天津专业分子蒸馏设备

时间：2022年07月27日来源：

1 基本原理

（1）分子运动平均自由程。任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，在某时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度，f为碰撞频率，λm为平均自由程。则λm=Vm/f，故f=Vm/λm 。由热力学原理可知:那么，可得：

式中，d为分子的有效直径，P为分子所处空间的压强，T为分子所处环境的温度,K为波尔兹曼常数。

（2）分离因数 Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象，从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率为:式中，P0为物质的饱和蒸汽压，Rg为气体常数，Ts为液膜表面温度，M为物质的摩尔质量。由上式可知，理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。

分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，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。天津专业分子蒸馏设备

分子蒸馏设备

分子蒸馏技术稳步发展前景一片大好

在蒸馏的技术应用上，包括蒸馏酒、蒸馏水以及分子蒸馏三种。其中，分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，这时蒸汽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。

20世纪30年代出现分子蒸馏技术，并在60年代开始工业化反应，国内于80年代中期开始分子蒸馏技术研发，在二十世纪后期，该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域，适用于天然物质的提取与分离且没有鼓泡现象。

作为一种特殊的新型分离技术，分子蒸馏在任何温度下均可进行分离，在分子蒸馏过程中，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，因此，蒸馏过程是不可逆的。分子蒸馏具有蒸馏温度低、真空度高、传热效率高、受热时间短、分子程度高、耗能小等优点。

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由于分子蒸馏整个分离过热损失少，且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,内部压强极低,内部阻力远比常规蒸馏小,因而节省能耗。从分子蒸馏技术以上的特点可知,它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势:

(1)对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了比较好分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;

(2)分子蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法;

(3)分子蒸馏可有选择地蒸出目的产物,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)分子蒸馏的分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。

分子蒸馏技术的优势

分子蒸馏技术的优势主要表现为：（1）低温蒸馏，常见的蒸馏技术主要是利用化合物的沸点不同进行分离，必须使化合物处于沸腾的状态才能实现高效分离。分子蒸馏利用的是不同分子的自由程差异，可以在高真空的条件下进行蒸馏，降低化合物的沸点实现低温蒸馏；（2）**压蒸馏，理论上分子蒸馏可以在0.01Pa~0.1Pa之间，**的压强环境增大了化合物的分子自由程，增强了不同分子自由程的差异，提高了分子效果。（3）快速高效：分子蒸馏过程中化合物从分离器的上部流入，下部流出。分子蒸馏冷凝面与蒸发面近距离布置，分离化合物逸出后迅速冷凝，减少了化合物在高温下的停留时间，提高了化合物的蒸馏效率。

分子蒸馏设备是一种在高真空下操作的蒸馏方法。

分子蒸馏是一种非平衡分离过程，分子蒸馏理论分离因数为:

与普通蒸馏相比，分子蒸馏理论分离因数增加了(MB/MA)1/2倍，因此，分子蒸馏技术可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。

（3）分子蒸馏技术的基本原理。根据分子运动平均自由程公式知，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，故其平均自由程也不同，即其为不同种类分子。从统计学观点看，其逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的。分子蒸馏的分离就是利用液体分子受热后从液面逸出，而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，使得轻分子落在冷凝面上，重分子因达不到冷凝面而返回原来液面，这样混合物就得以分离。

分子蒸馏设备使用前物料需要脱氢处理。天津专业分子蒸馏设备

分子蒸馏设备主要应用于对含有热敏性物料或高沸点物质物料的柔和分离。天津专业分子蒸馏设备

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在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力，对于微小的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，基于这个原理制作的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的对面，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。

蒸馏过程是：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，经过短的路线和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。

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