Вакуумное испарение
Вакуумное испарение — это процесс, при котором давление в наполненном жидкостью контейнере снижается ниже давления пара жидкости, в результате чего жидкость испаряется при более низкой температуре, чем обычно. Хотя этот процесс можно применять к любому типу жидкости при любом давлении пара, его обычно используют для описания кипения воды путем понижения внутреннего давления в контейнере ниже стандартного атмосферного давления и кипячения воды при комнатной температуре . [1]
Процесс вакуумно-испарительной обработки заключается в снижении внутреннего давления испарительной камеры ниже атмосферного давления. Это снижает температуру кипения испаряемой жидкости, тем самым уменьшая или устраняя потребность в тепле как в процессах кипения, так и в процессах конденсации. Есть и другие преимущества, такие как возможность перегонять жидкости с высокими температурами кипения и избегать разложения веществ, чувствительных к нагреванию. [2]
Приложение
[ редактировать ]Еда
[ редактировать ]Когда этот процесс применяется к продуктам питания , а вода испаряется и удаляется, продукты можно хранить в течение длительного времени, не портя их. когда кипячение вещества при нормальной температуре может химически изменить консистенцию продукта, например, когда яичные белки свертываются при попытке обезвоживания белка Он также используется , в порошок.
Этот процесс был изобретен Анри Нестле в 1866 году, известным шоколадом Nestlé . [ нужна ссылка ] хотя шейкеры уже использовали вакуумную кастрюлю и до этого (см. сгущенное молоко ).
Этот процесс используется в промышленности для производства таких пищевых продуктов, как сгущенное молоко для молочного шоколада и томатная паста для кетчупа .
В сахарной промышленности вакуумное выпаривание применяют при кристаллизации сахарозы . растворов Традиционно этот процесс выполнялся в периодическом режиме, но в настоящее время доступны вакуумные котлы непрерывного действия. [3]
Очистка сточных вод
[ редактировать ]Вакуумные испарители используются во многих отраслях промышленности для очистки промышленных сточных вод . [4] Он представляет собой чистую, безопасную и очень универсальную технологию с низкими затратами на управление, которая в большинстве случаев служит системой очистки без сброса.
Нанесение тонкой пленки
[ редактировать ]Вакуумное испарение также является формой физического осаждения из паровой фазы, используемой в полупроводниковой , микроэлектронной и оптической промышленности. В этом контексте он используется для нанесения тонких пленок материала на поверхности. Такая методика заключается в откачке вакуумной камеры до низких давлений (<10 −5 торр ) и нагревание материала для получения пара для нанесения материала на холодную поверхность. Испаряемый материал обычно нагревается до тех пор, пока давление его пара не станет достаточно высоким, чтобы создать поток в несколько ангстремов с помощью электрорезистивного в секунду , нагревателя или бомбардировки лучом высокого напряжения .
Электроника
[ редактировать ]Термическое испарение исследовалось при производстве органических светоизлучающих диодов (OLED) и органических фотоэлектрических элементов . [5] [6] В органических фотоэлектрических элементах чистота слоев органических полупроводников влияет на эффективность и стабильность преобразования энергии устройства. [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Биллет, Рейнхард (2000). «Испарение». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.b03_03 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
- ^ Гутьеррес, Джемма; Камбьелла, Ангел; Бенито, Джозеф М.; Полосы, Кармен; Кока, Джозеф (июнь 2007 г.). «Влияние присадок на обработку эмульсий масло в воде методом вакуумного испарения». Журнал опасных материалов . 144 (3): 649–654. Бибкод : 2007JHzM..144..649G . дои : 10.1016/j.jhazmat.2007.01.090 . ПМИД 17321675 .
- ^ Группа БМА. Статья о сковородах непрерывного вакуумирования. Проверено 21 сентября 2011 г.
- ^ Кондорхем Энвитек. «Вакуумные испарители» как технология минимизации и очистки промышленных жидких отходов на водной основе. Проверено 27 января 2009 г.
- ^ Грин, Джулисса. «Технологии тонкопленочных покрытий: напыление против термического испарения» . Мишени для распыления . Проверено 26 июля 2024 г.
- ^ Клаук, Хаген (2006). «Глава 9. Осаждение органической паровой фазы». Органическая электроника: материалы, производство и применение . Уайли. п. 203. ИСБН 9783527608751 .
- ^ Кайенбург, Паскаль; Юнгблут, Анна (2021). «Оценка фотоэлектрического качества смесей органических полупроводников, подвергнутых вакуумно-термическому испарению» . Продвинутые материалы . 34 (22): e2107584. дои : 10.1002/adma.202107584 . ПМИД 34821418 . Проверено 26 июня 2024 г.