سیلینیم، د یو مهم نیمه هادي موادو او صنعتي خامو موادو په توګه، د هغې فعالیت په مستقیم ډول د هغې د پاکوالي لخوا اغیزمن کیږي. د ویکیوم تقطیر پاکولو پروسې په جریان کې، د اکسیجن ناپاکۍ یو له هغو اصلي فکتورونو څخه دی چې د سیلینیم پاکوالي اغیزه کوي. دا مقاله د ویکیوم تقطیر له لارې د سیلینیم پاکولو پرمهال د اکسیجن مینځپانګې کمولو لپاره د مختلفو میتودونو او تخنیکونو مفصل بحث وړاندې کوي.
I. د خامو موادو د درملنې دمخه مرحله کې د اکسیجن مقدار کمول
۱. د خامو موادو لومړني پاکول
خام سیلینیم معمولا مختلف ناپاکۍ لري، په شمول د اکسایډونو. د ویکیوم تقطیر سیسټم ته د ننوتلو دمخه، د کیمیاوي پاکولو میتودونه باید د سطحې اکسایډونو لرې کولو لپاره وکارول شي. په عام ډول کارول شوي پاکولو محلولونه پدې کې شامل دي:
- د هایدروکلوریک اسید محلول (۵-۱۰٪ غلظت) نرم کړئ: په مؤثره توګه اکسایډونه لکه SeO₂ منحل کوي
- ایتانول یا اکټون: د عضوي ککړتیاو د لرې کولو لپاره کارول کیږي
- د ډیونایز شوي اوبو: د پاتې تیزابو د لرې کولو لپاره څو ځله مینځل
د پاکولو وروسته، وچول باید د غیر فعال ګاز (لکه، Ar یا N₂) فضا لاندې ترسره شي ترڅو د بیا اکسیډیشن مخه ونیول شي.
۲. د خامو موادو د کمولو دمخه درملنه
د ویکیوم تقطیر دمخه د خامو موادو کمولو درملنه کولی شي د اکسیجن مینځپانګه د پام وړ کمه کړي:
- د هایدروجن کمښت: د لوړ پاکوالي هایدروجن (پاکوالي ≥99.999٪) په 200-300 درجو سانتی ګراد کې معرفي کړئ ترڅو SeO₂ عنصري سیلینیم ته راټیټ کړئ.
- د کاربوترمل کمښت: د سیلینیم خام مواد د لوړ پاکوالي کاربن پوډر سره مخلوط کړئ او د خلا یا غیر فعال فضا لاندې 400-500 درجو سانتي ګراد ته تودوخه ورکړئ، چې د C + SeO₂ → Se + CO₂ غبرګون رامینځته کوي.
- د سلفایډ کمښت: ګازونه لکه H₂S کولی شي په نسبتا ټیټه تودوخه کې د سیلینیم اکسایډ کم کړي.
II. د ویکیوم ډیسټیلیشن سیسټم ډیزاین او عملیاتي اصلاح
۱. د ویکیوم سیسټم انتخاب او ترتیب
د اکسیجن د کمولو لپاره د لوړ خلا چاپیریال خورا مهم دی:
- د ډیفیوژن پمپ + میخانیکي پمپ ترکیب وکاروئ، د وروستي خلا سره چې لږترلږه 10⁻⁴ Pa ته ورسیږي
- سیسټم باید د یخ جال سره سمبال شي ترڅو د تیلو بخار بیرته خپریدو مخه ونیسي.
- ټول اتصالونه باید د فلزي مهرونو څخه کار واخلي ترڅو د ربړي مهرونو څخه د ګازو د خپریدو مخه ونیول شي.
- سیسټم باید په کافي اندازه د ګازو پاکولو څخه تیر شي (۲۰۰-۲۵۰ درجو سانتي ګراد، ۱۲-۲۴ ساعته)
۲. د تقطیر د تودوخې او فشار دقیق کنټرول
د پروسې د پیرامیټرو غوره ترکیبونه:
- د تقطیر تودوخه: د 220-280 درجو سانتي ګراد په حد کې کنټرول کیږي (د سیلینیم د جوش نقطې 685 درجو سانتي ګراد څخه ښکته)
- د سیسټم فشار: د 1-10 Pa ترمنځ ساتل شوی
- د تودوخې کچه: 5-10 ° C/min د تاوتریخوالي تبخیر او ننوتلو څخه مخنیوي لپاره
- د کنډنسیشن زون تودوخه: د 50-80 درجو سانتي ګراد کې ساتل کیږي ترڅو د سیلینیم بشپړ کنډنسیشن ډاډمن شي.
۳. د څو مرحلو تقطیر ټیکنالوژي
د څو مرحلو تقطیر کولی شي په تدریجي ډول د اکسیجن مینځپانګه کمه کړي:
- لومړی پړاو: د ډیری بې ثباته ناپاکیو د لرې کولو لپاره سخت تقطیر
- دوهم پړاو: د اصلي برخې راټولولو لپاره د تودوخې دقیق کنټرول
- دریمه مرحله: د لوړ پاکوالي محصول ترلاسه کولو لپاره ټیټ تودوخه، ورو تقطیر
د جزوي کنډیشن لپاره د مرحلو ترمنځ د مختلفو کنډیشن تودوخې کارول کیدی شي.
