1
УДК 66.048
Разработка
пневмовакуумной испарительной установки
концентрирования реакционных смесей
© Ю.А. Борисов, А.В. Чернышев, А.В. Полынков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены вопросы исследования рабочих процессов в установке вакуумного
концентрирования химических и молекулярно-биологических образцов. Исследовано
влияние направленности потока рабочего газа по отношению к границе раздела
фаз на процесс испарения. Проведен обзор научно-технической и патентной лите-
ратуры с целью выявления высокоэффективных схем концентрирования, суще-
ствующих в настоящее время. Проведено обоснование выбора схемы установки.
Разработан и испытан экспериментальный образец пневмовакуумного концен-
тратора реакционных смесей. Определены зависимости объема испарившейся
жидкости от времени при различных температурах раствора, скорости и давле-
ния рабочего газа. Рассмотрены вопросы математического моделирования рабо-
чих процессов в пневмовакуумной испарительной установке. Составлена матема-
тическая модель, результаты расчетов которой хорошо согласуются с результа-
тами экспериментов на опытном образце пневмовакуумного концентратора,
а также с данными, опубликованными изготовителями аналогичных установок.
Ключевые слова:
концентрирование, испарение, микрообъемы вещества, мате-
матическая модель, смесь, рабочие процессы.
При проведении исследований в таких областях естественных наук,
как молекулярная биология, биохимия и генная инженерия, связанных с
изучением свойств микроколичеств вещества, из исходной пробы необ-
ходимо выделить максимальное количество исследуемого материала с
минимальным количеством примесей. В дальнейшем исследуемый ма-
териал помещают в буферный раствор. Объем раствора, получившийся
в результате этих действий, в сотни раз превышает объем исследуемого
материала. В большинстве случаев при проведении последующих про-
цедур буферный раствор удаляется из смеси.
Методы повышения концентрации исследуемого материала из
раствора и оборудование, применяемое для этих целей, приведены в
работах [1, 2]. Это оборудование получило широко распространенное
название — концентраторы.
После проведенного анализа существующих концентраторов, их
достоинств и недостатков было предложено несколько схем устано-
