傳統(tǒng)釜式減壓蒸餾的局限性

傳統(tǒng)的釜式減壓蒸餾仍然是很多化工企業(yè)進(jìn)行蒸餾分離的手段。

  蒸餾原理如左圖所示, 其中:

  1 為加料口

  2 為冷凝輕相出口

  3 為重相出口

  4 為加熱熱源

  5 為輕相冷凝器冷媒

  6 為真空系統(tǒng)管口

相比較短程蒸餾，釜式減壓蒸餾的主要弊端在于：

-   這是一種批處理的工藝過程，是非連續(xù)的工藝；

-   物料在釜內(nèi)停留的時(shí)間很長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間的加熱很容易造成熱敏性物料的熱分解、結(jié)焦、聚合；

-   尤為關(guān)鍵的是，由于釜內(nèi)有液柱的壓力，實(shí)際在釜內(nèi)底部的壓力需要加上液柱的壓力，也就是說即使真空系統(tǒng)的真空度再好，也無法克服這個(gè)液柱的壓力，這勢(shì)必造成需要更高的加熱溫度才能實(shí)現(xiàn)熱分離，而過高的溫度會(huì)加劇物料熱分解、聚合的風(fēng)險(xiǎn)。

舉例說明，如上圖所示，釜內(nèi)有2米高的液體，密度為800 kg/m³，而液面上方釜內(nèi)空間內(nèi)的絕對(duì)操作壓力已經(jīng)能夠達(dá)到200Pa即2mbar.

h = 2 m

ρ = 800 kg/m³

P _pot = 200 Pa = 2 mbar

P heating = P _pot + ρ x g x h=160mbar

這就意味著，即使釜內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了2mbar的真空度，而釜內(nèi)底部的壓力仍然為160mbar，這種真空條件很難將輕組分有效脫除，而短程蒸餾是采用刮膜轉(zhuǎn)子將物料布成非常薄的薄膜進(jìn)行蒸發(fā)，幾乎沒有液柱壓力的影響，短程蒸餾操作壓力能夠達(dá)到0.001mbar, 相比釜式蒸餾下降了5個(gè)數(shù)量級(jí)的操作壓力，這也是為什么很多情況下釜式蒸餾難以實(shí)現(xiàn)的分離在短程蒸餾中可以在一個(gè)非常低的溫度下輕松實(shí)現(xiàn)。