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真空蒸发
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真空蒸发是在真空下进行的蒸发操作。在真空蒸发流程中,末效的二次蒸汽通常在混合式冷凝器中冷凝。真空蒸发的特点是,在低压下溶液的沸点降低且用较少的蒸汽蒸发大量的水分。该技术应用于真空蒸发镀膜等。
*中文名:[[真空蒸发]]
*外文名:Vacuum evaporation
*属 性:在真空下进行的蒸发操作
*优 点:增大传热推动力
*原 理:低压沸点低用少蒸汽蒸发大量水分
*应 用:[[结晶盐]]、[[镀膜]]等
==简介==
生产[[硫酸铜]]产出的[[母液]]经一次脱铜后还含有相当数量的铜和镍,此溶液直接送去脱铜除砷、锑由于液量大是不经济的,同时,此液镍离子浓度低,冷却法生产粗硫酸镍结晶率低,所以要把一次脱铜后液进行浓缩。经过浓缩后,酸和镍的浓度提高了,在经过二次脱铜达到生产粗硫酸镍的技术条件,可提高冷冻结晶粗硫酸镍的结晶率,增加镍的直收率。
有的厂家通过真空蒸发过程生产硫酸镍,其法为高酸结晶法,其生产过程主要有:真空蒸发、粗硫酸铜水冷结晶、离心过滤、粗硫酸铜重新溶解、精硫酸铜水冷结晶和离心过滤等。
采用高酸结晶法不需要加入其他原料,进入真空蒸发器的溶液除电解液外,还有硫酸铜冲洗水、结晶母液等,与电解液按比例混合后均可进入真空蒸发器浓缩,蒸发后液生产硫酸铜。
==应用==
'''结晶盐'''
真空制盐技术自20世纪80年代投入使用以来,发展十分迅速,目前该技术已经成功运用于地区性[[地层水]]处理和农药等行业。具有能获得高纯度的产品水、操作与维护简单的优点。蒸发是真空制盐的主要过程。地层水由于蒸汽的加热而在蒸发罐内沸腾,一部分水被汽化,氯化钠则因水分的不断蒸发而从溶液中结晶析出。蒸发是一热过程,它必须靠热能的不断供给和二次蒸汽的不断排除(冷凝)才能进行。
真空制盐主要原理是向[[多效蒸发]]罐的首效加热室壳程内加入一定压力的饱和蒸汽,[[饱和蒸汽]]与管程内自下而上的卤水按对流——传导——对流方式进行热交换。饱和蒸汽释放潜热冷凝成水,卤水吸收热量温度升高。在[[轴流泵]]的作用下,卤水强制循环至蒸发室内蒸发、结晶,产生的二次蒸汽进入下一效加热室作为加热蒸汽,依次类推。末效卤水蒸发产生的二次蒸汽引入混合冷凝器,用冷却循环水冷凝后排出系统,其中的不凝汽用真空泵抽出,维持其负压(真空)状态。这样一来,各效的蒸汽压力和温度自动分配并逐效降低,卤水的沸点亦逐效降低,从而使卤水在不同的温度条件下蒸发、结晶。蒸发罐效与效之间形成的温差,即是多效蒸发的传热推动力。<ref>[[江健,王旭,杨功田,李祖友,王自力.裂缝型致密砂岩储层天然气开发实践:中国石化出版社,2015.01:258]]</ref>
'''镀膜'''
真空蒸发镀膜属于物理[[气相沉积法]],是制备薄膜的一般方法。这种制作方法是把装有基片的真空室抽成10-2Pa以下的真空,然后再加热镀料,使表面原子或者分子发生气化反应,逸出并形成蒸汽流,入射到基片的表面,凝结形成固态的薄膜。真空蒸发镀膜设备主要由两大部分组成,即真空镀膜室和真空抽气系统。真空镀膜室内有蒸发源、基片、被蒸镀材料和基片支架等,其原理如图3所示。制备质量较好的外延薄膜,可以在制备过程中,通过调整蒸发速度,改变加热电流来实现。通过改变蒸发轴与基地表面直接的夹角可以制备不同形状的薄膜,如沉积均匀薄膜时需使夹角为90°,沉积楔形薄膜时需使夹角成一定的角度。实现真空蒸发法镀膜,必须具备三个条件:冷的基片,以便于气体镀料凝结成为薄膜;真空环境,方便于气相镀料向基片的运输;热的蒸发源,使镀料蒸发。
真空蒸发镀膜法的优点为:(1)制备的薄膜纯度高、质量好,可较准确地控制薄膜的厚度;(2)薄膜的生长机理较为单纯;(3)设备简单、操作容易方便;(4)成膜效率高、速率快,用掩膜可以获得比较清晰的图形等。
真空蒸发镀膜法的缺点为:(1)制备的镀膜使用寿命较短;(2)薄膜的均匀性比较难控制;(3)制备的薄膜结晶质量较差;(4)工艺重复性不够好;(5)不能蒸发高熔点的材料等。<ref>[[赵祥敏,赵文海.氧化锌和氮化铝薄膜制备与表征实例:冶金工业出版社,2015:57]]</ref>
