dunne film, korte residentietijden en milde behandeling van heat-sensitive vloeistoffen. Bij vallende-filmverdampers kan fouling eenvoudiger worden gemanaged doordat de film continu ververst. Ze kunnen bovendien in multi-effectconfiguratie worden toegepast om energie te besparen.

Beperkingen en ontwerpuitdagingen: hogere aanschaf- en onderhoudskosten, en eisen aan materialen om corrosie en fouling te weerstaan. Niet alle vloeistoffen zijn geschikt vanwege viscositeit of kleverigheid; regelmatige reiniging (CIP) en zorg voor betrouwbare vacuüm- en verwarmingssystemen zijn vereist.