Величина вакуумной дистилляции обычно составляет от 10 до 40 мм рт. ст. для процессов нефтепереработки, что позволяет проводить дистилляцию при температурах ниже 370-380 °C. Такое пониженное давление увеличивает объем паров на объем жидкости, что требует использования колонн большого диаметра. Для молекулярной дистилляции давление еще ниже, обычно менее 0,01 торр (1,3 Па), что необходимо для работы процесса в режиме свободного молекулярного потока, где перенос массы регулируется молекулярной динамикой, а не динамикой жидкости.
Пояснение:
-
Вакуумная дистилляция на нефтеперерабатывающих заводах (10-40 мм рт. ст.):
-
На нефтеперерабатывающих заводах вакуумная дистилляция используется для дальнейшей переработки остаточного масла, полученного в результате атмосферной дистилляции. Давление снижается до 10-40 мм рт. ст., что составляет около 5 % от атмосферного давления. Такое снижение давления очень важно, поскольку позволяет проводить дистилляцию при более низких температурах, в частности, при температуре ниже 370-380 °C. Работа при таких низких температурах предотвращает термический крекинг более тяжелых углеводородов, который может привести к образованию нежелательных продуктов. Низкое давление также увеличивает объем образующегося пара на объем жидкости, что приводит к необходимости использования дистилляционных колонн большого диаметра для размещения увеличенного парового пространства.Молекулярная дистилляция (<0,01 торр или 1,3 Па):
Молекулярная дистилляция работает при давлениях значительно ниже тех, которые используются при вакуумной дистилляции для переработки нефти. Обычно она происходит при давлении ниже 0,01 торр (1,3 Па), что считается высоким вакуумом. При таких давлениях средний свободный путь молекул сравним с размерами оборудования, и газообразная фаза больше не оказывает значительного давления на испаряемое вещество. Этот режим известен как режим свободного молекулярного потока, при котором скорость испарения не зависит от давления. Процесс основан на коротком пути между горячей и холодной поверхностями, что позволяет минимизировать время нагрева и уменьшить тепловое повреждение термочувствительных материалов. Молекулярная дистилляция особенно полезна для очистки масел и других чувствительных материалов, которые могут разрушаться при обычных условиях дистилляции.
Различные диапазоны давления отражают специфические потребности обрабатываемых материалов и цели процесса дистилляции, будь то предотвращение термической деградации тяжелых углеводородов в нефтепереработке или очистка чувствительных материалов, таких как масла, в молекулярной дистилляции.
