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先進短程蒸餾設備原理

來源: 發(fā)布時間:2025-06-19

短程蒸餾優(yōu)點

1. 蒸餾溫度低,短程蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的,只要存在溫度差就可以達到分離目的,這是短程蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質區(qū)別。

2. 蒸餾真空度高,短程蒸餾裝置其內部可以獲得很高的真空度,通常短程蒸餾在很低的壓強下進行操作,因此物料不易氧化受損。

3. 蒸餾液膜薄,傳熱效率高。

4. 物料受熱時間短,受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程,所以由液面逸出的輕分子幾乎未經碰撞就達到冷凝面。因此,蒸餾物料受熱時間短,在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間,減少了物料熱分解的機會。

5. 分離程度更高,短程蒸餾能分離常規(guī)不易分開的物質

6. 沒有沸騰鼓泡現象,短程蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),在低壓力下進行,液體中無溶解的空氣,因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰,沒有鼓泡現象。

7. 無毒、無害、無污染、無殘留,可得到純凈安全的產物,且操作工藝簡單,設備少。短程蒸餾技術能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質。


短程蒸餾設備操作溫度低,可節(jié)省能耗。先進短程蒸餾設備原理

短程蒸餾設備

短程蒸餾條件

1、 殘余氣體的分壓必須很低,使殘余氣體的平均自由程長度是蒸餾器和冷凝器表面之間距離的倍數。

2、 在飽和壓力下,蒸汽分子的平均自由程長度必須與蒸發(fā)器和冷凝器表面之間距離具有相同的數量級。

在這此理想的條件下,蒸發(fā)在沒有任何障礙的情況下從殘余氣體分子中發(fā)生。所有蒸汽分子在沒有遇到其它分子和返回到液體過程中到達冷凝器表面。蒸發(fā)速度在所處的溫度下達到可能的最大值。蒸發(fā)速度與壓力成正比,因而,分子蒸餾的餾出液量相對比較小。

在大中型短程蒸餾中,冷凝器和加熱表面之間的距離約為20~50mm,殘余氣體的壓力為10-3mbar時,殘余氣體分子的平均自由程長度約為2倍長。短程蒸餾器完全能滿足分子蒸餾的所有必要條件。


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短程蒸餾,是一種在高真空下(殘氣分子的壓力<0.1Pa)進行的連續(xù)蒸餾過程。分子蒸餾過程與傳統(tǒng)的蒸餾過程不同,傳統(tǒng)蒸餾是在沸點溫度下進行分離的,蒸發(fā)與冷凝過程是可逆的,液相與汽相間會形成平衡狀態(tài)。分子蒸餾過程是一個不可逆的,并且在遠離物質常壓沸點溫度下進行的蒸餾過程,更確切地說,它是分子蒸發(fā)的過程。

短程蒸餾技術的基本原理。根據分子運動平均自由程公式知,不同種類的分子,由于其分子有效直徑不同,故其平均自由程也不同,即其為不同種類分子。從統(tǒng)計學觀點看,其逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的。分子蒸餾的分離就是利用液體分子受熱后從液面逸出,而不同種類分子逸出后其平均自由程不同這一性質來實現的。輕分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,使得輕分子落在冷凝面上,重分子因達不到冷凝面而返回原來液面,這樣混合物就得以分離。

短程蒸餾技術的特點 

(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。 所以短程蒸餾是在低于沸點的溫度下進行操作的。

(2) 蒸餾壓強低 ,由于短程蒸餾裝置獨特的結構形式 ,其內部壓強極小 ,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 - 1 Pa 數量級。

(3) 受熱時間短 ,短程蒸餾是基于不同物質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構 ,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) 分離程度高 ,短程蒸餾常常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質 ,然而就二種方法均能分離的物質而言 ,短程蒸餾的分離程度更高。

(5) 沒有沸騰、鼓泡現象

短程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 ,沒有鼓泡現象。


短程蒸餾設備分離的條件。

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短程蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對液體混合物進行分離。

短程蒸餾工作原理

短程蒸餾是一種特殊的液--液分離技術,它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現分離。

當液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當地設置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質分離的目的。

在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到0.001mbar。


短程蒸餾是一種在高真空下(殘氣分子的壓力<0.1Pa)進行的連續(xù)蒸餾過程。先進短程蒸餾設備原理

短程蒸餾設備蒸餾壓強低,要求在高真空度下操作。先進短程蒸餾設備原理

短程蒸餾技術的特點

短程蒸餾技術作為一種與國際同步的高新分離技術,具有其他分離技術無法比擬的優(yōu)點:

1、操作溫度低(遠低于沸點)、真空度高(空載≤1Pa)、受熱時間短(以秒計)、分離效率高,特別適宜于高沸點、熱敏性、易氧化物質的分離;

2、可有效地脫除低分子物質(脫臭)、重分子物質(脫色)及脫除混合物中雜質;

3、其分離過程為物料分離過程,可很好地保護被分離物質不被污染,特別是可保持天然提取物的原來品質;

4、分離程度高,高于傳統(tǒng)蒸餾。



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