О дистилляции в колоннах: каковы преимущества и недостатки работы при сниженном, нормальном и повышенном давлении?

Изменения давления влияют на изменение температуры кипения. Использование сниженного, нормального или повышенного давления определяется исходя из свойств вещества и требований к процессу разделения. Снижение и повышение давления являются принудительными мерами; в некоторых системах даже при высокой температуре в нижней части колонны разделение не удается осуществить. Дальнейшее повышение температуры может привести к образованию кокса или к резкому увеличению затрат. В таких случаях можно использовать снижение давления для понижения температуры кипения и тем самым достижения необходимого уровня разделения. Наиболее распространенным примером является колонна с сниженным давлением, используемая в процессах дистилляции. Повышение давления применяется тогда, когда при нормальном давлении точность разделения не соответствует требованиям; повышение давления способствует снижению содержания тяжелых компонентов в газовой фазе, что позволяет достичь необходимого уровня разделения.

Последнее изменение в этом посте было сделано Lin Ling 4 марта 2019 года в 14:30. Хочу высказать свое мнение по этому вопросу. Выше уже обсуждался этот вопрос с точки зрения физических свойств материалов, поэтому не буду повторяться. Это также проблема, которая постоянно рассматривается в теории химической инженерии и технологии разделения — а именно влияние давления на относительную летучесть компонентов, подлежащих разделению. Однако при практической обработке в процессах дистилляции, например при дистилляции мономеров силиконов, анализ физико-химических свойств показывает, что давление оказывает незначительное влияние на относительную летучесть некоторых сложноотделяемых компонентов. Учитывая, что повышение давления приводит к увеличению нагрузки на пар, теоретически следует снизить давление, например до атмосферного. Но при реальном изучении данных с завода оказалось, что давление обычно превышает 1,5 бара. Затем я изучил мнения, упомянутые в литературе: с точки зрения гидравлических расчетов, при низком давлении (p7 бар) снижение давления приводит к уменьшению диаметра колонны, необходимой для разделения компонентов; в то время как при среднем давлении (P=3–7 бар) изменение давления почти не влияет на диаметр колонны. Диаметр ректификационной колонны напрямую связан с её производственной стоимостью, поэтому с этой точки зрения для ректификационных колонн органосиликоновых мономеров целесообразно увеличить рабочее давление внутри колонны с целью снижения её производственных затрат. Эта точка зрения — такая, о которой я раньше никогда не думал. У меня ещё недостаточно опыта в инженерии, поэтому, если среди присутствующих есть специалисты в этой области, прошу их дать совет. Лю З. Й., Джобсон М. Влияние рабочего давления на пропускную способность колонны для дистилляции. Computers & Chemical Engineering, 1999, 23(S):S831–S834.