黑龙江短程分子蒸馏实验适用范围

短程分子蒸馏工作原理

短程分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。

简介

在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低（10-2 ～10-4 mmHg），且使冷凝表面靠近蒸发表面，其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面汽化的蒸气分子，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。

短程分子蒸馏作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其他分离技术无法比拟的优点。黑龙江短程分子蒸馏实验适用范围

短程精馏，也叫分子蒸馏，是一种近几年发展迅速的分离技术，它可以解决具有热敏性、高沸点等性质的物质的分离问题[1]。说是叫蒸馏，其实原理并不一样，普通蒸馏依靠的是沸点差异，而分子蒸馏则靠的是分子平均自由程。自由程是啥？就是一个分子和其他分子相继碰撞两次之间经过的直线距离（粗略理解意思就是这个分子热运动能跑多远），平均自由程就是个统计上的平均结果了。

分子蒸馏技术具有几大特点。

1）蒸馏蒸空度高。可以创造一个高真空度系统环境的重要因素是其具有很好的密封性，内部压力可降至0.1Pa 以下。

2）蒸馏温度低。分子蒸馏分离利用的是分子平均自由程的不同，因此蒸馏温度远低于原料沸点，解决高附加值化学品热敏性的问题。

3）分离效率高。蒸馏过程由于其不可逆性，使其能够分离普通蒸馏无法分离的物料，这一特点使得分子蒸馏技术可以应用在要求产物高纯度的食品及医药领域。

4）物料受热时间短。分子蒸馏仪的刮膜器使得物料在蒸发器表面形成均匀的薄膜增大了蒸发面积，使蒸馏时间更短，降低了物料长时间受热分解的几率，使得分离更加高效，节约了时间成本。

黑龙江短程分子蒸馏实验适用范围短程分子蒸馏一种特殊的液--液分离技术，靠分子运动平均自由程的差别实现分离。

分子蒸馏是一种在高真空下操作地蒸馏方法，这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率地差异，对液体地混合物进行分离。

在沸腾地薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力，对于微小地压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离，基于这个原理制作地蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器（分子蒸馏）有一个内置冷凝器在加热面地对面，并使操作压力降到0.001mbar。

短程蒸馏器是一个工作在1~0.001mbar压力下热分离技术过程，它较低的沸腾温度，非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成：带有加热夹套的圆柱型筒体，转子和内置冷凝器；在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心，转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。

分子蒸馏亦称短程蒸馏，它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术，其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。

一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的重要部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：(1)降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；(3)离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。为提升分离效率，往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。

短程分子蒸馏在化工行业的应用。

分子蒸馏设备受热时间短，降低热敏性物质的热损伤。由于分子蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间短。研究测定指出，分子蒸馏受热时间为几秒或几十秒，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合。分子蒸馏设备分离程度及产品收率高，尤其适合于特定蒸馏。分子蒸馏的相对挥发度大于常规蒸馏的相对挥发度，这就从理论上证明了分子蒸馏比常规蒸馏更容易实现物质的分离。同时，分子蒸馏由于处于非平衡状态下操作及其设备的内部结构特点，使得分离效率远高于常规蒸馏，从而可使产品的收率提高。短程分子蒸馏是一种热分离工艺，主用于分离热敏性产物。黑龙江短程分子蒸馏实验适用范围

短程分子蒸馏比普通蒸馏四大优势。黑龙江短程分子蒸馏实验适用范围

分子蒸馏的过程

物料从蒸发器的顶部加入，经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上，随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，从加热面上逸出的轻分子，经过短的路线或几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通过位于蒸发器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管中流出。

分子蒸馏的特点

1、普通蒸馏在沸点温度下进行分离，分子蒸馏可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。

2、普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸馏过程是不可逆的。

3、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。

4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求出。

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