蒸留技術は、混合物中の各成分の沸点の違いを利用して混合物を分離する最も重要な技術です。各成分の沸点は異なります。気液共存状態では、低沸点成分は比較的揮発しやすいため、気相中の低沸点成分の相対割合が気相中の低沸点成分の割合よりも高くなります。液相。二成分混合物のこの特性を利用して、蒸留による二成分混合物の完全な分離を達成することができる。二成分混合物蒸留分離プロセスには、次の標準設備が含まれます。1つは、原料（二成分混合物）の蒸留輸送です。室温（周囲温度）での二成分混合物の沸点が以下の場合、二成分混合物は室温で気体輸送装置です。二成分混合物の沸点が室温より高い場合は圧縮機、室温での二成分混合物の液体輸送装置はポンプです。 2つ目は蒸留原料と蒸留分離生成物の二成分混合物の熱交換であり、この熱交換器は主熱交換器とも言えます。その主な機能は、蒸留原料と蒸留分離生成物の熱交換を介して行われる一方で、熱交換後の蒸留原料は気液共存に近い状態で精留塔の途中に送られることです。熱交換後の蒸留分離生成物の温度は保管や輸送時に常温に近くなります。もちろん、蒸留原料と蒸留分離生成物の熱交換により、蒸留分離プロセスのエネルギー消費も削減されます。 3つ目は蒸留分離プロセスの中核となる蒸留塔であり、二成分混合物の蒸留分離は蒸留塔内で実現されます。 3 つの部分から構成され、1 つは蒸留塔凝縮器の上部に設置され、冷却水を介して冷却能力を提供し、蒸留塔内の低沸点成分を凝縮して蒸留塔の還流液として液相にします。 2つ目は精留塔の底部に設置されたリボイラーで、蒸気を介して熱を与え、精留塔底部の高沸点成分を蒸発させて蒸留ガスとして上昇させます。 3 つ目は蒸留塔本体で、中央にトレイまたはパッキンを備えた円筒形の圧力容器です。トレイとパッキンの役割は、精留塔の上下から低沸点純粋成分と高沸点純粋成分を取り出すために蒸留分離ができるように物質と熱の伝達を強化することです。蒸留は基本的な化学単位の操作であり、純粋に物理的なプロセスであり、神秘はありません。上記の説明からわかるように、リボイラー蒸気による入熱は基本的に凝縮器の冷却水によって奪われます。したがって、蒸留分離プロセスは実際には熱を消費せず、リボイラーの入力熱と凝縮器の出力熱の温度差によって生成される有効エネルギーを消費します。これがヒートポンプ技術の最も重要な基盤となります。蒸留分離プロセスで広く使用されており、蒸留分離プロセスにおける最も重要な省エネ技術となっています。蒸留分離プロセスにおけるヒートポンプ技術の最も基本的な応用は、蒸気と冷却水の代わりに密閉型ヒートポンプを使用してリボイラーを加熱し、凝縮器から熱を出力することです。この最も基本的なアプリケーションは、蒸留塔の設備や蒸留塔内のパラメーターを変更せず、依然として二成分混合物の蒸留分離プロセスにおける標準的な単塔蒸留分離プロセスです。蒸気と冷却水の代わりに密閉ヒートポンプを使用することは、蒸留分離プロセスで使用されるヒートポンプ技術の最も基本的な方法ですが、実際の蒸留分離プロセスでは一般的ではありません。その理由は次のとおりです。まず、密閉型ヒートポンプは、高沸点成分と低沸点成分の二成分混合物にのみ適しています。沸点ギャップが大きすぎない、沸点ギャップが大きすぎる、圧縮比が低い。ヒートポンプコンプレッサーの規模が大きすぎると、プロジェクトコストが大幅に上昇し、経済性が良くありません。 2つ目は、リボイラーの加熱と凝縮器からの出力熱を密閉型ヒートポンプで完全に蒸気と冷却水に置き換える方法であるが、そうすると必然的に精留系の熱バランスや冷熱バランスの問題が生じ、熱を確保するため、精留システムのバランスを考慮して、蒸気と冷却水を使用して蒸留分離を達成できる場合、最も簡単な方法は、蒸気と冷却水を使用してリボイラーと凝縮器を保持することです。この場合、完全に自己加熱する密閉型ヒートポンプの使用は必要なく、シングルヒートポンプとマルチヒートポンプ技術を使用して蒸留分離プロセスを改善するだけで済みます。第三に、蒸留分離プロセスでのオープン ヒート ポンプの使用には、クローズド ヒート ポンプに比べて大きな利点があります。第 4 に、クローズド ヒート ポンプ蒸留プロセスの使用は周囲温度付近でのみ適しており、周囲温度から離れすぎると適切なサイクル作動媒体を見つけるのが困難になります。上記の理由により、密閉型ヒートポンプは、二成分混合物の沸点が室温に近い場合にのみ広く使用されます。蒸留分離プロセスで最も広く使用されているのは、いわゆるシングル ヒート ポンプおよびマルチ ヒート ポンプ技術です。いわゆるシングル ヒート ポンプおよびマルチ ヒート ポンプ技術は、オープン ヒート ポンプです。蒸留塔の精留セクションからの混合物を、熱交換器に設置された蒸留塔の蒸留セクションで圧縮した後、ヒートポンプコンプレッサーに導きます。一方、蒸留塔に落ちる液体の混合物は、蒸留塔内の液体とそれ自体の液化は、減圧後に還流液として蒸留塔の蒸留セクションに送られます。シングルヒートポンプおよびマルチヒートポンプ技術は、従来の蒸留分離プロセスの省エネ変革だけでなく、ヒートポンプ蒸留プロセスの省エネ変革にも適しています。したがって、その使用は最も広く、最も一般的です。蒸留分離プロセスでヒートポンプ技術を使用する 3 番目の方法は、シングルヒートポンプおよびマルチヒートポンプ蒸留技術における、いわゆるオープンヒートポンプ蒸留プロセス、いわゆる自己加熱蒸留プロセスです。シングルヒートポンプとマルチヒートポンプの作動媒体は、蒸留原料と低沸点成分をヒートポンプの循環作動媒体として使用すると、蒸留プロセスの中間生成物になります。実現可能な3つのオープンヒートポンプ蒸留プロセス。そのうち2つのオープンヒートポンプ蒸留プロセスは、精留原料を循環作動媒体として、それぞれ単一の純成分を製造するオープンヒートポンプ蒸留単塔プロセスとオープンヒートポンプ蒸留プロセスです。 2つの成分の完全な分離を実現できるポンプ蒸留2塔プロセス。循環作動媒体の低沸点純粋組成を使用する別のオープンヒートポンプ精留単塔プロセス。もちろん、オープンヒートポンプ蒸留プロセスは無制限ではありません。通常の状況下では、二成分混合物の沸点が室温以下である場合にのみ適していますが、この場合に限り、蒸留混合物と低沸点蒸留純粋成分は室温で気体となり、室温での圧縮に適しています。第二に、この場合、ヒートポンプの使用に加えて、蒸留分離の工業的操作を達成する実現可能な方法はありません。これは、ある程度涼山です。オープンヒートポンプ蒸留プロセスにおける非常に重要な問題は、冷却能力のバランスをどのように達成するかです。これは実際に極低温空気分離の場合に当てはまります。
