DE1022349B

DE1022349B - Method and device for pumping out organic vapors

Info

Publication number: DE1022349B
Application number: DEB41560A
Authority: DE
Inventors: Dr Thaddaeus Kraus
Original assignee: BALZERS GERAETEVERKAUFSGESELLS
Current assignee: BALZERS GERAETEVERKAUFSGESELLS
Priority date: 1956-08-28
Filing date: 1956-08-28
Publication date: 1958-01-09

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abpumpen von organischen Dämpfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abpumpen von organischen Dämpfen, die in der Pumpflüssigkeit der verwendeten Pumpe, z. B. im flüssigen Treibmittel von Diffusions- oder Dampfstrahlpumpen oder im Schmier- und Dichtungsmittel einer mechanischen Pumpe, löslich sind.Method and device for pumping out organic vapors The invention relates to a method and a device for pumping out organic matter Vapors contained in the pump liquid of the pump used, e.g. B. in the liquid propellant of diffusion or steam jet pumps or in the lubricant and sealant of a mechanical pump, are soluble.

Es ist bekannt, daß heim Abpumpen von Dämpfen aus Vakuumanlagen mittels Gasballastpumpe die Kondensation der Dämpfe in der Pumpe durch Einl.eitung fdes soggenannten Gasiballasters in den Kompressionsraum der Pumpe verhindert werden kann. Dadurch wird vermieden, daß sich flüssige Kondensate der abzupumpenden Dämpfe an den Punipenwänlden niederschlagen, was zu vorzeitiger Korrosion führen kann. Die Vermeidung von Ziondensation in dien Pum:pk ,a@mm:ern ist auch deshalb wichtig, weil sich andernfalls Kondensat zum Teil mit der Pumpflüssigkeit vermischt, wodurch es wieder auf die Ansaugseite zurückverschleppt wird und bei Vakuumpumpen eine Verschlechterung des erreichbaren Endvakuums mit sich bringt.It is known that home pumping of vapors from vacuum systems by means of Gas ballast pump the condensation of the vapors in the pump through the inlet line fdes so-called gas ballasters in the compression chamber of the pump can be prevented can. This prevents liquid condensates of the vapors to be pumped from forming precipitate on the Punipenwällden, which can lead to premature corrosion. Avoiding zion densation in the Pum: pk, a @ mm: ern is also important because otherwise the condensate will partly mix with the pumping liquid, causing it is dragged back to the suction side and deterioration in the case of vacuum pumps the achievable final vacuum with it.

Wenn Dämpfe abgepumpt werden sollen, die in den verwendeten Pumpflüssigkeiten löslich sind, was sehr oft bei Dämpfen von organischen Substanzen zutrifft, genügt die Verhinderung der Kondensation in den Pumpen nicht mehr. '1)e-,onders -dann nicht, wenn diese löslichen Dämpfe einen hohen Dampfdruck besitzen. Die Pumpflüssigkeiten bilden dann trotzdem durch teilweise Absorption der dampfförmigen, abzupumpenden Substanzen gesättigte Lösungen, und beim Betrieb werden diese Substanzen genauso wieder auf die Vakuumseite der Pumpe zurückverschleppt, wie es der Fall ist, wenn Kondensation der Dämpfe in den Pumpen eintritt und die Kondensate mit den Pu,m,pflüssigkeiten sich vermischen.If vapors are to be pumped out, the pumping liquids used are soluble, which is very often the case with vapors of organic substances, is sufficient the prevention of condensation in the pumps no longer. '1) e-, onders -then not, when these soluble vapors have a high vapor pressure. The pumping fluids then still form due to partial absorption of the vapor that is to be pumped off Substances are saturated solutions, and in operation these substances become the same dragged back to the vacuum side of the pump, as is the case when Condensation of the vapors enters the pumps and the condensates with the Pu, m, fluids mix.

