Vakum damıtımı

Vakum Damıtma Türleri

Vakum damıtma, bir vakum uygulanarak kaynama noktalarını değiştirerek karışımlardan bileşikleri ayırma yöntemidir. Bu işlem, daha yüksek sıcaklıklarda ayrışabilen maddelerin damıtılmasına olanak tanır. Çeşitli endüstriyel uygulamalar için farklı türlerde vakum damıtma üniteleri mevcuttur.

• Döner buharlaştırıcı

  Döner buharlaştırıcı (veya rotovap), kimya ve biyoloji laboratuvarlarında katılardan veya diğer sıvılardan sıvıları ayırmak için yaygın olarak kullanılan bir vakum damıtma cihazı türüdür. Karışım veya numune, daha sonra kontrollü sıcaklıkta su banyosunda döndürülen yuvarlak tabanlı bir behere yerleştirilir. Beher döndürülürken, numune beher duvarlarına ince bir film halinde yayılır, bu da ısıya maruz kalan yüzey alanını artırır. Bu işlem, sıvının azaltılmış basınç altında buharlaşmasını sağlar.

• Kısa yol damıtma

  Kısa yol damıtma, genellikle çözücüler, terpenler ve kanabinoidler gibi düşük kaynama noktalı bileşikleri saflaştırmak için kullanılan bir tekniktir. Bu yöntem, fraksiyonel kolon kullanılmadan vakum altında maddelerin damıtılmasına olanak tanır. Kısa yol damıtma, genellikle borosilikat camdan yapılmış olan damıtma beherini, bozulmayı önlemek için hedef bileşiğin kaynama noktasının altına ısıtmayı içerir. Vakum altında, kaynar sıvının buharları kondansöre kısa bir mesafe gider ve burada soğutulur ve tekrar katılaşır.

• Düşen film buharlaştırıcı

  Düşen film buharlaştırıcı, uçucu maddeleri sıvılardan veya diğer uçucu olmayan maddelerden ayırmak için kullanılan bir cihazdır. Daha düşük sıcaklıklarda çalışmak için yüksek vakum veya düşük basınç altında çalışır. Düşen film buharlaştırıcıda, buharlaştırılacak sıvı, ısıtılmış dikey tüplerin üzerine ince bir film halinde dağıtılır. Tüpleri dışarıdan ısıtmak, sıvı filmin içindeki buharlaşma işlemi için gerekli termal enerjiyi sağlar.

• Silip film buharlaştırıcı

  Silip film buharlaştırıcı, düşen film buharlaştırıcıya benzer, ancak bu cihaz, sıvıyı ısıtılmış yüzey boyunca yaymak için mekanik silgiler kullanır. Silip film buharlaştırıcı, uçucu bir bileşeni uçucu olmayan bir bileşeninden ayırmak için yüksek vakum altında çalışan sürekli akışlı bir sistemdir. Ayrıca döner buharlaştırıcı veya disk buharlaştırıcı olarak da bilinir. Uçucu olmayan bileşen sistemde kalırken, uçucu olanı toplanır.

• İnce film damıtma

  İnce film damıtma, uçucu yağlar ve belirli kimyasal bileşikler dahil olmak üzere yağlardan belirli bileşenleri ayırmak için kullanılan bir tekniktir. Sistem, kaynama noktalarını düşürmek ve uygun ayrımı sağlamak için yüksek sıcaklıkta ısıtmak için yüksek vakum koşullarında çalışır. İnce film damıtma, sıvı numunesini ısıtılmış bir yüzeye ince bir film halinde yaymayı içerir. Daha önce açıklanan teknik, sıvıyı silindir duvarlarına eşit olarak yaymak için bir rotor kullanır. Uçucu bileşen bir alıcı behere toplanırken, uçucu olmayan bileşen tekrar dolaştırılır.

Özellikler ve Bakım

Bir vakum damıtma makinesinin temel özellikleri, gücü, malzemesi ve voltajını içerir.

