真空蒸留とは

真空蒸留は、多くの場合、温度を上げることなく、低気圧で増加した速度で混合物から蒸発する傾向を利用することにより、液体混合物から揮発性化合物を分離するプロセスです。 混合物を蒸留タンクに入れて圧力を下げると、揮発性化合物が混合物から蒸発します。 その後、蒸気は捕捉され、凝縮して液体に戻ります。 真空蒸留は、石油精製所で行われているように、実験室で小規模に、または工業規模で実施できます。

液体に溶解した化合物はすべて蒸気圧を持ちます。蒸気圧は通常、特定の温度での標準気圧の一部として表されます。 特定の化合物が液体溶液から容易に蒸発する圧力です。 真空蒸留では、特に石油製品の精製において、この特性を使用して混合物から個々の化合物を分離します。 分離される液体は、圧力調整システムを備えた密閉容器に入れられます。 混合物の特定の要素の既知の蒸気圧を使用することにより、混合物から所望の化合物が蒸発または沸騰し始めるまで、圧力が低下し、時には温度が上昇します。

目的の化合物が蒸気に変換された後、収集され、冷却され、標準大気圧に戻されて凝縮されます。 通常、プロパンなどの燃料などの気体である場合は、標準大気圧よりも高い圧力に加圧して液体に変換することもできます。 未加工の原油などの混合物をさまざまな温度と圧力にさらすことにより、混合物の多くの異なる成分をこのように分離および精製できます。 原油には数百の炭化水素が含まれている可能性があり、多くの場合、真空蒸留がこれらを容易かつ効率的に分離する唯一の方法です。

沸点が高い化合物、または蒸気が標準気圧の空気よりも重い化合物は、特に水または水を含む混合物に溶解した場合、真空蒸留による分離に特に適しています。 真空蒸留では、化合物を他の方法で可能な温度より低い温度で蒸留することもできます。 これは、加熱によって変化または分解される化合物に役立ちます。

真空蒸留用の装置は、研究所で時々使用されるような比較的単純なものでも、石油精製所にある大きな塔のように非常に複雑なものでもかまいません。 石油精製所の真空蒸留塔は、数階建てで、数十の炭化水素化合物を分離できる場合があります。 小規模な実験室のセットアップは非常にシンプルで、テーブルトップよりも多くのスペースを占有することはありません。