由分子蒸餾的基本原理可以看出，分子蒸餾是一種區(qū)別于常規(guī)蒸餾的非平衡狀態(tài)下的特殊蒸餾。與常規(guī)蒸餾相比，分子蒸餾有如下無法比擬的特點:

（1）操作溫度低，節(jié)省能耗

常規(guī)蒸餾是依靠物料混合物中不同物質(zhì)的沸點差進行分離的，而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)的分子運動平均自由程的差別來進行分離的，并不要求物料一定要達到沸騰狀態(tài)，只要分子從液相中揮發(fā)逸出，就可以實現(xiàn)分離。正因為分子蒸餾是在遠離沸點下進行操作，因此產(chǎn)品的能耗小。

（2）蒸餾壓強低，要求在高真空度下操作。

分子運動平均自由程與系統(tǒng)壓力成反比，只有加大真空度，才能獲得足夠大的平均自由程。研究指出，分子蒸餾的真空度高達0.1-100Pa。

（3）受熱時間短，降低熱敏性物質(zhì)的熱損傷。

由于分子蒸餾是利用不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別而實現(xiàn)分離的，其基本要求是加熱面與冷凝面的距離必須小于輕分子的運動平均自由程，這個距離通常很小，因此輕分子由液面逸出后幾乎未發(fā)生碰撞即射向冷凝面，所以受熱時間極短。研究測定指出，分子蒸餾受熱時間為幾秒或幾十秒，從而在很大程度上避免了物質(zhì)的分解或聚合。

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鑒于短程分子蒸餾器工作原理,為了提高輕組份從液相主體中向蒸發(fā)面擴散的速度,采用刮膜型式,把物料均勻地在加熱面上刮成很薄的膜,使混合液體中輕組份從液相主體向蒸發(fā)面的擴散速度達到比較大,擴散時間很短.在設(shè)備內(nèi)部精確放置內(nèi)置冷凝器,使加熱面與冷凝面之間的距離小于或等于輕組份的分子平均自由程,由蒸發(fā)面逸出的分子毫無阻礙地飛射及凝集到冷凝面上,使輕組份的收集積聚達到較快的極限速度.輕組份的瞬間凝聚,幾乎不會有阻力降,因此能確保設(shè)備內(nèi)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        相對壓力    

Ｔ        相對溫度    

Ｍ        分子量    

因此決定分子平均自由程的因素是真空度,加熱溫度,粘度及分子量.真空度越高(相對壓力越低),分子平均自由程越大,溫度越高，  分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,調(diào)節(jié)真空度是改變分子平均自由程有效的參數(shù),可根據(jù)具體情況即操作成本而定.提高溫度也可以增加分子平均自由程,同時也能提高輕組份的飽和蒸汽壓,對提重分離能力有較大幫助,但對產(chǎn)品品質(zhì)會產(chǎn)生負面影響 重慶全新短程分子蒸餾系統(tǒng)需要低功耗的短程分子蒸餾系統(tǒng)？優(yōu)化電路與蒸餾設(shè)計，降低能耗，節(jié)能環(huán)保又經(jīng)濟實惠！

分子蒸餾工作原理

短程蒸餾器是一個工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術(shù)過程，它較低的沸騰溫度，非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構(gòu)成：帶有加熱夾套的圓柱型筒體，轉(zhuǎn)子和內(nèi)置冷凝器；在轉(zhuǎn)子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內(nèi)置冷凝器位于蒸發(fā)器的中心，轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。

短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。

蒸餾過程是：物料從蒸發(fā)器的頂部加入，經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上，隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，從加熱面上逸出的輕分子，經(jīng)過短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通過位于蒸發(fā)器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集，再通過側(cè)面的出料管中流出。

