Máy chưng cất dung môi

Máy chưng cất dung môi

Dung môi là chất lỏng có khả năng hòa tan một hoặc nhiều chất khác, thường dùng trong các quá trình hoá học, sơn, in ấn, ngành dược, hóa mỹ phẩm… Các dung môi có thể là hữu cơ hoặc vô cơ, có điểm sôi, độ bay hơi, độ hòa tan khác nhau.

Máy chưng cất dung môi là thiết bị dùng để tách và thu hồi dung môi từ hỗn hợp chứa dung môi và các tạp chất (hoặc hỗn hợp dung môi khác) thông qua quá trình chưng cất. Mục đích là:

• Loại bỏ tạp chất, các thành phần không mong muốn để thu được dung môi tinh khiết hoặc ít tạp chất hơn.

• Tái sử dụng dung môi, giảm chi phí mua dung môi mới

• Giảm lượng chất thải dung môi ra môi trường

• Đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng nếu dùng dung môi trong các sản xuất hoá học, dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm…

Quá trình chưng cất dung môi dựa vào sự khác biệt điểm sôi giữa các thành phần; thường có thể kết hợp với các công nghệ phụ trợ như chân không  để giảm áp suất, từ đó hạ nhiệt độ sôi – có lợi khi dung môi dễ phân hủy nhiệt hoặc bay hơi mạnh, hoặc muốn tiết kiệm năng lượng.

Máy chưng cất dung môi có thể ở dạng nhỏ (phòng thí nghiệm), trung bình cho xưởng, hoặc dạng công nghiệp lớn. Một số máy còn gọi là máy thu hồi dung môi, máy tái chế dung môi. Ở Việt Nam có các công ty chế tạo máy chưng cất dung môi/thu hồi dung môi như Á Châu, Ngọc Bảo Long…

Lợi ích khi sử dụng máy chưng cất dung môi

Dưới đây là những lợi ích chính khi sử dụng máy chưng cất dung môi:

1. Tái sử dụng dung môi, tiết kiệm chi phí
   Thay vì phải mua dung môi mới sau mỗi lần sử dụng, máy chưng cất giúp thu hồi dung môi đã qua sử dụng – nếu được chưng cất hiệu quả, dung môi thu hồi có thể tái sử dụng nhiều lần. Việc này giảm chi phí nguyên vật liệu đáng kể, đặc biệt khi dung môi có giá cao hoặc sử dụng nhiều.

2. Giảm thiểu chất thải & bảo vệ môi trường
   Dung môi dùng một lần hoặc dung môi thải nếu đổ ra môi trường hoặc xử lý không đúng cách sẽ gây ô nhiễm không khí, nước, đất; có thể độc hại. Việc thu hồi dung môi giúp giảm lượng dung môi thải, giảm tải gánh nặng xử lý chất thải hóa chất.

3. Cải thiện độ tinh khiết & chất lượng sản phẩm
   Qua quá trình chưng cất, các tạp chất như dầu mỡ, hợp chất dễ bay hơi, các tạp chất không mong muốn khác có thể bị loại bỏ. Dung môi sạch hơn giúp phản ứng hóa học ổn định hơn, sản phẩm đầu ra ít bị ô nhiễm hoặc lỗi do dung môi.

4. An toàn cao hơn nếu thiết bị được thiết kế và vận hành đúng cách
   Máy hiện đại được trang bị các hệ thống an toàn: cảm biến nhiệt độ, áp suất, hệ thống chống cháy, thiết bị giảm áp hoặc chân không, làm mát ngưng tụ. Điều này giúp giảm nguy cơ cháy nổ, bay hơi độc hại, rò rỉ dung môi.

5. Tối ưu năng suất & hiệu suất sản xuất
   Việc có một hệ thống chưng cất dung môi giúp việc sản xuất liên tục, không phải dừng lại chờ xử lý dung môi thải hay mua dung môi mới. Ngoài ra, bằng cách giảm áp suất hoặc kết hợp công nghệ hiện đại, thời gian chưng cất có thể rút ngắn, hao phí năng lượng giảm.

