分子蒸餾亦稱短程蒸餾,它是一項較新的尚未廣泛應用于工業化生產的液—液分離技術.其應用能解決大量
常規蒸餾技術所不能解決的問題。分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差,就可以在任何溫度下進行分離,因而分子蒸餾操作溫度遠低于物料的沸點。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發,操作壓力很低,一般為0.1—1Pa數量級;受熱時間很短.一般為十秒至幾十秒。
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程,液相和氣相之間處于動態相平衡;而在分子蒸餾過程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒有不易分離的物質。因此分子蒸餾特別適用高沸點、相對分子質量差異較大、熱穩定性差的有機混合液體的分離,能降低高沸點物 料的分離成本,并極好地保證物料的原有品質。
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分子蒸餾是一種特殊的液—液分離技術,它不同于傳統蒸餾依靠沸點差分離原理,而是與被蒸餾混合物的分子量的大小有關,能夠實現遠離沸點下的操作,分子量差異越大,分子自由程相差越大,餾出物就越純。這里的分子自由程(用λ表示)是指一個分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程。
在高真空的條件下,液體混合物沿著加熱板流動被加熱,根據不同分子量物質的分子平均自由程的不同,它們在汽化表面與冷凝表面之間分子平均自由程的大小以及蒸發度也明顯的不同,輕組分分子的分子平均自由程的大,而重組分分子的分子平均自由程小,使得輕組分恰好能到達冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重組分分子因達不到冷凝板而沿著加熱板留下,從而將不同物質進行分離。
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短程分子蒸餾器就是根據分子蒸餾的原理而設計的,是模擬分子蒸餾的模型,由于其加熱面和冷卻面的距離很近,阻力很小,故稱短程蒸餾器。由于內置冷凝器的作用,能把汽化的汽相瞬間液化,收縮體積,因此能維持設備內部的高真空。短程蒸餾器的操作真空可達0.1Pa(絕壓),是其它蒸發、蒸餾設備無法達到的,因此,短程蒸餾器特別適用于在常壓下高沸點,用普通分離方法難以分離的物料,作為一種新型的液--液分離設備已有很多行業得到了成功經驗。根據物料特性的不同,也有各種刮板形式的選擇,原理與刮板蒸發器相似。
短程分子蒸餾器按刮膜器形式分三種形式:滾膜、滑動刮膜、鉸鏈刮膜,根據物料的粘度、處理性質選用不同的刮膜器。
短程蒸餾特性:能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的新型分離技術。
短的停留時間:刮膜器的作用,使得液膜在加熱面停留時間極短。
低的蒸餾溫度:由于冷凝器直接位于加熱面的對面,減少了壓差,所以具有極高的真空度,物料可在極低的溫度下甚至于無需到沸點即蒸餾。
粘性物和產品中含有固體物:刮片的深深浸入,靠一個相當可觀的邊緣,料膜引起一個強烈的剪切及混合效應,減輕了待處理液的粘性,適合處理粘度到50Pas,并防止加熱面結垢,特別適合于含固體料液。
極薄的蒸餾液面:刮膜器的作用將料液刮成極薄的液膜。分離更徹底。
熱敏感物料:
分離比:精密的刮板使用使用得極薄的液膜被均勻地分布在加熱面上,導致整個加熱面濕潤。這樣允許操作單元高沸分離比。這意味著在案列中進入的90%以上被蒸發,恒量殘留物質中水平能被完成。
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常規蒸餾,不論常壓下的,或者是真空下的粗真空蒸餾與低真空蒸餾,利用的原理都是根據不同物質的沸點差,也就是揮發性的不同,對其進行分離提純。但是如果混合物的沸點相同或者很接近的情況下,常規的蒸餾就無法進行下去了。而分子蒸餾利用的則是物質間不同的分子運動平均自由程來實現分離。什么是分子運動平均自由程?一個分子連續兩次碰撞間飛行距離的平均值。它的大小取決于分子的密度。因此進行分子蒸餾需要滿足的是混合物分子的平均自由程需要存在差異,且差異越大越好。而要滿足足夠大的分子運動平均自由程,就需要保證足分子蒸餾的實現過程,簡單地說,加熱混合液體后,物料分子受熱蒸發逸出液面,其中輕重分子的平均自由程不同,輕分子的自由程大,而重分子的自由程小。因此在離液面小于輕分子自由程、而大于重分子的自由程的某處,設置一冷凝面,輕分子就會在抵達該冷凝面時而被冷凝,冷凝后輕分子組分無法實現動態平衡,就會不斷從液面逸出被冷凝面捕獲,而重分子則因到不達冷凝面,很快就趨于動態平衡,從而實現混合物的分離。另外常規真空蒸餾因為依靠沸點差,因此蒸餾過程中需要在沸點溫度下進行,而分子蒸餾只要滿足一定的蒸發率即可。分子蒸餾實驗一種在高真空下操作的蒸餾方法。福建品質好分子蒸餾實驗
分子蒸餾實驗是一種熱分離工藝,主用于分離熱敏性產物。云南分子蒸餾實驗哪個廠家質量好
分子蒸餾設備操作溫度低,可以節省能耗,常規蒸餾是依靠物料混合物中不同物質的沸點差進行分離的,而分子蒸餾是靠不同物質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,只要分子從液相中揮發逸出,就可以實現分離。正因為分子蒸餾是在遠離沸點下進行操作,因此產品的能耗小。分子蒸餾設備蒸餾壓強低,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云南分子蒸餾實驗哪個廠家質量好