III. د پروسې مرستندویه تدابیر
۱. د غیر فعال ګاز ساتنې ټیکنالوژي
که څه هم د خلا لاندې کار کوي، د لوړ پاکوالي غیر فعال ګاز مناسب معرفي کول د اکسیجن مینځپانګې کمولو کې مرسته کوي:
- د سیسټم له خالي کولو وروسته، د لوړ پاکوالي ارګون (پاکوالي ≥99.9995٪) سره تر 1000 Pa پورې ډک کړئ
- د متحرک ګاز جریان محافظت وکاروئ، په دوامداره توګه د ارګون لږ مقدار (10-20 sccm) معرفي کړئ.
- د ګازو په داخل کې د لوړ موثریت ګاز پاکوونکي نصب کړئ ترڅو پاتې اکسیجن او رطوبت لرې کړئ.
۲. د اکسیجن پاکوونکو اضافه کول
په خامو موادو کې د مناسب اکسیجن پاکونکو اضافه کول کولی شي په مؤثره توګه د اکسیجن مینځپانګه کمه کړي:
- د مګنیزیم فلز: د اکسیجن سره قوي تړاو، MgO جوړوي
- د المونیم پوډر: کولی شي په ورته وخت کې اکسیجن او سلفر لرې کړي
- د ځمکې نادره فلزات: لکه Y، La، او نور، د اکسیجن لرې کولو غوره اغیزو سره
د اکسیجن د پاکولو اندازه معمولا د خامو موادو 0.1-0.5 wt٪ وي؛ ډیر مقدار ممکن د سیلینیم پاکوالي اغیزه وکړي.
۳. د اوبو د تصفیې ټیکنالوژي
د تقطیر څخه مخکې د ویلې شوي سیلینیم فلټر کول:
- د کوارټز یا سیرامیک فلټرونو څخه کار واخلئ چې د 1-5 μm سوریو اندازه ولري.
- د فلټریشن تودوخه په 220-250 درجو سانتي ګراد کې کنټرول کړئ
- کولی شي د جامد اکسایډ ذرات لرې کړي
- فلټرونه باید د لوړ خلا لاندې مخکې له مخکې خړوب شي
IV. د درملنې وروسته او ذخیره کول
۱. د محصول راټولول او اداره کول
- د کنډنسر راټولونکی باید د جلا کیدو وړ جوړښت په توګه ډیزاین شي ترڅو په غیر فعال چاپیریال کې د موادو اسانه ترلاسه کول.
- راټول شوي سیلینیم ټوټې باید د ارګون دستکشې بکس کې بسته شي.
- که اړتیا وي، د احتمالي آکسایډ طبقو د لرې کولو لپاره د سطحې ایچنګ ترسره کیدی شي.
۲. د ذخیره کولو حالت کنټرول
- د ذخیره کولو چاپیریال باید وچ وساتل شي (د شبنم نقطه ≤-60 درجو سانتي ګراد)
- د لوړ پاکوالي غیر فعال ګاز څخه ډک دوه پرتې مهر شوي بسته بندۍ وکاروئ
- د ذخیره کولو سپارښتنه شوې تودوخه د 20 درجو سانتي ګراد څخه ښکته
- د فوتوکاتلیټیک اکسیډیشن تعاملاتو مخنیوي لپاره د رڼا سره د تماس څخه ډډه وکړئ
V. د کیفیت کنټرول او ازموینه
۱. د آنلاین څارنې ټیکنالوژي
- د اکسیجن جزوي فشار په ریښتیني وخت کې د څارنې لپاره د پاتې ګازو تحلیل کونکي (RGA) نصب کړئ
- په محافظتي ګازونو کې د اکسیجن مینځپانګې کنټرول لپاره د اکسیجن سینسرونو څخه کار واخلئ
- د Se-O بانډونو د جذب ځانګړتیاوو د پیژندلو لپاره انفراریډ سپیکٹروسکوپي وکاروئ.
۲. د بشپړ شوي محصول تحلیل
- د اکسیجن مینځپانګې ټاکلو لپاره د غیر فعال ګاز فیوژن - انفراریډ جذب میتود وکاروئ
- د اکسیجن ویش تحلیل لپاره ثانوي ایون ماس سپیکٹرومیټري (SIMS)
- د سطحې کیمیاوي حالتونو د موندلو لپاره د ایکس رې فوتو الیکټرون سپیکٹروسکوپي (XPS)
د پورته ذکر شویو جامع اقداماتو له لارې، د سیلینیم د ویکیوم استخراج په جریان کې د اکسیجن مینځپانګه د 1 ppm څخه ښکته کنټرول کیدی شي، چې د لوړ پاکوالي سیلینیم غوښتنلیکونو اړتیاوې پوره کوي. په حقیقي تولید کې، د پروسې پیرامیټرې باید د تجهیزاتو شرایطو او د محصول اړتیاو پراساس غوره شي، او د کیفیت کنټرول سخت سیسټم باید رامینځته شي.
د پوسټ وخت: جون-۰۴-۲۰۲۵