6. Tuân thủ quy định pháp luật & tiêu chuẩn môi trường
   Nhiều quốc gia có quy định nghiêm ngặt về mức phát thải dung môi, khí bay hơi, các hóa chất độc hại. Sử dụng máy chưng cất giúp các doanh nghiệp đạt các tiêu chuẩn về xử lý chất thải hóa chất, cấp phép môi trường.

Ứng dụng của máy chưng cất dung môi

Máy chưng cất dung môi được dùng trong nhiều ngành công nghiệp và trong nhiều hoàn cảnh khác nhau,

Ngành hóa chất và sản xuất hóa mỹ phẩm	Sản xuất sơn, vecni, mực in, chất phủ: các dung môi hữu cơ như xăng thơm (aromatic hydrocarbons), xylene, toluene, acetone, MEK, ethanol, isopropanol, vv được dùng, sau khi dùng có thể thu hồi bằng chưng cất. Dược phẩm: dung môi dùng trong chiết xuất, phản ứng trung gian, trong việc tách hoạt chất. Đòi hỏi dung môi sạch để tránh tạp, độc chất.
Ngành thực phẩm & nước giải khát / hương liệu	Một số quy trình chiết xuất hương liệu, hương thực phẩm dùng dung môi nhẹ (ví dụ ethanol), cần chưng cất để thu hồi dung môi và đảm bảo sản phẩm an toàn thực phẩm. Sản xuất tinh dầu, chiết xuất hương liệu thực vật cũng có thể dùng dung môi, sau đó cần tách dung môi khỏi sản phẩm cuối.
Ngành sơn, in ấn & phủ bề mặt	Trong các quá trình làm sơn, in ấn, phủ, người ta dùng dung môi để hòa sơn, pha hóa chất. Sau khi sử dụng hoặc khi còn dư, dung môi thải cần được thu hồi.
Ngành điện tử & vi mạch	Dung môi dùng để rửa linh kiện, tẩy sạch, làm sạch bề mặt mạch in, có thể dùng acetone, isopropanol, vv. Sau đó dung môi này có thể được thu hồi để tiết kiệm và tránh mất mát hoặc bay hơi độc hại.
Thí nghiệm & nghiên cứu hóa học	Trong phòng thí nghiệm, giáo dục, dùng để tinh chế dung môi trước khi sử dụng (ví dụ khi dung môi chứa tạp chất, nước, hoặc bị oxy hoá). Dùng máy quay chân không, máy chưng cất phân đoạn để thu dung môi với độ tinh khiết cao.
Xử lý chất thải công nghiệp	Các cơ sở sản xuất có chất thải dung môi (ví dụ sơn thải, dung môi rửa, dung môi pha loãng bị nhiễm tạp chất). Máy chưng cất được dùng để xử lý phần lớn chất thải này, giảm thiểu chi phí xử lý sau đó và giảm ô nhiễm.

Hướng dẫn vận hành thiết bị chưng cất dung môi

Đây là phần quan trọng – nếu thiết bị vận hành sai sẽ gây rủi ro cao (cháy, nổ, ô nhiễm, hao phí dung môi, chất lượng kém). Mình chia làm các bước: chuẩn bị, vận hành, an toàn & bảo dưỡng.

A. Chuẩn bị

1. Hiểu biết về dung môi

   • Xác định loại dung môi: điểm sôi, áp suất bay hơi, nhiệt độ dễ cháy (flash point), giới hạn nổ, độc tính, khả năng oxy hóa hoặc phân huỷ.

   • Xem MSDS (Material Safety Data Sheet): để biết các thông số như nhiệt độ tự cháy (autoignition), nhiệt độ sôi, áp suất hơi, độ hòa tan, khả năng tạo peroxit, nguy cơ với sức khỏe.

2. Lựa chọn thiết bị phù hợp

   • Công suất của máy phù hợp với lượng dung môi cần chưng (mỗi lần, hoặc tổng trong khoảng thời gian sản xuất)

   • Vật liệu chế tạo: inox 304, 316 hoặc các hợp kim chịu ăn mòn nếu dung môi mạnh, dễ ăn mòn.

   • Có hay không hệ thống chân không: nếu cần hạ thấp điểm sôi để bảo vệ dung môi hoặc các thành phần nhạy nhiệt.

