Мы не просто изобретаем роторные испарители, мы изобретаем и лучшие способы их использования. Самый ценный из этих советов – золотое правило «дельта 20». Это практическое правило – отличный способ убедиться, что вы используете роторный испаритель в оптимальных условиях. Прочтите пост, следуйте правилу и посмотрите, удастся ли вам достичь идеального баланса между производительностью испарения и потреблением энергии.

Я скучал по племяннику во время карантина, пока карантинные меры не стали ослабевать. Сейчас ему 11 лет, и дома ему часто бывает нечем заняться. Несколько недель назад я связался с ним по видеосвязи, и мы решили вместе сделать игрушку-лизун своими руками!

Когда мы начали, я сказал ему, что в моем рецепте лизуна существует эмпирическое правило: я добавляю 1 стакан белого клея на 1 колпачок стирального порошка. Он же не понимал, что означает «эмпирическое правило». Я объяснил, что я имею в виду приближение, основанное на практическом опыте, а не на теории. Хотя он не совсем понял и это объяснение, мне удалось в итоге донести свою мысль.

Между тем, мне пришлось посмеяться над собственной уверенностью и использованием фразы «эмпирическое правило». В конце концов, наука полна эмпирических правил.

Поэтому я решил написать пост об одном из моих любимых правил: о правиле «дельта 20» при упаривании.

Теоретические основы таковы. Между температурой нагревательной бани и скоростью упаривания существует прямая зависимость. Чем больше энергии вы подаете на стадии испарения и, в то же время, отводите в процессе конденсации, тем эффективнее становится ваша дистилляция. Помните, что вам также нужно обратить внимание на достаточное охлаждение и стабильность давления в системе.

Вы можете достичь точного баланса между подводом и отводом энергии, отрегулировав температуру нагревательной бани, уровнем вакуума и температурой охлаждения в соответствии с ёмкостью холодильника. Например, вы можете подобрать энергию, необходимую для охлаждения конденсатора с помощью “рециркуляционного охлаждающего термостата” для получения низких температур от -5 до 10 °C. И вы можете использовать вакуумный насос для того, чтобы подобрать точное и стабильное значение давления.

Могу ли я утверждать, что холодильник работает оптимально?

Холодильник работает с оптимальной производительностью, если две трети его высоты покрыты конденсатом. В этом случае верхняя треть действует как барьер безопасности для «увлекаемого» низкокипящего растворителя и защищает от колебаний давления. Холодильник перегружен, если конденсат образуется снизу от конденсатора, или если у вакуумного насоса постоянно включается откачка, чтобы поддерживать определенное давление. Нагрузка на холодильник – интересная тема, поэтому я думаю, что напишу об этом подробнее в следующих постах.

То, о чем я говорил, вполне нормально и допустимо, но некоторые образцы чувствительны к температуре, и вам захочется уменьшить количество подводимой теплоты.

Правило «дельта 20» обеспечивает отличный компромисс между эффективностью упаривания и потреблением энергии.

Для достаточной конденсации пара следует установить температуру охлаждения примерно на 20 °C ниже, чем температура пара. И вот как на практике появляется золотое правило «дельта 20». Это эмпирическое правило можно сформулировать следующим образом:

Установите температуру бани 50 °C для получения температуры паров растворителя 30 °C, которые эффективно конденсируются при 10°C.

Эти параметры 10/30/50 применимы для процесса упаривания с эффективным подведением и отведением энергии.

Ниже представлен легкий способ визуализировать правило «дельта 20» в различных частях системы роторного испарителя:

Вы также можете использовать правило «дельта 20» для более низких температур нагревательной бани при упаривании растворителей с низкой температурой кипения или для термолабильных продуктов. Например, вы можете установить следующие параметры: охлаждающая среда: 0°C; пар: 20°C; нагревательная баня: 40°C, и более низкое давление, чтобы снизить температуру кипения растворителя. Важно отметить, что вы не должны опускаться ниже температуры окружающей среды, иначе произойдет повторное вскипание.

Как вы могли заметить, эти условия не могут работать, если ваш холодильник подключен к водопроводной воде. Это невозможно потому, что водопроводная вода никогда не бывает 0°C, иначе мы могли бы столкнуться с более серьезными проблемами. Но это препятствие подчеркивает важность наличия охлаждающего термостата, в этом случае для вас доступны все возможности для реализации правила «дельта 20».

Полагаю, это все, что я могу сказать о правиле «дельта 20» на данный момент. Но если вы все еще находитесь в режиме обучения, посмотрите наш постер об упаривании чтобы получить больше советов по экономии времени! Или, если образ роторного испарителя вдохновил вас задуматься и об остальных компонентах системы, то посмотрите мой пост в блоге “Хорошо ли сконфигурирован ваш роторный испаритель?” На основании эмпирических правил я считаю, что двух дополнительных ресурсов для удовлетворения вашего любопытства должно быть достаточно!

Ах, и моему племяннику удалось следовать моему рецепту со всеми его практическими правилами приготовления игрушки, и теперь у него есть две банки, полные фантастического желтого лизуна!

До новых встреч,