Vacuum Distillation (감압증류) 개요

Process Mainstream 

Title : Vacuum Distillation (감압증류)

Vacuum Distillation 이란 진공을 적용한 증류 공정을 말하며 우리말로 감압증류라고 호칭합니다. 

 

감압의 사전적 의미는 특정 공간안의 압력을 대기압 이하로 낮추는 것을 말합니다. 

 

다시 말해 특정 밀폐 용기안에 진공을 형성한다는 것은 결국 대기압 이하의 압력을 형성하는 것을 말하는 것이고 이는 진공형성=감압으로 정의할 수 있습니다. 

 

플랜트 산업에서는 이러한 장치류를 줄여서 VDU (Vacuum Distillation Unit) 라고 호칭합니다.

 

PEXELS

 

감압증류의 목적 

감압증류는 서로 다른 비등점을 갖고 있는 두 개 이상의 물질을 분리할 때 사용한다는 점에서 상압증류와 동일한 목적을 갖고 있으나 진공을 사용하여 압력을 낮춰 물질의 비등점을 낮춘다는 점과 원치 않은 반응을 방지하고 상대적으로 휘발성이 낮고 고비점 화합물을 분리하기 위해 사용한다는 점이 상압증류와 차이점을 갖습니다. 

 

외형적으로 상압증류탑과 유사한 형태(Column 모양)를 갖고 있으나 감압 상태에서의 물질의 분리를 수월하게 하기 위해 칼럼의 높이가 짧고 결과적으로 높이가 상압증류 탑보다 낮습니다.

• 감압증류 압력 : 1 atm. 이하 (대기압 이하)
• 상압증류 압력 : 1~3 atm (대기압 이상)

감압증류 탑 상부에는 탑 내부의 공기를 추출하기 위한 배관이 진공장치와 연결되어 있습니다. 

 

감압증류 탑은 꽤 높은 수준의 진공을 요하며 탑의 특성상 많은 양의 유량을 추출할 수 있는 장치류를 선정되어야 합니다.

• 요구되는 진공압력 범위 : 0.2 mmHg abs. ~ 50 mmHg abs.
• 요구되는 진공설비의 유량 : 340 m³/hr ~ 4,250 m³/hr

감압 요구 진공도 및 예상 유량에 따라 차이가 있으나 탑 내부의 많은 유량, 고 진공을 형성하기 위해 이젝터(Ejector) 설비를 사용합니다. 

 

이 때 이젝터는 Steam 을 Motive gas 로 사용하는 Steam jet ejector 를 적용하며 진공도 및 유량 값에 따라 Stage 를 추가합니다. 

 

ejector란 Venturi 관에 유체를 빠른 속도로 통과시키면서 발생하는 유속의 흐름을 이용하는데 이때 이를 통과하는 가스의 속도와 압력이 감소하게 되고 이를 이용해서 특정 공간의 기체 성분을 추출할 때 사용하는 장치류를 말합니다.

 

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