   • Có bộ ngưng tụ phù hợp: hệ thống làm lạnh nước, bộ giải nhiệt, bộ ngưng tụ hiệu suất cao để đảm bảo hơi dung môi được ngưng tụ hết, tránh thất thoát hoặc phát tán vào môi trường.

   • Trang bị hệ thống an toàn: cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ, van xả áp, hệ thống chống cháy, hệ thống kiểm soát hơi dung môi, hệ thống thông gió, phòng chống nổ nếu dùng dung môi dễ cháy.

3. Chuẩn bị mặt bằng & môi trường

   • Lắp đặt máy ở nơi thông thoáng, có hệ thống thông gió tốt; nếu dùng dung môi dễ cháy, đặt trong khu vực được phép, có tiêu chuẩn phòng nổ.

   • Cách xa nguồn lửa, tia lửa, nhiệt cao không cần thiết.

   • Có thiết bị chữa cháy phù hợp (bình CO₂, bình bột khô, vv).

   • Trang bị bảo hộ cho người vận hành: kính bảo hộ, găng tay chịu hóa chất, áo khoác chống cháy, mặt nạ phòng hơi hóa chất nếu cần.

4. Kiểm tra thiết bị trước khi vận hành

   • Kiểm tra kín khít các mối nối, ống, gioăng, van; không có rò rỉ.

   • Kiểm tra hệ thống ngưng tụ (nước làm mát, dung dịch lạnh, bộ giải nhiệt) hoạt động tốt.

   • Kiểm tra hệ thống chân không nếu có – máy bơm chân không, các van, hệ thống hút chân không.

   • Kiểm tra hệ thống điều khiển (nhiệt độ, áp suất), cảm biến, đồng hồ.

B. Quy trình vận hành

1. Nạp dung môi & thiết lập ban đầu

   • Đổ hỗn hợp dung môi cần chưng cất vào bình chứa (không chừa quá đầy để tránh sôi trào, bọt, nguy cơ đẩy hơi, tạo áp lực bất thường).

   • Nếu cần loại bỏ tạp chất lớn trước (lọc, tách cặn) để tránh đóng cặn hoặc cháy ở đáy nồi đun.

   • Nếu sử dụng chân không, tiến hành hút chân không sơ bộ để loại bỏ không khí và ổn định áp suất.

2. Gia nhiệt & tạo hơi

   • Bật nguồn gia nhiệt; nếu máy cho phép, tăng nhiệt độ từ từ để tránh sốc nhiệt cho hệ thống, tránh bong bóng mạnh đột ngột.

   • Theo dõi nhiệt độ đến gần điểm sôi của dung môi; nếu dùng chân không, điểm sôi thấp hơn so với áp suất khí quyển.

3. Ngưng tụ hơi dung môi

   • Hơi dung môi sinh ra sẽ lên qua ống dẫn đến bộ ngưng tụ.

   • Hệ thống làm lạnh/ngưng tụ cần hoạt động hiệu quả để hơi được làm lạnh nhanh, chuyển thành dạng lỏng. Nếu hệ thống làm lạnh kém, hơi có thể thoát ra, gây mất mát và nguy cơ cháy/nhiễm khuẩn.

4. Thu hồi dung môi

   • Dung môi ngưng tụ sẽ được thu vào bình thu hồi (clean drum / receiver).

   • Theo dõi chất lượng dung môi thu hồi: có thể kiểm tra độ trong, màu, mùi, độ ẩm, nếu có tạp chất nặng, có thể cần chưng cất lại hoặc lọc lại.

5. Kết thúc & làm sạch

   • Khi lượng dung môi thu hồi đạt mức mong muốn hoặc khi quá trình chưng cất không còn hiệu quả (hơi thoát chủ yếu là hơi nước hoặc các tạp chất), ngừng nguồn nhiệt.

   • Cho hệ thống nguội, nếu dùng chân không cần đưa áp suất trở lại bình thường từ từ.

   • Vệ sinh thiết bị: làm sạch bình chứa, nồi đun, bộ ngưng tụ, bình thu hồi; loại bỏ cặn tạp chất.

