真空系统设计（吸附捕集器）

　　2。3。3吸附捕集器
　　吸附捕集器又称吸附阱，它是应用表面的物理吸附和化学吸收的原理，达到阻挡或减少系统中蒸气返流的目的，它被广泛应用在机械真空泵和扩散泵（或被抽容器）之间。泵中除有油蒸气、水蒸气等外，还有在机械泵中由于转子和泵体之间的摩擦热使油分解（裂变）而产生轻馏分物质的气体。泵愈大，转数愈高，油的分解亦愈严重，这样就加剧了油蒸气的返流。人们根据物理、化学原理设计了各种吸附捕集器，其中常见的吸附剂有：分子筛（沸石）、活性炭、硅胶、Al2O3、P2O5等。在设计吸附捕集器时，除保证常规的真空性能外，尚须注意以下几点：（1）流导足够大，避免过大地影响泵的抽速；（2）避免返流的蒸气分子未经吸附剂碰撞而直接从入口通向出口，以提高阻挡效果。图276所示是金属分子筛捕集器，其特点是：分子筛烘烤激活是用管状加热器中心加热，被吸附的蒸气从接管排出，不用移出分子筛，既结构简单又操作方便，这种捕集器的最好效果可捕集99。7的油蒸气。常用的13X型分子筛的内孔径为1。3nm，空腔直径为2。5而一般的油分子直径大约为0。70。8nm，所以室温下13X型分子筛对油分子有强烈的吸附作用。据试验，经过激活后的13X型分子筛的挡油率可达99。8，但13X型分子筛的活性保持时间只有20h，故需定期激活处理。表223列出了常用吸附剂在25时所含水分，其本身的饱和蒸气压力均在1。3102以下。图277所示为贝克和劳伦逊所采用的吸附捕集器。在一根长127mm，直径51mm的圆柱管两端加固定网，管中存放不同的吸附剂，其挡油效果见表224。可见，3A分子筛有65的挡油效果，表明在机械泵返流的油蒸气中，相对分子质量小、直径小的油蒸气分子多。表225列出了各种吸附剂性能。
　　图27613金属分子筛捕集器图277吸附捕集器示意图
　　1金属网；2一分子筛；3一加热器；1不锈钢网；2一吸附剂
　　4螺盖；5密封圈；6一壳体
　　表223常用吸附剂在25时所含的水分
　　图278所示为一种实用的活性氧化铝捕集器，其中放置310mm的球状吸附剂，挡油效率可达99，主要用于前级管道。
　　图278活性氧化铝捕集器
　　1不锈钢网；2一吸附剂；L一层厚（通常L80cm）
　　表224填充不同吸附剂的捕集器挡油效果
　　表225各种吸附剂性能
　　为防止蒸气进入真空系统中，有时采用舟状器皿装入吸附剂后，置于机械泵入口处。常用的吸附剂有P2O5、Al2O3、硅胶等。吸附剂单位表面吸附的分子数（个cm2）为：
　　VT（218）
　　式中，v为单位时间内碰撞在吸附剂单位面积上的分子数
　　T为分子在吸附剂表面上停留的时间，该值为
　　其中Q为吸附热，即1kgmol气体，由气态转变到吸附态时放出的热量；T0为固体吸附剂表面原子的振动周期，To1013；T为气体的绝对温度，K；R为普适气体常数。