증류탑을 작동하려면 물질 균형, 증기-액체 균형 및 열 균형을 마스터해야 합니다.
물질 수지란 단위 시간당 기둥에 들어가는 물질의 양이 기둥에서 나가는 물질의 양의 합과 같아야 한다는 원리를 나타냅니다. 물질수지는 컬럼의 생산 능력을 반영하며 주로 공급 속도와 상단 및 하단 배출 속도에 의해 규제됩니다. 작동 중 물질 균형의 변화는 컬럼 하단의 액체 레벨에 구체적으로 반영됩니다. 컬럼의 작동이 전체 물질 수지에서 벗어나면 컬럼 압력차의 변화에 반영될 수 있습니다. 예를 들어, 나가는 물질보다 들어오는 물질이 더 많으면 컬럼 압력 차이가 증가합니다.
고정 증류 컬럼의 경우 컬럼 압력 차는 특정 범위 내에 있어야 합니다. 압력 차이가 너무 크면 컬럼 내 상승 증기 속도가 너무 높아서 심각한 미스트 혼입 및 심지어 범람이 발생하여 정상적인 작동이 중단됩니다. 압력차가 너무 작으면 컬럼 내에서 상승하는 증기 속도가 너무 낮아서 트레이에 대한 기-물질 전달 효과가 감소하고 심지어 누출이 발생하여 트레이 효율이 크게 감소합니다. 재료 균형을 제대로 제어하지 못하면 전체 컬럼의 혼란스러운 작동이 발생할 수 있습니다. 물질 균형을 마스터하는 것은 컬럼 작동의 중요한 측면입니다. 정상적인 물질 균형이 중단되면 다른 두 가지 균형에도 영향을 미치게 됩니다. 즉, 기체-액체 균형이 예상한 효과를 달성하지 못하고 열 균형도 중단되어 재조정이 필요합니다.