Vorliegende Erfindung hat zum Ziel,diese Schwierigkeiten beim A,bpunipen von organischen DämpfenAie in -den Pumpflü,ssiskeiten löslich sind. zu überwinden.The present invention aims to overcome these difficulties in A, bpunipen of organic vapors that are soluble in the pump liquids. to overcome.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abpumpen von organischen Dämpfen, die in der Punipflüssigkeit der verwendeten Pumpe, z. B. im flüssigen Treibmittel von Diffusions- oder Danipfstrahlp:umpen oder im Schmier- und Dichtungsmittel einer mechanischen Pumpe, löslich sind und bei welchen die abzupumpenden Dämpfe vor dem Eintritt in die Pumpe durch Berührung mit erhitzten Oberflächen zu niedrigermolekularen, insbesondere anorganischen Verbindungen abgebaut werden, deren Löslichkeit in der Pumpflüssigkeit nicht mehr stört, ist dadurch gekennzeichnet, daß die abzupumpenden Dämpfe mit erhitzten Kupferoxyden in Berührung gebracht werden.The method according to the invention for pumping out organic vapors, the pump used in the Punipiquid, e.g. B. in the liquid propellant by diffusion or Danipfstrahlp: umpen or in a lubricant and sealant mechanical pump, are soluble and in which the vapors to be pumped before the Entry into the pump through contact with heated surfaces to lower molecular weight, in particular inorganic compounds are degraded, their solubility in the Pump liquid no longer bothers, is characterized in that the to be pumped off Vapors are brought into contact with heated copper oxides.

Es ist bekannt, hochgeheizte Metallplatten als Auffä n:gerplatten über der Ansaugöffnung von Öld<<iiipflyumpeii anzuordnen, denen die Aufgabe zufällt, die in Richtung zum Rezipienten aus der Öldampfpumpe zurückströmenden Öldämpfe des Pumpentreibmittels zu ersetzen, worauf diese Zersetzungsprodukte durch die Pumpe abgepumpt werden und somit ihr Eindringen in den Rezipienten verhindert wird. Dieses Verfahren erfordert für eine.eini@germaßenhinreichende Zersetzung hohe Temperaturen von möglichst über 600°, und der Wirkungsgrad ist trotz des hohen Aufwandes an Heizleistung relativ gering. Grundsätzlich sind zwar diese bekannten Einrichtungen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, wenn sie, mit Kupferoxyd beschickt, z. B. in dünner Schicht belegt werden., so daß-die abzupumpenden Dämpfe damit in Berührung kommen.It is known to use highly heated metal plates as Auffä n: gerplatten to arrange over the suction opening of oil << iiipflyumpeii, which the task the oil vapors flowing back from the oil vapor pump in the direction of the recipient to replace the pump propellant, whereupon these decomposition products by the pump are pumped out and thus their penetration into the recipient is prevented. This The process requires high temperatures for a somewhat sufficient decomposition of as much as possible over 600 °, and the efficiency is despite the high expenditure of heating power relatively low. Basically, these are known facilities for the implementation of the method according to the invention suitable when charged with copper oxide, e.g. B. be covered in a thin layer. So that-the vapors to be pumped in contact with it come.

Besser läßt man die abzup -umpenden Dämpfe, bevor sie in die Pumpe eintreten, über erhitzte Kupferbleche streichen, welche oberflächlich oxydiert sind. Bei Verwendung einer Zweiw.eiganordnung in alternierendeni Betrieb kann man die Dämpfe abwechselnd über den einen oder den anderen Weg leiten, während der jeweils außer Betrieb befindliche Kanal etwa durch Erhitzen an Luft regeneriert wird. Bei diesem Erhitzen an Luft werden etwa abgeschiedene feste Substanzen (Kohlenstoff) zugleich verbrannt und somit beseitigt.It is better to let the vapors to be pumped off before they enter the pump enter, stroke over heated copper sheets, which are superficially oxidized. When using a two-way arrangement in alternating operation, the Pass vapors alternately one way or the other, during each the duct not in operation is regenerated by heating it in air. at This heating in air is about separated solid substances (carbon) at the same time burned and thus eliminated.

