Cos’è la distillazione dei solventi e come funziona?

La distillazione dei solventi è un processo di separazione utilizzato per purificare o recuperare i solventi industriali dai contaminanti. Si basa sulla differenza dei punti di ebollizione tra i componenti della miscela. Il solvente viene riscaldato fino alla sua evaporazione e quindi condensato in forma liquida purificata, separando così le impurità che rimangono nel residuo di distillazione.

 

Quali sono i vantaggi della distillazione per il recupero dei solventi?

  • Riduzione dei costi: recuperare e riutilizzare i solventi riduce l'acquisto di nuovo materiale.
  • Sostenibilità ambientale: minimizza il rilascio di sostanze chimiche nell'ambiente e riduce i rifiuti pericolosi.
  • Conformità normativa: aiuta a rispettare le normative sulle emissioni di sostanze chimiche, sullo stoccaggio dei materiali pericolosi e sulla gestione dei rifiuti.
  • Purezza del prodotto: distillazione frazionata e azeotropica permettono di ottenere solventi di alta purezza.
  • Maggiore autonomia: gestendo il processo in maniera indipendente non si è legati ai fornitori e agli smaltitori.

 

Qual è il ritorno sugli investimenti (ROI) tipico di un sistema di distillazione?

Il ROI per un sistema di distillazione dipende da vari fattori come il volume di solvente utilizzato, il costo del solvente vergine, i costi di smaltimento e le normative locali. Tuttavia, in molte applicazioni industriali, il recupero del solvente può ridurre i costi operativi fino al 70-80%, con un ROI che si raggiunge in 6-18 mesi.

 

Quali sono i principali solventi recuperati con la distillazione?

È possibile distillare i solventi comunemente utilizzati nell'industria chimica, farmaceutica, elettronica, degli inchiostri e delle vernici.

Tra i principali solventi recuperati troviamo:

 

Acetone

Acetato di Etile

Metanolo

Xilene

Etanolo

Stirene

Toluene

Kerosene

N-Metil-2-Pirrolidone (NMP)

Alcol Isopropilico

Diclorometano

Metossipropanolo

Metiletilchetone (MEK)

Acetato di Butile

 

Cosa sono i residui di distillazione e come vengono gestiti?

I residui di distillazione sono le impurità e i contaminanti che rimangono dopo che il solvente è stato recuperato. Questi residui possono includere resine, polimeri, metalli o composti chimici non volatili. La gestione dei residui dipende dalla loro composizione: possono essere trattati come rifiuti pericolosi o, in alcuni casi, essere ulteriormente processati per il recupero di sostanze utili.

 

Quali normative regolano il recupero dei solventi?

Le normative variano in base alla regione, ma in generale includono:

  • EPA negli Stati Uniti: regolamenta la gestione dei rifiuti pericolosi e le emissioni di VOC (composti organici volatili).
  • REACH nell'UE: regola l'uso di solventi pericolosi e promuove l’uso di tecnologie sicure.
  • Agenzie locali: possono avere requisiti aggiuntivi per il recupero e lo smaltimento dei solventi, in particolare per gli impianti con alte emissioni o che utilizzano sostanze chimiche specifiche.

 

Quali sono le differenze tra recupero e rigenerazione di solventi?

  • Recupero: il solvente viene separato dalle impurità e reso riutilizzabile nello stesso processo industriale.
  • Rigenerazione: il solvente viene purificato per riportarlo a uno stato quasi identico a quello originale, adatto ad usi più sofisticati.

 

Quali sono i principali tipi di distillazione utilizzati per il recupero dei solventi?

  • Distillazione semplice: separa due componenti con punti di ebollizione significativamente differenti.
  • Distillazione frazionata: ideale per miscele con punti di ebollizione vicini.
  • Distillazione azeotropica: impiegata per rompere azeotropi (miscele che si comportano come se avessero un punto di ebollizione unico).
  • Distillazione sottovuoto: utilizzata per solventi sensibili alla temperatura, riduce il punto di ebollizione tramite l'abbassamento della pressione.

 

E’ possibile distillare miscele di solventi?

Se le temperature di ebollizione dei vari solventi sono simili, è possibile eseguire una distillazione semplice, con una sola temperatura di riscaldamento.

Se invece la miscela è composta da solventi con punti di ebollizione molto diversi, riciclare i solventi è comunque possibile impostando cicli di distillazione con differenti intervalli di riscaldamento a seconda del punto di ebollizione, per far evaporare in sequenza i solventi dal più bassobollente al più altobollente.

 

Quante volte si può distillare un solvente?

La distillazione è un processo fisico, non chimico. Durante la distillazione, il liquido viene riscaldato fino al suo punto di ebollizione; i vapori che si creano a seguito dell’ebollizione vengono condensati e riportati allo stato liquido. Non avviene alcuna reazione chimica tra le sostanze coinvolte: si tratta solo di un cambiamento di stato (liquido → vapore → liquido) che consente la separazione senza modificare la composizione chimica delle singole sostanze.

Perciò un solvente può essere distillato praticamente all’infinito.

 

Cosa considerare prima di installare un impianto di distillazione per solventi?

  • Volume del solvente trattato: per scegliere taglia del distillatore e modalità di processo.
  • Composizione chimica della miscela: per determinare il tipo di distillazione più adatto.
  • Requisiti di purezza: per selezionare il metodo più idoneo.
  • Costi di gestione e manutenzione: per assicurare un ROI positivo.
  • Normative locali: per garantire che l’impianto soddisfi tutti i requisiti ambientali e di sicurezza.

 

Quali parametri influenzano l’efficienza della distillazione?

  • Temperatura e pressione: regolare correttamente la temperatura e la pressione è cruciale per ottimizzare il processo.
  • Tipo di riscaldamento: con olio diatermico o fluidi ad alta efficienza piuttosto che con vapore o acqua calda.
  • Tipo di colonna distillatrice: l'uso di colonne a riempimento può influenzare la qualità e la velocità di separazione.
  • Sistema di condensazione: con raffreddamento ad aria o acqua refrigerata.
  • Composizione della miscela: la presenza di azeotropi o solventi con punti di ebollizione simili richiede distillazione frazionata o l’aggiunta di agenti azeotropici.
  • Omogeneità del solvente esausto: trattare un prodotto con la stessa concentrazione di solvente e soluto garantisce la ripetibilità dei risultati e quindi l’ottimizzazione del processo.

 

Come viene gestito il recupero dei solventi con alte temperature di ebollizione o sensibilità termica?

Per solventi con punti di ebollizione elevati o sensibilità al calore si utilizza la distillazione sottovuoto. Questo approccio riduce la pressione interna del sistema, abbassando così il punto di ebollizione del solvente e prevenendo il degrado termico.

 

Quali tecnologie si usano per ottimizzare il processo di distillazione?

  • Colonne a riempimento o a piatti: per aumentare la purezza del distillato.
  • Miscelazione continua: per evitare la separazione in fasi.
  • Controllo automatico: sistemi di monitoraggio e controllo automatici per regolare continuamente il processo.

 

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