定制提供分子蒸馏系统实验

  分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，在真空状态下，使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。产品特点：1.远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;利于高沸点、热敏及易氧化物料的分离；2.有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法；3.可有选择蒸挥发出产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质；4.蒸馏真空度高，真空度可达5mmHg以下，其内部可以获得很高的真空度，通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作，因此物料不易氧化受损5.蒸馏液膜薄,传热效率高，膜厚度小于；6.分离程度高 蒸馏能分离常规不易分开的物质；7.没有沸腾鼓泡现象，分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发，在低压力下进行，液体中无溶解的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾，没有鼓泡现象；8.物理分离法，无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物；9.刮板系统由PTFE材料和不锈钢材料制成，具有高抗腐蚀的功效；10.进料罐可选实现预加热功能，最高温度300度，温度可调节；11.各个接口采用的是四氟材质进行密封，气密性好。短程分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。定制提供分子蒸馏系统实验

短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺，主用于分离热敏性产物。短程蒸馏的特点是产物停留时间短、工艺蒸发温度低，力求让蒸馏产物受到尽量小的热应力。可见，短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。

短程蒸馏配套真空系统，通过降低操作压力，达到降低产物沸点的目的。这是一种连续分离过程，其产物停留时间低至数十秒(而其他常规分离方法的停留时间达到数小时!)。

所以，在常规蒸馏工艺中(无论是连续的循环、膜式蒸馏，还是非连续的批次蒸馏)，由于高温、长停留时间而分解的产品，用短程蒸馏就能够顺利分离。例如，高分子有机化合物用常规蒸馏方法来分离时，较高工艺温度(如超过200℃)会导致其热敏性的分子链裂解。因此高分子有机化合物的分离几乎都会使用短程蒸馏。

短程蒸馏的工艺压力和温度范围通常在1到1x10-3 mbar、150到280℃。

短程蒸馏特别适合以下热敏性产物的蒸馏、蒸发、浓缩和汽提：

定制提供分子蒸馏系统实验短程分子蒸馏在生物提纯中使用。

分子蒸馏特点

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

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。

鉴于短程分子蒸馏的工作原理,为了提高轻组份从液相主体中向蒸发面扩散的速度,采用刮膜型式,把物料均匀地在加热面上刮成很薄的膜,使混合液体中轻组份从液相主体向蒸发面的扩散速度达到*大,扩散时间很短.在设备内部精确放置内置冷凝器,使加热面与冷凝面之间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程,由蒸发面逸出的分子毫无阻碍地飞射及凝集到冷凝面上,使轻组份的收集积聚达到*快的极限速度.轻组份的瞬间凝聚,几乎不会有阻力降,因此能确保设备内部保持高真空。

分子平均自由程λ=8.589  n/p  （T/M）1/2    

n        物料粘度    

p        绝  对压力    

Ｔ        绝   对温度    

Ｍ        分子量    

因此决定分子平均自由程的因素是真空度,加热温度,粘度及分子量.真空度越高(绝   对压力越低),分子平均自由程越大,温度越升分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,调节真空度是改变分子平均自由程*有效的参数,可根据具体情况即操作成本而定.提高温度也可以增加分子平均自由程,同时也能提高轻组份的饱和蒸汽压,对提升分离能力有较大帮助,但对产品品质会产生负面影响. 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。

  在热敏物质分离上有着特殊意义的分子蒸馏技术。一般情况下，采用蒸馏技术来进行液体物质的分离是非常常见的方法。蒸馏或者精馏过程更是一种常见的流程，但是对于很多天然产物而言其中的活性物质非常容易在加热过程中被破坏。这种情况下，一般来说采用的方法就是通过抽真空，将体系的真空度提高以后，那么所有物质的沸点就自然降低了。一般情况下我们就是通过这种方法来处理热敏物质的。但是，如果活性物质对于温度过于敏感的话，那么只能采用萃取的方法，首先利用萃取剂将活性物质进行提取，然后在对萃取剂进行分离。但是低沸点的萃取剂一般有毒，溶剂残留又是一个问题。那么后来就有了短程蒸馏技术，在这里简要介绍一下原理。首先我们来看看气液界面，从微观角度上来说，我们的气液界面是不平静的，液体中的分子会短暂的跃出界面，在这些跃出界面的分子一小部分动能较大可以扩散到气相中，大部分由于在扩散过程中与其他分子撞击失去能量后又回到液相。这样在靠近气液界面的地方会形成一个扩散层，这一层的的分子密度介于气相与液相之间。扩散层厚度与真空度与温度有关，如果不断拉大真空度，分子被撞击的的频率就会越来越低，这样扩散层的厚度就会不断增加。短程分子蒸馏实验前期准备工作。定制提供分子蒸馏系统实验

短程分子蒸馏的设计原理。定制提供分子蒸馏系统实验

分子蒸馏条件

1、 残余气体的分压必须很低，使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。

2、 在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。

在这此理想的条件下，蒸发在没有任何障碍的情况下从残余气体分子中发生。所有蒸汽分子在没有遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到可能的最大值。蒸发速度与压力成正比，因而，分子蒸馏的馏出液量相对比较小。

在大中型短程蒸馏中，冷凝器和加热表面之间的距离约为20~50mm，残余气体的压力为10-3mbar时，残余气体分子的平均自由程长度约为2倍长。短程蒸馏器完全能满足分子蒸馏的所有必要条件。

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