众所周知，真空技术的应用领域在不断扩大，抽气工艺的复杂水平也在逐渐提升，这其中的核心就是真空泵。随着各工业领域对工艺、成本、产品质量等要求的持续提高，近些年来，干式真空泵的应用越来越广泛。
▲ 国内某企业生产的干式真空泵
化学工艺对真空泵的几点要求
在许多化工企业，真空设备如同水、电和压缩空气一样是不可缺少的公共设施。真空通常用以去除空气或水蒸汽，以防止对工艺过程产生干扰，真空还可以提高反应过程的效率以及重要化合物的回收率。
在真空状态下，液体的沸点降低，这对于处理热敏材料非常有利，在真空条件下，从液态产生的固体终端产物更加均匀，几乎没有气泡造成的空穴。
此外，含有侵蚀性的化合物在真空下处理和转移则更为安全。
1 真空在化学工艺中的作用
● 去除空气中的氧气和水蒸汽（如果这些成分与工艺组分相结合，会改变化学反应）；
● 去除过多的反应物或不需要的副产品，兼顾了效率和产额；
● 降低混合物在蒸馏过程中的沸点；
● 通过去除溶剂来干燥物料；
● 利用压差输送物料。
2 获得真空的各种方法
真空是由真空泵产生的，真空泵的类型很多，为了获得低压力、大抽速，可以用多级真空泵串联和并联成真空系统。但是所有的真空系统都包含一台初级泵或称之为排大气的真空泵。根据抽气方法的不同，初级真空获得设备分类如下：
● 机械地截获气体，并将吸入的气体从吸气口输送到排气口，例如变容真空泵。
● 通过一个射流来传递动量，并将被抽气体带走，例如水蒸汽喷射泵和大气喷射器。
● 在展开的表面，利用在低温下的多孔介质吸收气体，例如吸附泵。
前两类真空泵广泛应用于化工工业领域，但是水蒸汽喷射泵由于耗能大、污染性强，现在己很少使用。吸附泵将被抽气体贮存在泵内，不能直接排向大气，所以亦不适合工业应用。随着真空在化工领域的应用不断增多，采用复合真空系统要更为合适，即由多级真空泵串联而成的真空机组。
▲ 蒸汽喷射真空泵原理
3 化工工艺对真空泵的要求
由于化工工艺的工况比较恶劣，工作周期很长，所以真空泵首先要可靠耐用、性能稳定，同时还必须具有下列性能：
● 能够处理各种不同溶剂的蒸汽，且不会对泵造成损害；
● 不会对工艺过程和环境造成污染；
● 产生的废物要尽可能减少；
● 真空泵要耐腐蚀；
● 能够处理可燃性气体或蒸汽；
● 能够吸入液体而不损害泵。
化工液环真空泵出现的问题
在化工领域，如果真空度达不到理想情况，那么工艺质量就会极大降低，同时还不利于生产经营的经济效益。可以说， 真空系统成为了制约生产装置正常安全经济运行的瓶颈 。
在以前，很多化工企业一直用 液环真空泵 。当然，液环泵有很多优点，比如操作简便、密封液的选择范围广、可抽除气流中的小液滴和微小颗粒等。但是，它的功耗很高。在密封、轴承、带动运动部件方面的功率，占到液环泵消耗总功率的60%~75%。
另外液环泵的极限压力受到密封液蒸汽压的限制，而且在低的入口压力下会产生气蚀现象，这种事件在企业中时有发生，给企业的正常生产带来严重威胁。
▲ 液环泵的叶轮由于气蚀遭到损坏
应用了液环真空泵的真空系统，真空度总是达不到理想值，而且会 产生大量污水 ，有些气态化学物质还会经过真空系统进入尾气系统，从而给环保工作带来很大压力，这也是对资源的极大浪费。
干式真空泵优势明显
自从出现干式真空泵及其系统之后，就在能源、化工、制药、半导体等诸多行业得到广泛应用。总体而言，干式真空泵具有 环保、耐腐蚀、全封闭防泄漏 等优点，抽气性能也较佳。与湿式抽真空技术相比，干式真空技术具有如下特点：
丨 能耗： 有研究表明，干式真空技术的能耗仅为采用蒸汽抽真空技术的1/11。
丨 气蚀： 干式真空技术不会产生冷凝水，也就不会出现相关化学物质导致的腐蚀问题。
丨 成本： 干式真空系统用到的设备较少，占地面积较小，总投资较小。
▲ 某制药厂采用的干式罗茨真空泵组
❶ 实例一
某化工厂对旧有的C8苯乙烯抽除装置真空系统（湿式罗茨液环真空机组）进行了改造，改成了干式罗茨螺杆真空机组。改造之后，功耗明显降低，系统真空度得到进一步提升，系统操作温度得到降低，操作平稳，蒸汽消耗量和物料聚合的发生几率得以降低，过程产品和产品质量均得到提高，起到了很好的节能、减排、提质效果。其中：
● 每年节省电能费用： 13.66万元
● 每年节省蒸汽费用： 120万元
● 每年减少污油处理或贬值处理量： 1600吨
● 由于真空度高、分馏温度大幅降低，使得原料中的环戊二烯类裂化产生的杂物大幅下降，C8质量情况大幅改善。产品纯度提高、收率提高。此外，还避免了系统因堵塞而停车检修的风险，大大降低了装置运行成本。
❷ 实例二
世界知名化工和制药企业BOC爱德华，该企业在此前开展的制药和化工产品生产活动中，安装了大量的干式真空泵系统，解决了废气和污染油的问题。
采用 干式真空技术，可一次性处理大量溶剂及酸性气体 ，尤其是在生产过程中产生的氯化氢和氨气，为后续的生产保驾护航，还避免了腐蚀危险。
另外，利用干式真空泵系统，也能切实满足该企业要求的真空条件，尤其是热敏的溴化产品和氯化产品，都可以顺利地完成干燥过程。
尤为值得一提的是，应用干式真空技术和干式真空泵系统之后，可以 让一些过去无法生产的新药品得到生产 ，从而推动化工和制药行业进入全新的发展阶段。
❸ 实例三
某化工企业回收环氧丙烷，此前一直用液环真空泵，相关的问题如前所述。除此之外，用液环真空泵系统回收环氧丙烷，最多只能达到理论值的25%左右。
后来改成了用干式真空泵直接脱气回收环氧乙烷，水洗再解析出环氧乙烷。这样不仅减少了工艺废水和废气的排放，还通过回收环氧乙烷（ 全年回收198吨 ）产生了可观的经济效益。
结 语
随着各行各业的发展升级，干式真空技术和干式真空泵系统都得到了进一步的发展。市场上出现了新一代的干泵系统。相比老式系统而言，新式干泵系统的灵活性、可靠性都得到了大幅度提高，让化工和制药企业的产量、工厂的整体经济效益、环境效益、社会效益得到了根本上的提高。
从目前几种典型的工艺来看，均要求真空泵具有 较强的耐热性、稳定性 ，同时还要具有 低成本、低噪音、易清洁 等特质。所以说，加强干式真空技术的研发，可以让我们的真空泵水平得到真正提升，让过程产品和最终产品的质量得到提高。
另外还应考虑到，要从化工和制药行业的需求入手，针对性地研究不同的设计要求，才能满足行业的发展需要，促进真空及其应用行业的健康发展。