==参考文献==
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*中文名:[[真空蒸发]]
*外文名:Vacuum evaporation
*属 性:在真空下进行的蒸发操作
*优 点:增大传热推动力
*原 理:低压沸点低用少蒸汽蒸发大量水分
*应 用:[[结晶盐]]、[[镀膜]]等
==简介==
生产[[硫酸铜]]产出的[[母液]]经一次脱铜后还含有相当数量的铜和镍,此溶液直接送去脱铜除砷、锑由于液量大是不经济的,同时,此液镍离子浓度低,冷却法生产粗硫酸镍结晶率低,所以要把一次脱铜后液进行浓缩。经过浓缩后,酸和镍的浓度提高了,在经过二次脱铜达到生产粗硫酸镍的技术条件,可提高冷冻结晶粗硫酸镍的结晶率,增加镍的直收率。
有的厂家通过真空蒸发过程生产硫酸镍,其法为高酸结晶法,其生产过程主要有:真空蒸发、粗硫酸铜水冷结晶、离心过滤、粗硫酸铜重新溶解、精硫酸铜水冷结晶和离心过滤等。
采用高酸结晶法不需要加入其他原料,进入真空蒸发器的溶液除电解液外,还有硫酸铜冲洗水、结晶母液等,与电解液按比例混合后均可进入真空蒸发器浓缩,蒸发后液生产硫酸铜。
==应用==
'''结晶盐'''
真空制盐技术自20世纪80年代投入使用以来,发展十分迅速,目前该技术已经成功运用于地区性[[地层水]]处理和农药等行业。具有能获得高纯度的产品水、操作与维护简单的优点。蒸发是真空制盐的主要过程。地层水由于蒸汽的加热而在蒸发罐内沸腾,一部分水被汽化,氯化钠则因水分的不断蒸发而从溶液中结晶析出。蒸发是一热过程,它必须靠热能的不断供给和二次蒸汽的不断排除(冷凝)才能进行。
真空制盐主要原理是向[[多效蒸发]]罐的首效加热室壳程内加入一定压力的饱和蒸汽,[[饱和蒸汽]]与管程内自下而上的卤水按对流——传导——对流方式进行热交换。饱和蒸汽释放潜热冷凝成水,卤水吸收热量温度升高。在[[轴流泵]]的作用下,卤水强制循环至蒸发室内蒸发、结晶,产生的二次蒸汽进入下一效加热室作为加热蒸汽,依次类推。末效卤水蒸发产生的二次蒸汽引入混合冷凝器,用冷却循环水冷凝后排出系统,其中的不凝汽用真空泵抽出,维持其负压(真空)状态。这样一来,各效的蒸汽压力和温度自动分配并逐效降低,卤水的沸点亦逐效降低,从而使卤水在不同的温度条件下蒸发、结晶。蒸发罐效与效之间形成的温差,即是多效蒸发的传热推动力。<ref>[[江健,王旭,杨功田,李祖友,王自力.裂缝型致密砂岩储层天然气开发实践:中国石化出版社,2015.01:258]]</ref>
'''镀膜'''
真空蒸发镀膜属于物理[[气相沉积法]],是制备薄膜的一般方法。这种制作方法是把装有基片的真空室抽成10-2Pa以下的真空,然后再加热镀料,使表面原子或者分子发生气化反应,逸出并形成蒸汽流,入射到基片的表面,凝结形成固态的薄膜。真空蒸发镀膜设备主要由两大部分组成,即真空镀膜室和真空抽气系统。真空镀膜室内有蒸发源、基片、被蒸镀材料和基片支架等,其原理如图3所示。制备质量较好的外延薄膜,可以在制备过程中,通过调整蒸发速度,改变加热电流来实现。通过改变蒸发轴与基地表面直接的夹角可以制备不同形状的薄膜,如沉积均匀薄膜时需使夹角为90°,沉积楔形薄膜时需使夹角成一定的角度。实现真空蒸发法镀膜,必须具备三个条件:冷的基片,以便于气体镀料凝结成为薄膜;真空环境,方便于气相镀料向基片的运输;热的蒸发源,使镀料蒸发。
真空蒸发镀膜法的优点为:(1)制备的薄膜纯度高、质量好,可较准确地控制薄膜的厚度;(2)薄膜的生长机理较为单纯;(3)设备简单、操作容易方便;(4)成膜效率高、速率快,用掩膜可以获得比较清晰的图形等。
真空蒸发镀膜法的缺点为:(1)制备的镀膜使用寿命较短;(2)薄膜的均匀性比较难控制;(3)制备的薄膜结晶质量较差;(4)工艺重复性不够好;(5)不能蒸发高熔点的材料等。<ref>[[赵祥敏,赵文海.氧化锌和氮化铝薄膜制备与表征实例:冶金工业出版社,2015:57]]</ref>
==参考文献==
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