C. Lưu ý an toàn & kỹ thuật

• Nguy cơ cháy nổ: rất cao nếu dùng dung môi dễ cháy (flash point thấp). Vì vậy thiết bị, mối nối, van, điện đều phải đạt tiêu chuẩn phòng chống cháy, chống nổ, cách điện tốt.

• Thoát hơi & bay hơi dung môi: nếu có rò rỉ hoặc bộ ngưng tụ không hiệu quả, hơi dung môi có thể phát tán ra môi trường, ảnh hưởng sức khỏe người lao động và gây ô nhiễm khí.

• Áp suất: nếu dùng chân không hoặc áp suất cao, mối nối, bơm, bình phải chịu được áp lực; cần van an toàn để tránh áp suất vượt giới hạn.

• Nhiệt độ quá cao: có thể làm phân hủy dung môi, tạo ra sản phẩm phụ không mong muốn, làm biến màu, biến mùi hoặc có độc tính.

• Độ tinh khiết dung môi: sau quá trình chưng cất, nếu có hơi nước hoặc tạp chất khó bay hơi, cần kiểm tra; nếu cần, có thể sấy khô hoặc loại bỏ tạp chất qua phân đoạn, xử lý trước.

• Vệ sinh & bảo trì định kỳ: loại bỏ cặn, gỉ, tạp chất để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ máy; thay thế linh kiện mòn hỏng.

D. Các bước vận hành chi tiết (mẫu SOP)

Dưới đây là mẫu Standard Operating Procedure (SOP) mà bạn có thể áp dụng cho máy chưng cất dung môi công nghiệp hoặc trung bình:

5. Công nghệ & các loại máy chưng cất dung môi

Có nhiều loại máy chưng cất dung môi, dùng những công nghệ khác nhau, tùy nhu cầu về độ tinh khiết, loại dung môi, năng suất, chi phí đầu tư. Dưới đây là một số loại phổ biến, ưu nhược điểm:

6. Các lưu ý khi lựa chọn máy & chi phí đầu tư

Khi muốn mua / đầu tư máy chưng cất dung môi, cần xem xét:

• Loại dung môi/công thức hỗn hợp cần chưng (điểm sôi, tính dễ cháy, khả năng ăn mòn)

• Nhu cầu về độ tinh khiết dung môi cần thu hồi

• Công suất (lượng dung môi mỗi lần / mỗi ngày)

• Hiệu suất thu hồi (phần trăm dung môi thu được so với lượng dung môi đầu vào)

• Chi phí năng lượng (gia nhiệt, làm lạnh, bơm chân không)

• Chi phí vận hành (nhân công, bảo trì, thay linh kiện, van, gioăng, máy bơm chân không)

• Chi phí đầu tư ban đầu (máy, thiết bị phụ trợ, lắp đặt, hệ thống chống cháy/nổ nếu cần)

• Tuân thủ quy định môi trường & phòng cháy chữa cháy

• Máy chưng cất dung môi là một công cụ quan trọng để tiết kiệm chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm ô nhiễm môi trường nếu được thiết kế và vận hành đúng.

• Việc chọn máy phù hợp với loại dung môi, nhu cầu sản xuất và điều kiện kinh tế là rất quan trọng. Đầu tư quá nhỏ sẽ không đáp ứng nhu cầu, đầu tư quá lớn có thể lãng phí.

• Người vận hành phải được đào tạo đầy đủ: hiểu rõ đặc tính dung môi, biết vận hành thiết bị, xử lý sự cố, bảo trì định kỳ.

• Ngoài ra, cần luôn để ý các yêu cầu về quy định an toàn và môi trường – đảm bảo máy và quy trình đạt tiêu chuẩn phòng nổ, thoát hơi dung môi, xử lý chất thải đúng.

Mọi thông tin chi tiết tư vấn và báo giá về sản phẩm vui lòng liên hệ trực tiếp:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI SẢN XUẤT CHẾ TẠO CƠ KHÍ Á CHÂU

Địa chỉ : Lô I.9/1, Đường số 5, Khu công nghiệp Vĩnh Lộc, P. Bình Tân,TP.HCM

Hotline/zalo: 0933.338.390

Email: nvkd.achau@gmail.com