【分子蒸餾技術(shù)的特點】(1)蒸餾溫度低,混合物的分離是由于受熱分子逸出液面的結(jié)果。分子逸出液面并不需要達到沸點,在物料沸點以下就能實現(xiàn)。所以分子蒸餾是在低于沸點的溫度下進行操作的。(2)蒸餾壓強低,由于分子蒸餾裝置獨特的結(jié)構(gòu)形式,其內(nèi)部壓強極小,可以獲得很高的真空度。同時,由分子運動自由程公式可知,要想獲得足夠大的平均自由程,可以通過降低蒸餾壓強來獲得,一般為x×10-1Pa數(shù)量級。(3)受熱時間短,分子蒸餾是基于不同物質(zhì)分子運動自由程的差別而實行分離的,因而受熱面和冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程(即距離很短),這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面,所以受熱時間很短。另外,若采用較先進的分子蒸餾結(jié)構(gòu),使混合液的液面達到薄膜狀,這時液面與加熱面的面積幾乎相等,那么,此時的蒸餾時間更短。假定真空蒸餾受熱時間為1h,則分子蒸餾*用十幾秒。(4)分離程度好,分子蒸餾常常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質(zhì),然而就二種方法均能分離的物質(zhì)而言,分子蒸餾的分離程度更高。(5)沒有沸騰、鼓泡現(xiàn)象分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),在低壓力下進行,液體中無溶解空氣,因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰,沒有鼓泡現(xiàn)象。短程分子蒸餾系統(tǒng)的特點。

分子蒸餾技術(shù)

蒸餾是將固體與液體或液體與液體混合物分離較基本的方法。

常規(guī)的蒸餾方式：原料在蒸發(fā)器內(nèi)被加熱至蒸發(fā)溫度, 低沸點組分蒸發(fā)后進入冷凝器冷卻, 得到所需的產(chǎn)品。

普通蒸餾的基本過程是當分子離開液面后所形成的蒸汽分子，會在運動中互相碰撞，一部分進入冷凝器中，另一部分則返回液體內(nèi)。常規(guī)的蒸餾方式- 需要較高的蒸餾溫度 - 物料加熱時間較長局限性- 無法對熱敏物質(zhì)進行分離。

要避免部分物質(zhì)在蒸餾過程中因分解而造成損失，可以采用減壓蒸餾法。

減壓蒸餾  通過將系統(tǒng)抽真空可降低蒸發(fā)溫度

壓力與沸點的關(guān)系：壓力每降低一個數(shù)量級，沸點降低約20－30度。

但對于熱敏物質(zhì)來說, 在蒸餾釡內(nèi)進行的真空蒸餾有很多缺點：很長的蒸餾時間 - 由于壓力降的緣故，以及真空泵很難克服蒸餾釜內(nèi)液面的靜壓高度，所以在蒸發(fā)處的真空是非常有限的。較終的真空度并不由真空泵的大小而決定, 而是受管路的傳導性和蒸發(fā)器內(nèi)靜液面高度的限制。

沸點高、對熱不穩(wěn)定、粘度高或容易的物質(zhì)，均不宜用一般的減壓蒸餾，應(yīng)進行分子蒸餾。

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3.1 分子蒸餾技術(shù)原理

分子蒸餾技術(shù)是蒸餾技術(shù)的一種，可以進行液體—液體的分離，利用不同化合物之間分子平均自由程的差異來實現(xiàn)化合物的***分離。分子之間存在著作用力，當兩個分子的距離超過一個特定值時，分離的作用力表現(xiàn)為分子引力，分子在不斷運動的過程中，分離距離小于某一值時，作用力表現(xiàn)為斥力。分子運動過程中發(fā)生相鄰兩次碰撞之間走過的路徑成為是分子運動自由程。輕質(zhì)分子和重質(zhì)分子具有不同的運行自由程，輕質(zhì)分子的自由程相對較大。分子蒸餾主要依靠輕質(zhì)分子和重質(zhì)分子之間分子自由程的差異實現(xiàn)分子的分離。分離蒸餾可以在較高的真空下進行，蒸餾的溫度遠遠低于化合物的沸點，避免了化合物的碳化。分子蒸餾技術(shù)特別適用于熱敏性化合物的分離。

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