Gegenüber vorbekannten Verfahren, bei denen die abzupumpenden Dämpfe an heißen Platten oder Drahtnetzen ohne Verwendung von Kupferoxv,den zersetzt werden, hat da, erfindungsgeinä ße Verfahren den Vorteil, daß die für eine hinreichende Zersetzung notwendi@ge Temperatur der zii erhitzenden Flächen wesentlich niedriger gehalten werden kann. Dadurch wird eine Aufheizung der uhrgebenden Teile der Vakuumapparatur (Wände, darüber und darunter befindliche Prallplatten zum A uffangen von Treifidampfmo.l-ekülen., die in Richtung von der Pumpe zum Re7ipienten fliegen) vermieden, was deshalb von besonderer Bedeutung ist, weil der Restdampfdruck in den zu evakuierenden Rezipienten von der Temperatur dieser Teile, an denen Dämpfe des Treibmittels kondensieren, abhängig ist. Da es im Gegensatz zu vorbekannten Einrichtungen gelingt, diese "Temperatur und also auch den Dampfdruck der auf den unlg°bend'en Flächen kondensierten Substanzen (Treibmittel) niedrig zu halten, kann ein besseres @ndv<tlcuum erreicht werden.Compared to previously known processes in which the pumped vapors on hot plates or wire meshes without using Kupferoxv, to be decomposed has since, SSE method erfindungsgeinä the advantage that the ge for a sufficient decomposition notwendi @ temperature of zii heated surfaces are kept substantially lower can. This avoids heating of the clock-making parts of the vacuum apparatus (walls, baffle plates above and below to catch treifid steam molecules that fly in the direction from the pump to the recipient), which is of particular importance because the residual steam pressure in the recipient to be evacuated depends on the temperature of these parts on which vapors of the propellant condense. Since, in contrast to previously known devices, it is possible to keep this temperature and thus also the vapor pressure of the substances (propellant) condensed on the uncovered surfaces low, a better vacuum can be achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist praktisch für den größten Teil aller organischen @`erbindungen anwendbar. Seine vorwiegende Bedeutung liegt beine Abpumpen von organischen Lösungsmitteln in der Destillations- und Trockentechnik. In manchen Fällen entstehen beim Abbau der hochmolekularen organischen Verbindungen feste Reaktionsprodukte (Kohlenstoff), die sich auf der 0ll.erflä ch:e der Aufbringvorrichttnigen niederschlagen und von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen.The method of the invention is practical for the most part all organic @ `compounds applicable. Its predominant importance lies in legs Pumping off organic solvents in distillation and drying technology. In some cases, the high molecular weight organic compounds are broken down solid reaction products (carbon) that settle on the oil surface of the applicator and must be removed from time to time.

Als ein Beispiel für die Anwendung des erfindung, geirläßen Verfahrens sei das Abpumpen von Harzlösungsmitteln, z. B. Ester. bei der linprägni-er ng von Werkstücken finit künstlichen Harzen genannt. Die abzupumpenden Esterdämpfe werden bei der Überleitung über heiße Kupferoxydflächen zu C 0,,, H.=0 uil,d H#, a'bge'baut. Ein anderes Beispiel stellt das AIlpuinpen von Toluoldämpfen dar. Als Abbauprodukte erbeben sich in diesem Falle C O und H.,0-. eventuell. je nach angewandter Temperatur, können in d°n A.llbauprodtrkten auch noch organische Komponenten enthalten sein. Dies ist zulässig, wenn diese organischen Komponenten durch ihre Löslichkeit in der Pumpflüssigkeit nicht mehr stören. Andernfalls können höhere Temperaturen. welche einen noch weitgehenderen Abbau bewirken. zur Anwendung gelangen.As an example of the application of the invention, geirlässer method is the pumping of resin solvents, such. B. Esters. called finite synthetic resins for the impregnation of workpieces. The ester vapors to be pumped off are built up on transfer over hot copper oxide surfaces to C 0 ,,, H = 0 uil, d H #, a'bge '. Another example is the AIlpuinpen of toluene vapors. In this case CO and H., 0- are the degradation products. possible. Depending on the temperature used, organic components can also be contained in the construction products. This is permissible if these organic components no longer interfere due to their solubility in the pump liquid. Otherwise higher temperatures can occur. which cause an even more extensive degradation. come into use.

