Bei Destillationsprozessen kann das erforderliche Vakuumniveau sehr unterschiedlich sein.
Das Vakuumniveau reicht typischerweise von 1 mbar für allgemeine Anwendungen bis hin zu 0,1-100 Pa für die Molekulardestillation.
Die Wahl der Vakuumpumpe hängt von den spezifischen Anforderungen des Destillationsprozesses ab.
Ölfreie Membranpumpen eignen sich für den allgemeinen Einsatz, während ölgedichtete Drehschieberpumpen tiefere Vakuumniveaus für anspruchsvollere Anwendungen bieten.
Allgemeine Destillation: Erreichen des richtigen Vakuumniveaus
Für allgemeine Destillationszwecke wie Absaugen, Aufkonzentrieren und Vakuumtrocknung ist ein Vakuumniveau von bis zu 1 mbar in der Regel ausreichend.
Dieses Vakuumniveau lässt sich leicht mit einer ölfreien Membranpumpe erreichen.
Ölfreie Membranpumpen sind im Vergleich zu ölgedichteten Drehschieberpumpen weniger empfindlich gegenüber korrosiven und kondensierenden Dämpfen.
Diese Pumpen sind ideal für Umgebungen, in denen das Vorhandensein von Öl unerwünscht ist oder in denen die Dämpfe korrosiv sein könnten.
Molekulare Destillation: Die Bedeutung des Hochvakuums
Die Molekulardestillation erfordert ein viel niedrigeres Vakuum, das normalerweise im Bereich von 0,1-100 Pa liegt.
Dieses hohe Vakuum ist notwendig, um die mittlere freie Weglänge der Moleküle zu erhöhen.
Es ermöglicht den Molekülen, von der erhitzten Oberfläche zur Kondensationsoberfläche zu gelangen, ohne mit anderen Molekülen zusammenzustoßen.
Dieser Prozess ist für hitzeempfindliche Materialien von entscheidender Bedeutung, da er ihre Hitzeeinwirkung minimiert und damit Hitzeschäden verringert.
Der kurze Abstand zwischen der erhitzten Oberfläche und der Kondensationsfläche bei der Molekulardestillation sorgt dafür, dass die Erhitzungszeit minimal ist, was die empfindlichen Materialien zusätzlich schützt.
Wesentliche Ausrüstung für die Destillation
Vakuumpumpe
Für die Destillation, insbesondere für die Kurzwegdestillation, ist eine chemisch resistente Vakuumpumpe, die ein tiefes Vakuum (mindestens 50 Mikrometer) erreichen kann, unerlässlich.
Drehschieberpumpen, insbesondere ölgedichtete, werden bevorzugt, da sie die besten Vakuumtiefen erreichen können.
Aufgrund der chemisch abrasiven Natur des Prozesses wird jedoch empfohlen, das Öl vor jeder Destillation zu wechseln, um die Spitzenleistung zu erhalten.
Kühlfalle
Eine Kühlfalle ist in einer Destillationsanlage von entscheidender Bedeutung.
Sie fängt alle Dämpfe auf, die durch den Kondensator strömen, und schützt so das Vakuumsystem und verlängert dessen Lebensdauer.
Vakuum-Controller
Um die Effizienz der Destillation zu optimieren und Probleme wie explosives Sieden zu vermeiden, ist ein Vakuumregler oder -ventil erforderlich, um das Vakuumniveau präzise zu steuern.
Das Endvakuum von Membran-Vakuumpumpen kann bis zu 2 mbar erreichen, während Umwälzpumpen etwa 50 mbar bieten und damit für kontrollierte Vakuumeinstellungen geeignet sind.
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