Das mmHg für die Vakuumdestillation liegt bei Erdölraffinerieprozessen in der Regel zwischen 10 und 40 mmHg, was eine Destillation bei Temperaturen unter 370 bis 380 °C ermöglicht. Dieser reduzierte Druck erhöht das Dampfvolumen pro Flüssigkeitsvolumen, was Kolonnen mit sehr großem Durchmesser erforderlich macht. Bei der Molekulardestillation sind die Drücke sogar noch niedriger, typischerweise unter 0,01 Torr (1,3 Pa), was notwendig ist, damit der Prozess im freien molekularen Strömungsregime abläuft, in dem der Massentransport durch die Molekulardynamik und nicht durch die Fluiddynamik bestimmt wird.
Erläuterung:
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Vakuumdestillation in Erdölraffinerien (10-40 mmHg):
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In Erdölraffinerien wird die Vakuumdestillation eingesetzt, um das aus der atmosphärischen Destillation gewonnene Restöl weiter zu verarbeiten. Der Druck wird auf 10-40 mmHg reduziert, was etwa 5 % des atmosphärischen Drucks entspricht. Diese Druckreduzierung ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Destillation bei niedrigeren Temperaturen, insbesondere unter 370-380 °C, ermöglicht. Der Betrieb bei diesen niedrigeren Temperaturen verhindert das thermische Cracken der schwereren Kohlenwasserstoffe, das zur Bildung unerwünschter Produkte führen könnte. Der niedrige Druck erhöht auch das Volumen des pro Flüssigkeitsvolumen gebildeten Dampfes, was den Einsatz von Destillationskolonnen mit sehr großem Durchmesser erforderlich macht, um den größeren Dampfraum unterzubringen.Molekulare Destillation (<0,01 Torr oder 1,3 Pa):
Die molekulare Destillation erfolgt bei deutlich niedrigeren Drücken als bei der Vakuumdestillation zur Erdölraffination. Sie findet in der Regel unter 0,01 Torr (1,3 Pa) statt, was als Hochvakuum gilt. Bei diesen Drücken ist die mittlere freie Weglänge der Moleküle vergleichbar mit der Größe der Anlage, und die Gasphase übt keinen nennenswerten Druck mehr auf die zu verdampfende Substanz aus. Dieser Zustand wird als freier Molekularfluss bezeichnet, bei dem die Verdampfungsrate unabhängig vom Druck ist. Das Verfahren beruht auf einem kurzen Weg zwischen der heißen und der kalten Oberfläche, um die Erhitzungszeit zu minimieren und Hitzeschäden an hitzeempfindlichen Materialien zu verringern. Die Molekulardestillation eignet sich besonders für die Reinigung von Ölen und anderen empfindlichen Materialien, die unter normalen Destillationsbedingungen zersetzt werden könnten.
Diese unterschiedlichen Druckbereiche spiegeln die spezifischen Anforderungen der zu verarbeitenden Materialien und die Ziele des Destillationsprozesses wider, sei es zur Verhinderung des thermischen Abbaus schwerer Kohlenwasserstoffe in der Erdölraffination oder zur Reinigung empfindlicher Materialien wie Öle in der Molekulardestillation.
