真空蒸馏塔中的压力通常为 10 至 40 mmHg(毫米汞柱),约为大气压力的 5%。这种低压对于保持较低的操作温度(通常低于 370 至 380 °C)至关重要,有助于防止被处理材料的热降解。
详细说明:
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低压运行:与大气条件相比,真空蒸馏过程的操作压力大大降低。这是通过真空泵实现的,真空泵可将蒸馏塔内的压力降低到 10 至 40 mmHg 的指定范围。这种压力的降低至关重要,因为它可以使液体在较低的温度下沸腾,这对于在较高温度下可能降解的热敏性材料尤为重要。
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对沸点的影响:随着压力的降低,液体的沸点也会降低。这一原理是真空蒸馏的基本原理。通过在低压下操作,蒸馏可以在比大气压下所需温度更低的温度下进行,从而保持被蒸馏材料的完整性。
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塔的设计和操作:真空蒸馏塔的低压条件需要较大的直径,以适应每蒸馏体积的液体所形成的蒸汽量的增加。这种设计特点在直径达 15 米或以上、高度达 50 米左右的蒸馏塔中非常明显。这些尺寸是处理大进料率和确保高效分离组分所必需的。
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分子蒸馏:在更低的压力下(通常低于 0.01 托(1.3 帕)),可使用分子蒸馏。该工艺在自由分子流动状态下运行,此时分子的平均自由路径与设备的尺寸相当。在这种情况下,气相对物质施加的压力极小,蒸发速度与压力无关。这种方法对油类和其他热敏性物质的净化尤为有效,因为它可以缩短加热时间,并将热损伤降至最低。
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在石油提炼中的应用:在石油精炼中,真空蒸馏用于进一步蒸馏常压蒸馏塔中的残油。低压条件可防止油在高温下发生裂解,这对保持最终产品的质量和产量至关重要。
总之,真空蒸馏塔中的压力保持在较低水平(10 至 40 mmHg),以便于在较低温度下进行蒸馏,这对于在石油精炼和石油提纯等行业中高效、安全地处理热敏性材料至关重要。
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