蒸留塔は高圧で運転する方が良いのか、低圧で運転する方が良いのか
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精留塔の圧力が上昇すると、上昇する蒸気量が減少し、リフラックスも減らさなければならない。しかし、圧力が上昇すると相対揮発度が低下し、蒸留塔に必要な理論段数が増える。しかし実際の塔にはそれほど多くの段数がないため、必要な理論段数を減らすためにリフラックスを増やす必要がある。これは矛盾しているため、塔頂の冷却負荷が十分にある場合は、できるだけ比較的低圧で運転する精留塔を選択する。私のこの解釈が正しいかどうか分からないので、ご指摘をお願いします。
これは、工程の運用要件および設備のコストに応じて具体的に決定する必要があります。
ドルトン分圧則によれば、圧力が低いほど分離が容易になり、必要な熱源やリフラックスも少なくて済むため、省エネにつながり経済的です。
低圧は分離に有利で、減圧蒸留はよく用いられる。 工業生産では、上下流の関係など他の要因によって圧力が上昇することがあります。例えば、ある蒸留システムの圧力を他のシステムより低くしてはいけない場合、操作圧力は高くなります。あるいは、圧力をさらに下げるためには冷凍コストが高くなり、使用する操作圧力もやや高くなる。 また、不活性ガスを充填して圧力を上げる方法もあります。例えば、処理される物質にある程度の危険性があり、工業機器の密封性能が十分でない場合、負圧によって空気が吸い込まれるのを防ぎ、圧力を高めて保護するためです。これは分離処理にとって悪影響を与えません
一般的には低圧の方が良いです。低圧は高圧に比べて、物質の相対揮発度が高まり、分離しやすくなる。装置の製造コストが削減され、同時に低圧下での運転温度も低くなるため、熱に敏感な材料が変質するのを防ぐことができます。しかし、低圧の状態では、塔頂凝縮器の熱交換効果を確保するために、冷却媒体として7℃の水または-12℃の塩水が必要となり、エネルギー消費が増加する。