La pression dans une colonne de distillation sous vide est généralement comprise entre 10 et 40 mmHg.
Cela représente environ 5 % de la pression atmosphérique.
Cette faible pression est essentielle pour maintenir des températures de fonctionnement basses.
En général, ces températures sont inférieures à 370 ou 380 °C.
Cela permet d'éviter la dégradation thermique des matériaux traités.
Comprendre la pression dans les colonnes de distillation sous vide
1. Fonctionnement à basse pression
Le processus de distillation sous vide fonctionne à des pressions considérablement réduites par rapport aux conditions atmosphériques.
Pour ce faire, on utilise des pompes à vide.
Ces pompes abaissent la pression à l'intérieur de la colonne de distillation dans la plage spécifiée de 10 à 40 mmHg.
Cette réduction de pression est essentielle car elle permet aux liquides de bouillir à des températures plus basses.
Cela est particulièrement important pour les matériaux sensibles à la chaleur qui pourraient se dégrader à des températures plus élevées.
2. Impact sur les points d'ébullition
Lorsque la pression diminue, le point d'ébullition d'un liquide diminue également.
Ce principe est fondamental pour la distillation sous vide.
En opérant à ces basses pressions, la distillation peut être effectuée à des températures inférieures à celles requises à la pression atmosphérique.
Cela permet de préserver l'intégrité des matériaux distillés.
3. Conception et fonctionnement de la colonne
Les conditions de basse pression dans les colonnes de distillation sous vide nécessitent des diamètres importants.
Cela permet de tenir compte de l'augmentation du volume de vapeur formé par volume de liquide distillé.
Cette caractéristique de conception est évidente dans les colonnes qui peuvent avoir des diamètres de 15 mètres ou plus et des hauteurs allant jusqu'à environ 50 mètres.
Ces dimensions sont nécessaires pour traiter des débits d'alimentation importants et assurer une séparation efficace des composants.
4. Distillation moléculaire
La distillation moléculaire est utilisée à des pressions encore plus basses, généralement inférieures à 0,01 torr (1,3 Pa).
Ce procédé fonctionne dans le régime du flux moléculaire libre.
Dans ce cas, le libre parcours moyen des molécules est comparable à la taille de l'équipement.
La phase gazeuse exerce une pression minimale sur la substance.
Le taux d'évaporation devient indépendant de la pression.
Cette méthode est particulièrement efficace pour la purification des huiles et autres matériaux sensibles à la chaleur.
Elle permet des temps de chauffage très courts et des dommages minimes dus à la chaleur.
5. Application au raffinage du pétrole
Dans les raffineries de pétrole, la distillation sous vide est utilisée pour poursuivre la distillation de l'huile résiduelle provenant de la colonne de distillation atmosphérique.
Les conditions de basse pression empêchent le pétrole de se fissurer à des températures élevées.
Cela est essentiel pour maintenir la qualité et le rendement des produits finaux.
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