2019-07-31
進(jìn)口真空泵在旋蒸分離純化中的應(yīng)用
進(jìn)口真空泵在旋蒸分離純化中的應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在進(jìn)行分離純化的過程中,要考慮到目的產(chǎn)物在高溫下會(huì)出現(xiàn)變性或分子結(jié)構(gòu)損壞的情況。因此需要到較低的溫度下進(jìn)行分離純化。在較低的溫度下形成分離試劑的飽和蒸氣壓,需要借助進(jìn)口真空泵進(jìn)行抽真空。通過對(duì)真空度的控制,可以在目的產(chǎn)物變性的安全溫度以下對(duì)混合溶劑進(jìn)行快速分離提純。
在使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀過程中,分離純化過程中,所用的溫度和真空度是重要的設(shè)置參數(shù)。物質(zhì)的飽和蒸氣壓是溫度和真空度控制的參考標(biāo)準(zhǔn)。
什么是飽和蒸氣壓?接下來詳細(xì)說明一下。
無論是液體還是固體,時(shí)時(shí)刻刻都存在蒸發(fā)(升華)、凝結(jié)過程,而氣化后的氣體分子會(huì)對(duì)物質(zhì)表面形成壓力。而蒸氣壓指的就是液體或固體表面存在著的該物質(zhì)的蒸氣,這些蒸氣對(duì)液體或固體表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。飽和蒸氣壓就是指在密閉條件中、一定溫度和氣壓下,物質(zhì)的蒸發(fā)(升華)與凝結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí),那個(gè)時(shí)候該物質(zhì)的蒸氣壓。
以常見的水為例(純水),密閉容器中,抽走空氣,水會(huì)不斷蒸發(fā),隨著溫度的不同,其蒸氣形成的飽和蒸氣壓也會(huì)不同。如果溫度穩(wěn)定在100℃,那蒸氣就會(huì)不斷形成,直至蒸氣壓到101.32kPa,也就是那個(gè)時(shí)候水的飽和蒸氣壓。這個(gè)時(shí)候如果溫度不再升高,101.32kPa的蒸氣壓下,隨后蒸氣雖然在繼續(xù)產(chǎn)生,但同時(shí)也會(huì)有等量的蒸氣重新凝結(jié)為水,形成平衡,壓力不再升高;如果溫度為30℃,那么水蒸汽形成的蒸氣壓就不會(huì)超過4.2455kPa;20℃時(shí),飽和蒸氣壓就是2.3388kPa。
如何選擇進(jìn)口真空泵?
1、真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如:真空鍍膜要求110-5mmHg的真空度,選用的真空泵的真空度至少要510-6mmHg。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2、正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍,如:擴(kuò)散泵為10-3~10-7mmHg,在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi),泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化,其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為510-4~510-6mmHg。因而,泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi),而不能讓它在10-8mmHg下長(zhǎng)期工作。又如鈦升華泵可以在 10-2mmHg下工作,但其工作壓強(qiáng)應(yīng)小于110-5mmHg為好。
3、真空泵在其工作壓強(qiáng)下,應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。
4、正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣,因而,有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求,需要幾種泵組合起來,互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對(duì)氫有很高的抽速,但不能抽氦,而三極型濺射離子泵,(或二極型非對(duì)稱陰極濺射離子泵)對(duì)氬有一定的抽速,兩者組合起來,便會(huì)使真空裝置得到較好的真空度。另外,有的真空泵不能在大氣壓下工作,需要預(yù)真空;有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓,需要前級(jí)泵,故都需要把泵組合起來使用。
5、真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí),應(yīng)該選各種無油泵,如:水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格,可以選擇有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、擋油阱等,也能達(dá)到清潔真空要求。
6、了解被抽氣體成分,氣體中含不含可凝蒸氣,有無顆粒灰塵,有無腐蝕性等。選擇真空泵時(shí),需要知道氣體成分,針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體,應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備,如冷凝器、除塵器等。
7、真空泵排出來的油蒸氣對(duì)環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染,可以選無油真空泵,或者把油蒸氣排到室外。
8、真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許,應(yīng)選擇無振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。
9、真空泵的價(jià)格、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用。
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