真空蒸馏: 真空技术在化工中的应用

　　化学工业是许多经济领域不可或缺的原材料供应 商。例如，汽车行业、机械工程、塑料、食品、玻璃或建筑材料行业都依赖于化学工业生产的物 质。这些物质用于我们每天使用的无数成品中。 这些应用中的很大一部分都依赖于真空技术。

　　最重要的应用之一是真空蒸馏。真空蒸馏的优势和应用

　　许多有机物质在大气压下的沸点在 200 至 400 ℃ 的温度范围内。因此，这种混合物在大气压下进行分离就需要较高的能耗。在许多情况下，在这种温度范围内也会发生混合物的热分解。将压力降低到中低真空范围会显著降低沸腾温度。例如，用作乳化剂的甘油单酯，在大气压下的沸点为 300 ℃，在低于 0.1 hPa 的压力下降至约 220 ℃。因此，真空蒸馏广泛用于处理对温度敏感的物质，如食品、制药和石化行业中。

　　影响温度敏感型物质制备的另一个重要因素是它们在汽化装置中的停留时间。在许多情况下，由于停留时间长达数小时，并且由于容器中液柱导致的真空不足，在反应器中进行间歇蒸馏是不合适的。例如，10 cm 的填充液位意味着密度依赖性压力为约 10 hPa。因此，薄膜蒸发器和短程蒸发器用于工业应用。在这些圆柱形系统中，使用滚子或刮水片将待蒸发液体非常薄的薄膜(薄膜厚度 1 至 3 mm)施加到加热圆筒的内表面上。根据系统的大小，停留时间可能只有几秒钟。薄膜蒸发在 1 至 100hPa 的压力范围内效果最佳。由于从装置流到冷凝器的蒸气物质中存在压力损失，难以实现较低的压力。

　　然而，例如对甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯的分离，则需要 0.01 hPa 的压力。在这种情况下，使用所谓的短程蒸馏方法。冷凝器位于圆柱形蒸发器的中心，并且热壁和水冷管线圈之间的距离在几厘米的范围内，这取决于装置的尺寸。因为待蒸发的材料直接在冷表面上冷凝，压力损失降到最低。由于分子在中真空中的平均自由程在圆筒和内部冷凝器之间的距离范围内，或者明显更大，因此该方法也称为分子蒸馏。