Le machine de concentration par évaporation fonctionne en éliminant le solvant (généralement de l'eau) d'une solution, en concentrant les solutés (par exemple, les ingrédients actifs ou les composés). Voici comment il fonctionne généralement et les principes sous-jacents qu’il utilise :

Processus de travail de base :
Chauffage de la solution : La solution contenant le soluté et le solvant est chauffée pour évaporer le solvant, généralement de l'eau. L’énergie thermique provoque la transition des molécules de solvant vers une phase vapeur.

Évaporation : à mesure que le solvant s'évapore, la solution restante devient plus concentrée avec le soluté.

Élimination des vapeurs : le solvant évaporé est ensuite collecté et condensé à nouveau en un liquide, ou il peut être libéré, selon la conception du système.

Répétez le cycle : Dans certaines machines, ce processus peut être répété en plusieurs étapes pour atteindre des niveaux de concentration plus élevés.

Principes de fonctionnement :
Élévation du point d'ébullition : Dans certaines conceptions, la machine fonctionne en abaissant la pression pour réduire le point d'ébullition du solvant, permettant ainsi l'évaporation à des températures plus basses. Ceci est particulièrement utile dans les industries traitant de matériaux sensibles à la chaleur comme les ingrédients pharmaceutiques ou les extraits de plantes.

Échange de chaleur : les machines efficaces utilisent un système d’échange de chaleur pour transférer la chaleur de la vapeur à la solution entrante. Cela permet d'économiser de l'énergie en recyclant la chaleur au sein du processus.

Fonctionnement sous vide (en option) : de nombreuses machines de concentration par évaporation utilisent la technologie du vide pour créer des environnements à basse pression. Le vide abaisse le point d'ébullition du solvant, ce qui permet une évaporation à des températures plus basses, préservant ainsi les ingrédients actifs qui pourraient se dégrader sous une chaleur élevée.

Types de systèmes d’évaporation :
Évaporateur à simple effet : la solution est chauffée dans une seule chambre, où le solvant s'évapore, et la solution concentrée est collectée.

Évaporateur à effets multiples : les systèmes plus avancés utilisent plusieurs étapes (effets) où la vapeur d'une étape est utilisée pour chauffer la solution dans la suivante. Ce système est économe en énergie et couramment utilisé pour les opérations à grande échelle.

Évaporateur à couche tombante : Un système très efficace dans lequel la solution s'écoule le long des parois d'un tube chauffé en un film mince, permettant une évaporation et une concentration rapides.

Évaporateur à circulation forcée : dans ce système, la solution circule en continu et l'évaporation se produit dans un environnement contrôlé, empêchant ainsi le tartre ou l'encrassement de la surface de l'équipement.

Applications :
Produits pharmaceutiques : utilisés pour concentrer des ingrédients actifs ou des extraits de matières végétales, telles que la médecine chinoise ou le CBD.
Industrie alimentaire : concentration de jus, d'extraits ou d'autres ingrédients naturels.

Protection chimique et environnementale : utilisé pour concentrer les composés chimiques ou réduire les déchets en concentrant les flux de déchets.

Avantages :
Efficacité énergétique : Surtout avec les systèmes multi-effets et sous vide.

Protection des matériaux sensibles à la chaleur : des températures plus basses préservent l’intégrité des composés sensibles.

Évolutivité : peut être appliquée des laboratoires à petite échelle aux grands processus industriels.

Cette approche garantit une concentration efficace avec une dégradation minimale des composants essentiels.