진공 증류: 화학 산업에서의 진공 기술

 

화학 산업은 많은 경제 부문에 원자재를 공급하는 필수불가결한 산업입니다. 예를 들어 자동차 산업, 기계 공학, 플라스틱, 식품, 유리또는 건축 자재 산업은 모두 화학 산업에서 생산되는 물질을 사용합니다. 이 물질들은 우리가 매일 사용하는 무수한 완제품에 사용됩니다. 이러한 응용 분야의 대부분에서 진공 기술이 사용됩니다. 가장 중요한 응용 분야 중 하나가 진공 증류입니다.
 

진공 증류의 이점 및 응용 분야

대기압에서 많은 유기 물질의 비등점은 200 ~ 400°C의 범위에 있습니다. 따라서 이러한 혼합물을 분리하려면 대기압에서 높은 에너지 입력이 필요합니다. 또한 이러한 범위의 온도에서 많은 경우 혼합물의 열 분해가 발생할 수 있습니다. 압력을 저진공 또는 중간 진공 범위로 낮추면 비등점이 상당히낮아집니다. 예를 들어 유화제로 사용되는 모노글리세라이드의 경우 비등점이 300°C(대기압)에서 약 220°C(0.1 hPa 미만)로 내려갑니다. 따라서 진공 증류는 식품, 제약 및 석유 화학 산업에서 볼 수 있는 온도에 민감한 물질을 처리하는 데널리 사용됩니다.
 

온도에 민감한 물질의 조제에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소는 증발 장치에서의 체류 시간입니다.많은 경우에 몇 시간까지 연장될 수 있는 체류 시간 때문에,그리고 용기 내의 유체 컬럼으로 인해 발생하는 부적절한 진공으로 반응기에서의 회분 증류가 부적합합니다. 예를 들어10 cm의 충전 레벨은 약 10 hPa의 밀도 의존적 압력에 해당합니다. 이러한 이유 때문에 박막 증발기와 단거리 증발기가다양한 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 이러한 실린더형 시스템의 경우 롤러 또는 와이퍼 블레이드를 사용하여 가열된실린더의 내부 표면에 증발될 액체의 매우 얇은 막(막 두께 1내지 3 mm)을 바릅니다. 시스템의 크기에 따라 체류 시간이몇 초에 불과할 때도 있습니다. 박막 증발은 압력 범위가 1 ~ 100hPa일 때 가장 효과적입니다. 증발성 물질이 장치에서 응축기로흐르면서 압력이 손실되기 때문에 더 낮은 압력에 이르는 것이 어렵습니다.
 

그러나 예를 들어 모노글리세라이드, 디글리세라이드 및 트리글리세라이드의 분리를 위해서는 0.01 hPa의 압력이 필요합니다. 이경우 소위 단거리 증류법이 사용됩니다. 응축기는 실린더형 증발기의 중앙에 위치하고 고온 벽과 수냉식 파이프 코일 사이의 거리는 장치의 크기에 따라 수 센티미터에 달합니다. 증발될 물질이 차가운 표면에서 직접 응축되기 때문에 압력 손실이 최소화됩니다.중간 진공에서 분자의 평균 자유 경로는 실린더와 내부 응축기 사이의 거리 범위에 있거나 이보다 상당히 크기 때문에 이 방법은 분자 증류라고도 부릅니다.

첨부한 응용 분야 보고서에서 이 최첨단 기술에 대한 자세한 내용을 읽으십시오.

다른 궁금한 내용이 있으면 주저하지 마시고 문의하십시오.
 

VTA 진공 증류 플랜트, 사진: VTA GmbH & Co. KG
VTA 진공 증류 플랜트 (사진: VTA GmbH & Co. KG)

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