진공 증류탑의 압력은 일반적으로 대기압의 약 5% 수준인 10~40mmHg(수은 밀리미터)입니다. 이 낮은 압력은 일반적으로 370~380°C 미만의 낮은 작동 온도를 유지하는 데 매우 중요하며, 이는 처리되는 재료의 열 저하를 방지하는 데 도움이 됩니다.
자세한 설명:
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저압 작동: 진공 증류 공정은 대기압 조건에 비해 현저히 낮은 압력에서 작동합니다. 이는 증류탑 내부의 압력을 10~40mmHg의 지정된 범위로 낮출 수 있는 진공 펌프를 사용하여 달성할 수 있습니다. 이러한 압력 감소는 액체가 더 낮은 온도에서 끓을 수 있도록 하기 때문에 필수적이며, 이는 고온에서 성능이 저하될 수 있는 열에 민감한 물질에 특히 중요합니다.
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끓는점에 미치는 영향: 압력이 감소하면 액체의 끓는점도 감소합니다. 이 원리는 진공 증류의 기본 원리입니다. 이러한 낮은 압력에서 작동하면 대기압에서 요구되는 온도보다 낮은 온도에서 증류를 수행할 수 있으므로 증류되는 물질의 무결성을 보존할 수 있습니다.
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컬럼 설계 및 작동: 진공 증류탑의 저압 조건은 증류된 액체 부피당 형성되는 증기 부피의 증가를 수용하기 위해 큰 직경이 필요합니다. 이러한 설계 특징은 직경이 15미터 이상이고 높이가 최대 약 50미터에 달하는 컬럼에서 분명하게 드러납니다. 이러한 치수는 큰 이송 속도를 처리하고 성분의 효율적인 분리를 보장하는 데 필요합니다.
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분자 증류: 일반적으로 0.01 토르(1.3 Pa) 미만의 더 낮은 압력에서는 분자 증류가 사용됩니다. 이 공정은 분자의 평균 자유 경로가 장비의 크기와 비슷한 자유 분자 흐름 체제에서 작동합니다. 여기서 기체상은 물질에 최소한의 압력을 가하고 증발 속도는 압력과 무관하게 됩니다. 이 방법은 가열 시간이 매우 짧고 열 손상을 최소화할 수 있어 오일 및 기타 열에 민감한 물질의 정제에 특히 효과적입니다.
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석유 정제 응용 분야: 석유 정제 공장에서는 대기 증류탑에서 잔류 오일을 추가로 증류하기 위해 진공 증류가 사용됩니다. 저압 조건은 오일이 고온에서 균열되는 것을 방지하여 최종 제품의 품질과 수율을 유지하는 데 중요합니다.
요약하면, 진공 증류탑의 압력은 낮은 수준(10~40mmHg)으로 유지되어 저온에서 증류가 용이하며, 이는 석유 정제 및 오일 정제와 같은 산업에서 열에 민감한 물질을 효율적이고 안전하게 처리하는 데 필수적입니다.
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