La distillation sous vide est un processus crucial dans diverses industries, en particulier dans les raffineries de pétrole et la distillation moléculaire.
La plage de pression pour la distillation sous vide varie généralement en fonction de l'application spécifique.
Pour les processus de raffinage du pétrole, la pression est généralement comprise entre 10 et 40 mmHg.
Cette plage permet de distiller à des températures inférieures à 370 ou 380 °C.
La réduction de la pression augmente le volume de vapeur par volume de liquide.
Cette augmentation nécessite l'utilisation de colonnes de très grand diamètre pour tenir compte de l'augmentation de l'espace de vapeur.
Pour la distillation moléculaire, les pressions sont encore plus basses, généralement inférieures à 0,01 torr (1,3 Pa).
Ce vide poussé est nécessaire pour que le processus fonctionne dans le régime d'écoulement moléculaire libre.
Dans ce régime, le transport de masse est régi par la dynamique moléculaire plutôt que par la dynamique des fluides.
4 Plages de pression clés dans la distillation sous vide
1. Distillation sous vide dans les raffineries de pétrole (10-40 mmHg)
Dans les raffineries de pétrole, la distillation sous vide est utilisée pour poursuivre le traitement de l'huile résiduelle obtenue par distillation atmosphérique.
La pression est réduite à 10-40 mmHg, soit environ 5 % de la pression atmosphérique.
Cette réduction permet à la distillation de se dérouler à des températures plus basses, notamment inférieures à 370-380 °C.
Ces températures plus basses empêchent le craquage thermique des hydrocarbures les plus lourds.
Ce craquage thermique pourrait entraîner la formation de produits indésirables.
La basse pression augmente également le volume de vapeur formé par volume de liquide.
Cette augmentation nécessite l'utilisation de colonnes de distillation de très grand diamètre.
2. Distillation moléculaire ( <0,01 torr ou 1,3 Pa)
La distillation moléculaire fonctionne à des pressions nettement inférieures à celles utilisées dans la distillation sous vide pour le raffinage du pétrole.
Elle se produit généralement à des pressions inférieures à 0,01 torr (1,3 Pa), ce qui est considéré comme un vide poussé.
À ces pressions, le libre parcours moyen des molécules est comparable à la taille de l'équipement.
La phase gazeuse n'exerce plus de pression significative sur la substance à évaporer.
Ce régime est connu sous le nom de régime d'écoulement moléculaire libre.
Dans ce régime, le taux d'évaporation est indépendant de la pression.
Le processus repose sur un chemin court entre les surfaces chaudes et froides.
Cela permet de minimiser le temps de chauffage et de réduire les dommages causés par la chaleur aux matériaux sensibles à la chaleur.
La distillation moléculaire est particulièrement utile pour la purification des huiles et autres matériaux sensibles.
Ces différentes plages de pression reflètent les besoins spécifiques des matériaux traités et les objectifs du processus de distillation.
Qu'il s'agisse de prévenir la dégradation thermique des hydrocarbures lourds dans le raffinage du pétrole ou de purifier des matières sensibles comme les huiles dans la distillation moléculaire.
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