B%ei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird man die Temperatur der Auffangvorrichtung, um Energie zu sparen, so nieder einstellen, als gerade noch hinreicht. um einen Abbau der abzupumpenden organischen Dämpfe in genügen-(lern Ausmaß zu erzielen. Wie hoch diese Temperatur sein muß, erkennt inan im Einzelfalle leicht an ihren Auswirkungen auf den Eild'c-akuunldruck.B% of the practical implementation of the method according to the invention the temperature of the collecting device will be so low in order to save energy adjust when just enough. to break down the organic to be pumped out Vapors in sufficient (learn to achieve. How high this temperature must be, can easily be recognized in individual cases by their effects on the Eild'c battery pressure.

In ,den weitaus meisten Fällen ist eine Temperatur von 400° C hinreichend.In the vast majority of cases, a temperature of 400 ° C is sufficient.

Außer Kupferoxyden können selbstverständlich auch noch andere Real;tioilsmittel :bzw. Iiatalvsator;il. die sich zum Abbau organischer Verbindungen in an sich bekannter Weise eignen, für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet werden.In addition to copper oxides, other reagents can of course also be used :respectively. Iiatalvsator; il. which are known to break down organic compounds in per se Suitable way to be used for carrying out the method according to the invention.

Was hier vorwiegend für mechanische Pumpen ausgeführt ist, gilt sinngemäß auch für Diffusions- und Dampfstrahlpttmpen. Auch 'bei diesen ist es von Bedeutung, daß die alwirpunipenden Dämpfe in den flüssigen Pumpentreibmitteln nicht zu sehr löslich sind, weil die gelösten Dämpfe -zusammen mit dem Treibmittel beim Betrieb der Pumpen fortlaufend wiederverdampft und unter anderem den Hochv#-tktitnndiiseil ztigeführt werden, tvodurcll da> Eirdvakuuin stark beeint ri ächti# -t wird. Diese 1?r#clleinulig ist auch vom Abpunlpen gewöhnlicher (eise, z. B. Luft. bekannt, spielt alter wegen der geringeren Löslichkeit dieser Gase eine untergeordnete Rolle. Beim A;)putilpen organischer [):impfe, die li:ititig einen hohen Dampfdruck aufweisen, kann sie sich aber :ehr störend bemerkbar machen. Durch die eriiil,dungsgemäße Maßnahme, welche leichtlösliche Komponenten in wenig lösliche Koniponenten -zurückführt. werden diese Schwierigkeiten behoben.What is mainly done here for mechanical pumps also applies analogously to diffusion and vapor jet pumps. With these, too, it is important that the alwirpunipenden vapors are not too soluble in the liquid pump propellants, because the dissolved vapors are continuously re-evaporated together with the propellant during operation of the pumps and, among other things, the high-voltage dissipation is produced, todurcll since> Eirdvakuuin is strongly legged ri ichti # -t. This 1? R # clleinulig is also more common from pumping (ice, e.g. air. Known, age plays a subordinate role because of the lower solubility of these gases. With A;) putilpen organic [): vaccines that unite have high vapor pressure, it can, however, be more disturbing. By the eriiil, proper measure, which converts easily soluble components back into slightly soluble components. these difficulties are resolved.

Claims

PATFNTANSPRIICIJI :: 1. \ "experienced in pumping organic vapors, dis in the punip liquid of the pump used, e.g. B. ini liquid propellant of Diltusion- or Dampfätstrahlptmpen or in the lubricant and sealant of a mechanical pump, IÜslicll are and llci which the vapors to be pumped in front of your entry into the pump by touching heated surfaces to never-li-igernl (llelcularen, in particular inorganic compounds whose solubility in (ler 1'ump liquid no longer bothers. characterized in that the to be pumped off Vapors are brought into contact with heated copper oxides.

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the copper oxide is heated to about 400 '.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the copper oxides reduced to copper when carrying out the process .. are re-oxidized in air and reused. -1.

Application of the method according to one of the Claims 1 to 3 for pumping organic solvents.

5. Pump with upstream Device for removing organic vapors from di-igmolecular compounds for carrying out the method according to one of claims 1 to .1, characterized in that that the upstream device is loaded with init copper oxides.

6. Pump up Claim 5, characterized in that the upstream device oferflä, Lich has oxidized copper parts. References Considered: U.S. Patents Ur. 2,245,215, 2,245,216.