短経路蒸留装置における真空ポンプの役割

ショートパス蒸留は、加熱要素と凝縮器の間の短い距離を利用する特殊な蒸留技術です。この設計により、材料がホットゾーンに滞留する時間が短縮され、熱劣化が最小限に抑えられます。SPD は、エッセンシャル オイル、香料、医薬品中間体など、高温で分解または重合しやすい化合物の取り扱いに特に適しています。

真空ポンプは、必要な真空環境を作り出して維持するため、SPD プロセスに不可欠です。SPD 装置における真空ポンプの主な機能と利点は次のとおりです。

低圧環境

SPD の重要な要素は、低圧で動作できることです。真空ポンプは、空気やその他のガスを蒸留室から引き出し、部分的な真空状態を作り出す役割を果たします。この低圧環境により、混合物の沸点が下がり、化合物の劣化を引き起こす温度よりも低い温度で蒸留が可能になります。

分離効率の向上

真空ポンプは圧力を下げることで、SPD システムの分離効率を高めます。圧力が低いと沸点も低くなるため、沸点が近い化合物をより効率的に分離できます。これにより、留出物の純度が向上し、さらなる処理の必要性が減ります。

蒸留速度の制御

ポンプによって達成される真空レベルは、蒸留速度に直接影響します。真空レベルを調整することで、オペレーターは蒸留速度を制御し、化合物が望ましい速度で分離されるようにすることができます。これにより、蒸留プロセスをより正確に制御できます。

酸化を防ぐ

ポンプによって作り出される真空環境は、蒸留中の化合物の酸化を防ぐのにも役立ちます。ポンプはシステムから酸素やその他の反応性ガスを除去することで、蒸留物の品質を損なう可能性のある望ましくない化学反応の可能性を減らします。

 

SPD 装置にはさまざまな真空ポンプが適しており、それぞれに独自の特性と用途があります。最も一般的に使用されるタイプは次のとおりです。

ロータリーベーンポンプ

ロータリーベーンポンプは、安定した真空を維持しながら大量のガスを処理できるため、SPD システムでよく使用されます。設計が比較的シンプルで、連続蒸留プロセスとバッチ蒸留プロセスの両方に適しています。

液封ポンプ

液封ポンプは、液体シールに部分的に浸漬された回転インペラを使用します。インペラが回転すると、液体シールが移動して部分的な真空状態が生成されます。これらのポンプは、腐食性または汚染された蒸気の処理に適しています。

拡散ポンプ

拡散ポンプは、ガス分子を冷たい表面に拡散させることで高レベルの真空を実現します。半導体業界など、超高真空レベルを必要とするアプリケーションでよく使用されます。ただし、SPD 機器では複雑さとコストのため、あまり一般的ではありません。

ダイヤフラムポンプ

ダイヤフラム ポンプは、柔軟なダイヤフラムを使用して真空を生成します。 ダイヤフラム ポンプは、クリーンで乾燥したガスの取り扱いに適しており、製薬業界など、汚染のない蒸留が重要な用途でよく使用されます。

 

SPD 装置における真空ポンプの継続的かつ効率的な動作を確保するには、真空ポンプの適切なメンテナンスとトラブルシューティングが不可欠です。考慮すべき重要なポイントは次のとおりです。

定期的なオイル交換: オイルシール式真空ポンプは、性能を維持するために定期的なオイル交換が必要です。推奨されるタイプのオイルを使用し、オイル交換間隔についてはメーカーのガイドラインに従ってください。

清掃と検査: 定期的にポンプとそのコンポーネントを点検し、汚れ、破片、汚染物質を除去します。これにより、ポンプの効率が維持され、故障の可能性が減ります。

シールとガスケットのチェック: すべてのシールとガスケットが良好な状態にあり、適切に取り付けられていることを確認してください。漏れはポンプの性能に重大な影響を与える可能性があるため、すぐに対処する必要があります。

パフォーマンスの監視: 真空レベル、温度、騒音レベルなど、真空ポンプの性能を定期的に監視してください。異常な変化や通常の動作条件からの逸脱があった場合は、すぐに調査する必要があります。

 

短距離蒸留装置の真空ポンプの一般的なトラブルシューティング方法を以下に示します。

1. 真空が減少する

チェック理由：オイル不足、オイル汚れ、乳化、ポンプオイルが合わない、オイルが混ざっている、エア漏れ、フィットギャップが大きすぎるか摩耗している、ポンプの動作温度上昇が高すぎる、不適切な組み立て、ガスバラストバルブのガスケットが破損しているか締められていない。

排除法:

オイルの品質が要件を満たしていることを確認するためにオイルを交換してください。

シャフトシール、排気バルブ、エンドキャップ、空気取り入れ口、その他の関連部品を定期的に点検し、空気漏れがないことを確認してください。

ポンプ室の内部コンポーネント間の調整ギャップを確認し、破片を取り除き、必要に応じて研磨します。

冷却水はポンプオイル濃度とオイル蒸気圧を低下させます。

真空ポンプを再組み立てし、エンドカバープレートのネジの締め付けが一定であり、ローター軸がオフセットされていないことを確認します。

ガスケットを交換し、ガスバラストバルブを再度締めます。

 

2. ポンプが正常に動作しない

検査理由: モーターの過負荷運転、スプリングの損傷によるローターへの不均一な力、不適切な組み立てによる局所的な力、フィルターの損傷、ポンプ室内の外部の汚れ、シャフトとシャフトスリーブの締めすぎ、オイル潤滑不足、シャフトのクロスジョイントの損傷。

排除法:

回転ディスクに均一な力がかかるようにスプリングを交換します。

真空ポンプを再度組み立てて、正しく組み立てられていることを確認します。

ポンプを取り外し、点検および清掃し、フィルターを交換します。

部品の締め付けが適切かどうかを確認し、オイル回路の潤滑を強化します。

修理後、ローターシャフトやクロスジョイントが正常に使用できるか確認します。

 

3. 動作中の騒音や騒音が大きい

検査理由：スプリングの破損により作動中に回転ディスクの衝撃音が発生する、不適切な組み立て、緩んだ部品により異常な作動音が発生する、ポンプ室内の有害な空間が大きすぎる、ポンプ室内に汚れがある、部品の変形により作動に支障が生じる。

排除法:

スプリングを交換してください。

専門の技術者に確認し、必要に応じて再組み立てしてください。

有害なスペースを減らすために、中央の仕切りを数センチオフセットします。

ポンプ本体を分解、点検、研磨します。