• Güç: Bir vakum damıtma makinesinin gücü, ekipmanın ısıtma gücünü etkiler ve ham maddelerin buharlaşma hızının yanı sıra ekipmanın enerji tüketimini de etkiler. Genellikle, bir vakum damıtma cihazının gücü 3kw ila 30kw arasında değişir.
• Malzemeler: Bir vakum damıtma makinesinin malzemeleri, dayanıklılığını ve korozyona dayanıklılığını belirler. Yaygın damıtma malzemeleri arasında paslanmaz çelik, cam ve floropolimer bulunur. Örneğin, 304 paslanmaz çelik ve 316 paslanmaz çelik, her ikisi de korozyona dayanıklı ve sıcaklığa dayanıklıdır, bu da onları damıtma ekipmanı üretimi için ideal hale getirir.
• Voltaj: Bir vakum damıtma makinesinin voltajı, kullanılan gücü etkiler. Farklı voltajlı damıtma makineleri, farklı endüstriyel ortamlar ve uygulamalar için uygundur. Bir vakum damıtma cihazı için voltaj seçenekleri genellikle 220v, 380v vb. içerir.

Yukarıdaki özelliklere ek olarak, alıcılar ayrıca kondansatör, ayırıcı, ısıtma elemanı ve toplayıcı gibi vakum damıtma makinesinin bazı temel bileşenlerinin tasarımını da göz önünde bulundurabilirler. Bu bileşenler, tüm makinenin verimliliğini ve damıtılmış ürünlerin kalitesini doğrudan etkiler.

Bir vakum damıtma cihazının bakımı, ekipmanın istikrarlı çalışmasını ve uzun ömürlü kullanımını sağlamak için çok önemlidir. Aşağıda, bir vakum damıtma cihazı için bazı genel bakım yöntemleri ve ipuçları bulunmaktadır.

• Temizlik: Kir ve kirleri gidermek için damıtma cihazının yüzeyini ve içini düzenli olarak temizleyin. Cihazı silmek veya temizlemek için hafif bir temizleme maddesi ve ılık su kullanın ve cihazı bir sonraki kullanımından önce iyice kuruduğundan emin olun.
• Korozyondan kaçının: Damıtma cihazları genellikle korozyona neden olabilecek çeşitli kimyasal reaktiflere maruz kalır. Cihazı kimyasal reaktiflerin zarar görmesinden veya etkilenmesinden korumak için korozyona dayanıklı malzemeler veya kaplamalar kullanın.
• Contaların bakımı: Vakum damıtma cihazının sızdırmazlık elemanı, sızdırmazlık performansını sağlamak için anahtardır. Sızdırmazlık elemanını düzenli olarak kontrol edin, hasarlı veya deforme olmadığından emin olun ve gerektiğinde temizleyin ve değiştirin.
• Ekipman kalibrasyonu: Vakum damıtma makinesinin basınç, sıcaklık ve diğer parametrelerini düzenli olarak kalibre edin, böylece ekipmanın uygun çalışma koşullarında olduğundan emin olun.

Vakum Damıtma Senaryoları

Bir vakum damıtma cihazının bazı yaygın kullanım senaryoları şunlardır:

• Petrol Rafineri Endüstrileri: Petrol rafinerisi endüstrilerinde, vakum damıtma kolonları ham petrolü farklı dizel, kerosen, benzin ve diğer işlevsel petrol ürünlerine ayırmak için kullanılır. Cihaz, damıtma odasından havayı çıkararak petrol fraksiyonlarının kaynama noktalarını kontrol etmeye yardımcı olur. Böylece, ısıya duyarlı yağların ayrışmasını önler.
• Kimyasal Sentez: Kimyasal sentez veya ilaç endüstrilerinde, vakum damıtma üniteleri kimyasal reaksiyonlardan çözücüler, ara maddeler ve ince kimyasallar elde etmek için kullanılır. Cihaz, düşük basınç koşullarında kaynama noktalarının kontrolü ile hedef bileşiklerin verimli bir şekilde ayrılmasını ve saflaştırılmasını sağlar.
• Sıvı Ekstraksiyonu: Vakum damıtma cihazları, bitki materyallerinden uçucu yağlar, aromalar, pigmentler ve biyoteknoloji bileşikleri gibi doğal kaynaklardan değerli bileşenleri konsantre etmek ve ayırmak için ekstraksiyon işleminde kullanılır. Cihaz, ekstrakte edilen bileşiklerin termal bozulmasını en aza indirir, böylece verim ve kalite artar.
• Geri Dönüşüm ve Geri Kazanım: Geri dönüşüm ve geri kazanım endüstrilerinde, vakum damıtma üniteleri, kullanılmış çözücüler, yağlayıcı yağlar, kimyasal atıklar ve elektronik atıklar gibi atık akışlarından değerli malzemeleri ayırmak ve saflaştırmak için kullanılır; böylece kaynak kullanımını artırır ve çevre kirliliğini azaltır.
• Gıda İşleme: Gıda işleme endüstrilerinde, vakum damıtma ekipmanları, vanilya, narenciye yağı vb. gibi aromaları, kokuları ve gıda katkı maddelerini geri kazanmak ve saflaştırmak için kullanılır. Cihaz, gıda ürünlerinin besin ve duyusal özelliklerini korumak için düşük sıcaklıklarda çalışır.
• Çevre Tedavisi: Çevre tedavisi endüstrilerinde, vakum damıtma teknolojisi, örneğin organik çözücüler içeren atık suyu işlemek veya endüstriyel emisyonlardan uçucu organik bileşikleri geri kazanmak için atık su arıtımında ve hava kirliliğini kontrol etmede kullanılır.

