蒸留: このプロセスでは、混ざり合わない 2 つの液体混合物をまず沸騰させ、次に冷却します。このプロセスは、石油精製化学品製造や医薬品製造など、多くの分野で非常に重要です。蒸留では、目的の分子を分離するため、混合物から純粋な物質を得ることができます。とはいえ、蒸留塔を建設したり操作したりするのは困難です。そのため、エンジニアは、プロセスをどのように改善できるか、またはより適切に設計された蒸留塔はどのようなものかを判断するために、頻繁にシミュレーションに頼ります。
蒸留塔シミュレーションは、エンジニアが蒸留塔の設計を計画および強化するために使用するコンピュータ プログラムです。シミュレーションは、エンジニアが蒸留塔内のさまざまな構成要素の挙動を観察するのに役立ちます。シミュレーションは、塔内の温度や圧力などを把握するのに役立つため重要です。そして、最終的には、プロセスが完了した後の最終製品がどのように見えるかを理解できます。
これらのシミュレーションは数学モデルを使用して作成され、化学エンジニアが使用できます。また、混合物がカラム内のさまざまな場所をどのように移動するかについて、計算に非常に慎重です。また、温度や圧力、凝縮後にカラムに戻る液体の量など、カラムが適切に機能しているかどうかを処理するために、他の多くの手順も実行します。
シミュレーションを使用する大きな利点は、エンジニアが最適なカラム設計を考案するのに役立つことです。カラムの動作方法 (たとえば、液体のどのくらいがカラムにリサイクルされるか) を設計することで、エンジニアは製品の純度と量の両方を向上させることができます。これにより、よりクリーンな製品を生産できると同時に、収率を最大化できます。シミュレーションにより、カラムが問題を起こしたり非効率になったりする可能性のある場所についての洞察が得られ、エンジニアに潜在的な懸念事項を警告し、必要に応じて調整するのに役立ちます。
特定の蒸留塔の効率と性能を決定する重要な要素は数多くあります。これらの値は、還流比 (リサイクルされる液体と生成される蒸留液の比率) や、塔全体の設計など、いくつかの要素によっても大きく左右されます。これらのいくつかの要素がどのように連携して、塔をできるだけ効率的に溶出プロファイルを処理できるようにするかを理解することが重要です。
こうした概念の 1 つは、還流比を変えることです。エンジニアがこの比率を上げると、より多くの液体がカラムに戻ることになります。その半分は蒸発して再び凝縮し、純粋なクリーナーの半分も戻ります。しかし、その場合、製品全体の量が少なくなるリスクがあります。逆に、比率をさらに下げると、より多くの製品を製造できる可能性がありますが、純度基準を満たさなくなります。これらの要素の完璧な組み合わせを見つけることで、最高の結果が得られます。
たとえば、化学工学で最も難しい成果の 1 つは、隠されていないジメチルヘプタンのセットを他のものと区別することです。異性体とは、化学式は同じですが構造が異なる分子であり、従来の蒸留では分離が困難です。上記の軽質炭化水素の混合物は、過剰なエネルギー コストのリスクなしに分離することは困難であると考えられていますが、シミュレーションによって、エンジニアは蒸留塔の設計を調整し、この分離プロセスの効率を向上させることができます。
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当社は、技術革新、研究開発、技術向上における世界の先駆者です。国際的な先進技術を継続的に導入しながら、独自の技術革新と改善を継続的に行っています。上海化学工業蒸留塔シミュレーション研究所や華東大学科学技術研究所などの研究機関と共同研究室を設立しました。これらの研究室は、最も競争力のあるソリューションと製品をお客様に提供することに尽力しています。
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