石油精製プロセスにおける減圧蒸留のmmHgは通常10~40mmHgであり、これにより370~380℃以下の温度での蒸留が可能となる。このように圧力を下げると、液体の体積あたりの蒸気量が増えるため、非常に大きな直径のカラムが必要となる。分子蒸留の場合、圧力はさらに低く、通常は0.01torr(1.3Pa)以下である。これは、質量輸送が流体力学ではなく分子力学によって支配される自由分子流領域でプロセスを作動させるために必要である。
説明
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石油精製における真空蒸留(10~40mmHg):
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石油精製では、常圧蒸留で得られた残油をさらに処理するために減圧蒸留が行われる。圧力は大気圧の約5%である10~40mmHgまで下げられる。この減圧は、蒸留をより低い温度、具体的には370~380℃以下で行うことを可能にするため、極めて重要である。このような低温での運転は、望ましくない生成物の生成につながる可能性のある、より重い炭化水素の熱分解を防ぐ。また、圧力が低いため、液体の体積当たりに発生する蒸気の体積が増加し、蒸気空間の増加に対応するために非常に大きな直径の蒸留塔を使用する必要がある。分子蒸留(<0.01torrまたは1.3Pa):
分子蒸留は、石油精製のための減圧蒸留で使用される圧力よりもかなり低い圧力で行われる。一般的には高真空とされる0.01torr(1.3Pa)以下で行われる。この圧力では、分子の平均自由行程は装置の大きさに匹敵し、気相は蒸発する物質に大きな圧力をかけなくなる。この領域は自由分子流領域と呼ばれ、蒸発速度は圧力に依存しない。このプロセスは、加熱時間を最小限に抑え、熱に敏感な物質への熱損傷を減らすために、高温面と低温面の間の短い経路に依存している。分子蒸留は、通常の蒸留条件では劣化する可能性のある油やその他の繊細な物質の精製に特に有用である。
これらの異なる圧力範囲は、石油精製における重質炭化水素の熱劣化を防ぐためであれ、分子蒸留における油のような敏感な材料の精製であれ、処理される材料の特定のニーズと蒸留プロセスの目標を反映しています。