В этом коллекторе я рассматриваю другую организацию поверхности сбора: проволочные сетки образуют не ряд плоских секций, а концентрические цилиндрические области. Пар сначала поступает в центральную область, а собравшиеся кристаллы снимают щётками. Р. Типсон приводит этот аппарат среди промышленных способов фракционированной сублимации в книге «Перегонка» под редакцией А. Вайсбергера.
Схема принципа. Концентрические сетки образуют области сбора; пар сначала поступает в центральную. Щётки снимают кристаллы. Очищенная фракция может находиться как внутри, так и снаружи.
- 1 — Центральная область первого поступления пара.
- 2 — Концентрические сетчатые поверхности — штрихованные кольца.
- 3 — Условный знак щётки у фрагмента сетки: часть кристаллов отделена, часть остаётся.
Ромбы — кристаллы. Поперечная схема показывает увеличение вместимости областей к периферии; число сеток и штриховка условны. Нижний значок не задаёт траекторию щётки относительно оси.
Стрелка внутри области 1 обозначает только первое поступление пара в центральную область; её положение не задаёт направление реального патрубка или внутреннее поле скоростей. Штрихованные кольца — условный знак проницаемых сеток, не сплошные перегородки. Нижняя рамка показывает функцию контакта щётки с сеткой и отделение кристаллов, без направления её перемещения, привода или пути выгрузки. Сетки не изображены вращающимися.
Концентрические области сбора
Типсон описывает цилиндрическую конденсирующую камеру, разделённую сетками на концентрические области. Их вместимость увеличивается от центра к периферии. Пар сначала поступает в центральную камеру, которая может содержать и испаритель. Я воспринимаю последнее как возможность компоновки, а не как обязательный встроенный кипятильник.
Концентрическая форма ещё не означает, что во всех точках поток направлен строго по радиусу. Окна, торцевые обходы и выход остаточного газа в описании не раскрыты. Поэтому на схеме я показываю порядок первого поступления пара и области сбора, но не придумываю осевой выпуск или замкнутую циркуляцию.
Снятие осадка щётками
Щётки перемещаются по сеткам и отделяют собравшиеся кристаллы. Как именно организовано движение относительно оси, в этом описании не сказано: отдельная щётка, несущая рама и весь комплект — разные механические решения. Я не заставляю сетки вращаться вместе со щётками только ради наглядного рисунка. Материал щетины, прижим, скорость и привод также требуют конкретного исполнения.
Здесь движение нужно для снятия твёрдого продукта с собирающей поверхности. Это не распределение жидкой плёнки вращающимися лезвиями и не ударное стряхивание сеток ящикообразной камеры. Подвижные детали встречаются во всех этих случаях, но задачи у них разные — по одному наличию движения аппараты не становятся взаимозаменяемыми.
Где собирается очищенный продукт
Типсон прямо допускает оба распределения: наиболее очищенный продукт во внутренней камере и примеси снаружи либо наоборот. Я поэтому не пользуюсь правилом «ближе к центру — чище». Положение нужной фракции определяется смесью и условиями осаждения, а не красотой концентрической схемы.
Раздельное накопление ещё не означает раздельной выгрузки. Я различаю отделение кристаллов от сетки и их дальнейший вывод из аппарата: устройство выпуска и сохранение раздельности фракций здесь не раскрыты. Увеличение вместимости наружных областей тоже не задаёт само по себе распределение давления или скорости потока.
Связанные карточки
- Фракционированная сублимация
- Секционная камера осаждения с сетками и стряхиванием кристаллов
- Кристаллизация из пара: зарождение и рост
Для сопоставления: Конденсационная камера с вращающимся барабаном и механическим снятием сублимата.
Источники и материалы
Литература
Описание коллектора
Перегонка / редактор американского издания А. Вайсбергер; перевод М. И. Розенгарта; под редакцией М. Г. Гоникберга. М.: Издательство иностранной литературы, 1954. 572 с. Глава VII «Сублимация» — Р. Типсон, раздел V, с. 539. Цилиндрическая конденсирующая камера с концентрическими сетками и щётками; книжные ссылки 302, 306–308.