44 l de hexano en una hora: módulo automático para evaporadores rotativos con vaciado de residuos único en el mundo permite un funcionamiento continuo sin supervisión

Mediante la automatización supervisada por sensores, se garantizan condiciones constantes para los procesos de evaporación, independientemente del medio y del volumen. Gracias a la alimentación automática, por ejemplo, también se pueden procesar cantidades de hasta 1000 l por día, ya que incluso el cambio de émbolo queda eliminado. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

El principio de funcionamiento del módulo Hei-VOLUME Distimatic Pro se basa en tres pasos que se realizan automáticamente: Primero, el medio se llena desde un recipiente de muestra en el émbolo rotatorio. Durante el proceso de evaporación que sigue, el destilado producido se recoge y se conduce a un recipiente conectado. Cuando se ha evaporado una cierta cantidad, se continúa añadiendo desde la muestra de forma gradual. Opcionalmente, el residuo del émbolo rotatorio puede vaciarse automáticamente. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

El módulo Hei-VOLUME Distimatic Pro se puede combinar con evaporadores rotativos de gran tamaño existentes de la serie Hei-VAP Industrial y convertirlos en un sistema completo automatizado. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Para evitar desbordamientos y garantizar el ciclo óptimo de evaporación, drenaje y recarga, diversos sensores sin calibración aseguran el funcionamiento de todos los componentes del módulo. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

El manejo del módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro se realiza a través del panel de control intuitivo con pantalla táctil. La representación gráfica con esquema de colores, combinada con los botones giratorios iluminados, muestra en todo momento en qué estado y paso del proceso se encuentra el sistema. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Para un funcionamiento continuo seguro sin supervisión, el módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro cuenta con un sensor de emergencia en el evaporador. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

"La alta flexibilidad y la sensórica inteligente aseguran que el sistema pueda contribuir de manera decisiva al reciclaje automático de disolventes contaminados y su reutilización, haciendo que la rutina de laboratorio no solo sea más eficiente, sino también más económica y sostenible", resume Jürgen Heyder, gerente de producto para evaporadores rotativos en Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. (Fuente: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Muchos laboratorios adquieren disolventes de grado técnico por motivos de costo. Sin embargo, para obtener una pureza adecuada para la síntesis, primero deben ser destilados, un proceso que en el trabajo de laboratorio consume mucho tiempo. Si esto se realiza, por ejemplo, con evaporadores rotatorios operados manualmente, es necesario ajustar regularmente los parámetros y supervisar al personal para garantizar una utilización óptima del sistema. Además, los extractos de plantas y las etapas de síntesis a menudo permanecen en el vaso de rotación como un aceite viscoso después del procesamiento con el evaporador rotatorio. Este debe vaciarse manualmente antes de poder iniciar un nuevo ciclo. Una solución a esto es el nuevo módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro de Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. La solución autónoma compuesta por el evaporador rotatorio y el módulo Hei-VOLUME Distimatic Pro puede operarse sin supervisión día y noche. El módulo llena automáticamente el vaso del evaporador según el modo de operación seleccionado. Diversos sensores en el recipiente colector y en el vaso de rotación supervisan el proceso y activan tareas correspondientes, como el vaciado del destilado o los residuos mediante sobrepresión. Gracias al vaciado automático de residuos, se elimina la necesidad de extracción manual durante el ciclo del proceso. Esto permite procesar cantidades mucho mayores que el volumen de llenado de un vaso.

“Numerosos laboratorios y grupos de trabajo en universidades e instituciones utilizan disolventes de grado técnico, ya que son más económicos en la compra”, informa Jürgen Heyder, gerente de producto para evaporadores rotatorios en Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. “Pero, debido a contaminantes, primero deben ser tratados para hacerlos aptos para su uso en síntesis.” Esto puede ser muy laborioso, ya que al usar evaporadores rotatorios semiautomáticos o manuales, es necesaria la supervisión del personal para cambiar los vasos, rellenar el medio y evitar interrupciones imprevistas en el ciclo de destilación, especialmente con mezclas exigentes. Los medios que tienden a formar espuma, como los extractos de plantas, pueden prolongar el tiempo de destilación, ya que terminan en forma de aceites viscosos que retienen residuos de disolventes. Por ello, es ventajoso introducir estos medios en pequeñas cantidades en el evaporador rotatorio.

Por ello, Heidolph Instruments GmbH & Co. KG ha ampliado sus confiables sistemas de evaporación rotatoria con el módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro. Gracias a la automatización supervisada por sensores, se garantizan condiciones constantes para los procesos de evaporación, independientemente del medio y del volumen. Gracias a la recarga automática, también se pueden procesar cantidades de hasta 1.000 litros de hexano por día con un sistema de evaporación rotatoria automatizado, ya que también se elimina el cambio de vaso. “De esta manera, se pueden evaporar, por ejemplo, hasta 44 litros de hexano, 14,6 litros de etanol o 4,6 litros de agua en una hora”, explica Heyder. “Hablamos de un rendimiento hasta tres veces mayor en comparación con un día laboral de 8 horas con un evaporador rotatorio convencional. La eliminación de tiempos de preparación, como el llenado del vaso rotatorio, aumenta aún más la eficiencia del sistema.”