Vakum Damıtma Cihazları Nasıl Seçilir?

Vakum damıtma cihazı seçerken, malzemeden kondansöre, sıcaklık kontrolüne ve pompa özelliklerine kadar dikkate alınması gereken bazı önemli faktörler vardır.

• Cihazın malzemesi: Damıtma işleminde yer alan yüksek sıcaklıklara ve basınçlara dayanabilen yüksek kaliteli, dayanıklı camdan yapılmış bir cihaz seçmek çok önemlidir. Borosilikat cam, yüksek erime noktası ve düşük termal genleşmesi nedeniyle harika bir seçenektir.
• Toplama kabı tasarımı: Fraksiyonel/sıkıştırma kolonunun ve toplama kabının tasarımı, vakum damıtma cihazının temel özellikleridir. Cihaz seçerken, çoklu buharlaşma/yoğuşma döngülerine izin veren verimli kolon tasarımlarına sahip olanları tercih edin. Bu, bileşenlerin daha rafine bir şekilde ayrılmasını sağlamaya yardımcı olur. Ayrıca, toplama kaplarının ayrılmış bileşenleri toplamak ve analiz etmek için kullanımı kolay mekanizmalara sahip olması gerekir.
• Kondansatör türü: Damıtma cihazında Liebig, Graham ve Allihn kondansatörleri dahil olmak üzere farklı kondansatör türleri vardır. Cihazı seçerken, soğutma hızını artıracak kondansatör türünü göz önünde bulundurun.
• Sıcaklık kontrolü: Sıcaklık kontrolü, vakum damıtma işleminin önemli bir yönüdür. Vakum damıtma cihazı seçerken, dijital kontrol cihazları veya termoçiftler gibi hassas sıcaklık kontrol özelliklerine sahip modelleri tercih edin. Bu teknolojik özellikler, hassas ayrımı elde etmek ve damıtma işlemini çoğaltmak için damıtma sıcaklığının doğru şekilde izlenmesini ve ayarlanmasını sağlar.
• Pompa özellikleri: Damıtma cihazında kullanılan vakum pompasının özellikleri, tüm işlemin verimliliğini etkiler. Cihazı seçerken, amaçlanan damıtma uygulaması için uygun yüksek pompalanma hızı ve en düşük vakuma sahip olduğundan emin olun.

S&C

S1: Vakum damıtması için hangi malzemeler uygundur?

C1: Çoğu organik çözücü, doğal özüt ve mineral ve taze bitki damıtması gibi kimyasal maddeler vakum damıtması için kullanılabilir.

S2: Vakum damıtması ile basit damıtma arasındaki fark nedir?

C2: Vakum damıtması, atmosferik basıncı düşürmek için bir vakum pompası kullanırken, basit damıtma normal atmosferik basınç altında gerçekleşir. Bu nedenle, vakum damıtması özel ekipman gerektirir ve basit damıtmadan daha karmaşıktır.

S3: Vakum damıtmasının verimliliği nedir?

C3: Vakum damıtması, basit ve fraksiyonel damıtmadan daha verimlidir. Bir cihaz aynı anda 5-15 bileşiği ayırabilir. Ayrılma faktörü yüksektir ve geri kazanım oranı %70-%90'a ulaşabilir.

S4: Vakum damıtması orijinal lezzeti korur mu?

C4: Geleneksel damıtma tekniklerinin aksine, vakum damıtması ham maddelerin orijinal saflığını ve lezzetini korur. Ayrıca, düşük sıcaklıklarda hassas bileşenler korunur.