Technisches Team · Kintek Solution

Der Druck in einer Vakuumdestillationskolonne liegt in der Regel zwischen 10 und 40 mmHg (Millimeter Quecksilber), was etwa 5 % des atmosphärischen Drucks entspricht. Dieser niedrige Druck ist entscheidend für die Aufrechterhaltung niedriger Betriebstemperaturen, die in der Regel unter 370 bis 380 °C liegen, was dazu beiträgt, den thermischen Abbau der zu verarbeitenden Materialien zu verhindern.

Ausführliche Erläuterung:

1. Niederdruckbetrieb: Das Vakuumdestillationsverfahren arbeitet bei deutlich niedrigeren Drücken als bei atmosphärischen Bedingungen. Dies wird durch den Einsatz von Vakuumpumpen erreicht, die den Druck in der Destillationskolonne auf den angegebenen Bereich von 10 bis 40 mmHg senken können. Diese Druckreduzierung ist wichtig, weil die Flüssigkeiten dadurch bei niedrigeren Temperaturen sieden können, was besonders für hitzeempfindliche Materialien wichtig ist, die bei höheren Temperaturen zersetzt werden könnten.

2. Auswirkungen auf den Siedepunkt: Wenn der Druck sinkt, sinkt auch der Siedepunkt einer Flüssigkeit. Dieses Prinzip ist grundlegend für die Vakuumdestillation. Durch den Betrieb bei diesen niedrigen Drücken kann die Destillation bei niedrigeren Temperaturen als bei atmosphärischem Druck durchgeführt werden, wodurch die Integrität der zu destillierenden Materialien erhalten bleibt.

3. Aufbau und Betrieb der Kolonne: Die niedrigen Druckbedingungen in Vakuumdestillationskolonnen erfordern große Durchmesser, um das größere Volumen an Dampf, das sich pro Volumen der destillierten Flüssigkeit bildet, aufzunehmen. Dieses Konstruktionsmerkmal zeigt sich in Kolonnen, die einen Durchmesser von 15 Metern oder mehr und eine Höhe von bis zu 50 Metern haben können. Diese Dimensionen sind notwendig, um die großen Zufuhrmengen zu bewältigen und eine effiziente Trennung der Komponenten zu gewährleisten.

4. Molekulare Destillation: Bei noch niedrigeren Drücken, typischerweise unter 0,01 Torr (1,3 Pa), wird die Molekulardestillation eingesetzt. Dieses Verfahren arbeitet im Regime der freien Molekularströmung, bei dem die mittlere freie Weglänge der Moleküle mit der Größe der Anlage vergleichbar ist. Hier übt die Gasphase einen minimalen Druck auf die Substanz aus, und die Verdampfungsrate ist unabhängig vom Druck. Diese Methode eignet sich besonders für die Reinigung von Ölen und anderen hitzeempfindlichen Stoffen, da sie sehr kurze Erhitzungszeiten und minimale Hitzeschäden ermöglicht.

5. Anwendung in der Erdölraffination: In Erdölraffinerien wird die Vakuumdestillation eingesetzt, um das Restöl aus der atmosphärischen Destillationskolonne weiter zu destillieren. Die niedrigen Druckbedingungen verhindern, dass das Öl bei hohen Temperaturen aufbricht, was für die Qualität und den Ertrag der Endprodukte entscheidend ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Druck in einer Vakuumdestillationskolonne auf einem niedrigen Niveau (10 bis 40 mmHg) gehalten wird, um die Destillation bei niedrigeren Temperaturen zu erleichtern, was für die effiziente und sichere Verarbeitung hitzeempfindlicher Materialien in Industrien wie der Erdölraffination und der Ölreinigung unerlässlich ist.

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