1.000 litros de hexano por día gracias a la supervisión totalmente automática

El principio de funcionamiento del módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro se basa en tres pasos que ocurren automáticamente: primero, se llena el medio desde un recipiente de origen en el vaso rotatorio. Por lo general, esto es un vaso de 20 litros. Cuando comienza el proceso de evaporación, se recoge el destilado generado y se dirige a un recipiente conectado. Cuando se ha evaporado cierta cantidad, se realiza una recarga progresiva desde el recipiente de origen. “La recarga automática del vaso rotatorio se realiza en función del vacío del sistema”, explica Heyder. “A través del vacío en el evaporador rotatorio, entra nuevo medio en cuanto la válvula del recipiente de origen se abre, ya sea por sensor o por temporizador. Cuando ya no hay más medio en el recipiente, el sistema se apaga.” Además, el vaciado automático de residuos asegura que los residuos líquidos o viscosos, como los que pueden generarse al procesar extractos de plantas, también se descarguen en un recipiente conectado. Un sensor de nivel de llenado supervisa continuamente la cantidad de residuos en el vaso. Cuando está lleno de concentrado, se inicia el vaciado por sobrepresión: el sistema se ventila y los residuos se expulsan mediante sobrepresión. Esto es un 61% más rápido que con sistemas comparables mediante bombeo.

Todos los recipientes de origen y de recolección pueden cambiarse sin interrumpir el ciclo de evaporación. Mientras los residuos se comprimen directamente en un recipiente de elección, el destilado primero llega a un recipiente colector con enfriamiento del destilado, que reemplaza al vaso de recolección clásico. El enfriamiento evita la ebullición no deseada de disolventes volátiles. La descarga controlada por sensor del colector también funciona con sobrepresión. Para ello, el recipiente colector se ventila primero por separado y luego se vacía mediante sobrepresión. Luego, se realiza una evacuación del colector antes de que la válvula se abra nuevamente al sistema principal y continúe la recolección del destilado. La evacuación mediante sobrepresión es un 83% más rápida que el bombeo convencional. Además, el dispositivo ofrece un modo de lavado para limpiar el sistema. Se puede elegir si solo se limpian las mangueras que transportan los medios y el vaso rotatorio, o si se limpia todo el sistema con un disolvente adecuado.

Máxima flexibilidad y control en el manejo

Para evitar desbordamientos y garantizar el ciclo óptimo de evaporación, descarga y recarga, diversos sensores sin calibración aseguran la operación de todos los componentes del módulo. Además de un sensor de nivel en el vaso rotatorio, el módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro cuenta con un sensor de emergencia en el evaporador. “Si el evaporador se llena con medio en caso de fallo, el sistema se apaga automáticamente. Se ventila y se restablece un estado operativo seguro”, explica Heyder. También hay un sensor para supervisar el recipiente de origen. Cuando se agota, el sensor activa el fin del proceso y apaga el sistema, incluyendo los periféricos. Un sensor en el recipiente colector supervisa y controla su vaciado.

El manejo del módulo automático Hei-VOLUME Distimatic Pro se realiza a través del panel de control desmontable con pantalla táctil. La representación gráfica, con esquema de colores y botones giratorios, muestra en todo momento en qué estado y en qué paso del proceso se encuentra el sistema. Los anillos LED en los botones también indican esto desde la distancia. Además, se pueden seleccionar tres modos de operación: control por sensor, temporizado y manual. Esto permite que cada laboratorio y grupo de trabajo adapte el sistema a sus necesidades sin necesidad de calibraciones o modificaciones extensas. Mientras que el modo manual es adecuado para procesar pequeñas cantidades, el modo temporizado permite procesar medios muy pegajosos y que tienden a hacer espuma. Para ello, solo se ajusta el intervalo en el que la válvula se abre al vaso, de modo que solo entran unos pocos cientos de mililitros en el vaso y se evaporan inmediatamente. La formación de espuma se evita por completo. Además, mediante el panel, se pueden registrar todos los parámetros del proceso para su supervisión mediante registro de datos. Los parámetros para procesos recurrentes también se pueden guardar y transferir a otros sistemas mediante USB. Para protección contra manipulaciones durante el proceso en curso, la pantalla puede bloquearse opcionalmente con un código PIN. “La alta flexibilidad y la inteligencia de los sensores garantizan que el sistema pueda contribuir de manera decisiva al reciclaje automático de disolventes contaminados y su reutilización, haciendo que el trabajo en el laboratorio sea no solo más eficiente, sino también más económico y sostenible”, resume Heyder.