진공 증류에 필요한 압력은 일반적으로 석유 정제 공정의 경우 10~40mmHg이며, 이는 370~380°C 이하의 온도에서 증류할 수 있는 범위입니다. 이렇게 압력이 감소하면 액체 부피당 증기 부피가 증가하므로 매우 큰 직경의 컬럼이 필요합니다. 분자 증류의 경우 압력은 일반적으로 0.01 토르(1.3 Pa) 미만으로 더 낮아지며, 이는 유체 역학이 아닌 분자 역학이 질량 수송을 지배하는 자유 분자 흐름 체제에서 공정이 작동하는 데 필요합니다.
설명:
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석유 정유 공장의 진공 증류(10~40mmHg):
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석유 정제소에서는 대기 증류에서 얻은 잔류 오일을 추가로 처리하기 위해 진공 증류를 사용합니다. 압력은 대기압의 약 5% 수준인 10~40mmHg로 감소합니다. 이러한 압력 감소는 특히 370~380°C 이하의 낮은 온도에서 증류가 이루어질 수 있도록 하기 때문에 매우 중요합니다. 이러한 낮은 온도에서 작동하면 더 무거운 탄화수소의 열 균열을 방지하여 바람직하지 않은 제품이 형성되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 낮은 압력은 액체 부피당 형성되는 증기의 양을 증가시키므로 증기 공간을 수용하기 위해 매우 큰 직경의 증류탑을 사용해야 합니다.분자 증류(<0.01 torr 또는 1.3 Pa):
분자 증류는 석유 정제를 위한 진공 증류에 사용되는 압력보다 훨씬 낮은 압력에서 작동합니다. 일반적으로 고진공으로 간주되는 0.01토르(1.3Pa) 이하에서 발생합니다. 이러한 압력에서는 분자의 평균 자유 경로가 장비의 크기와 비슷해지며 기체상은 더 이상 증발되는 물질에 큰 압력을 가하지 않습니다. 이 체제는 자유 분자 흐름 체제로 알려져 있으며, 증발 속도는 압력과 무관합니다. 이 공정은 가열 시간을 최소화하고 열에 민감한 물질의 열 손상을 줄이기 위해 뜨거운 표면과 차가운 표면 사이의 짧은 경로에 의존합니다. 분자 증류는 일반 증류 조건에서 품질이 저하될 수 있는 오일 및 기타 민감한 물질의 정제에 특히 유용합니다.
이러한 다양한 압력 범위는 석유 정제에서 중질 탄화수소의 열 분해를 방지하거나 분자 증류에서 오일과 같은 민감한 물질을 정제하는 등 처리되는 물질의 특정 요구 사항과 증류 공정의 목표를 반영합니다.
