3.1 分子蒸馏技术原理
分子蒸馏技术是蒸馏技术的一种，可以进行液体—液体的分离，利用不同化合物之间分子平均自由程的差异来实现化合物的***分离。分子之间存在着作用力，当两个分子的距离超过一个特定值时，分离的作用力表现为分子引力，分子在不断运动的过程中，分离距离小于某一值时，作用力表现为斥力。分子运动过程中发生相邻两次碰撞之间走过的路径成为是分子运动自由程。轻质分子和重质分子具有不同的运行自由程，轻质分子的自由程相对较大。分子蒸馏主要依靠轻质分子和重质分子之间分子自由程的差异实现分子的分离。分离蒸馏可以在较高的真空下进行，蒸馏的温度远远低于化合物的沸点，避免了化合物的碳化。分子蒸馏技术特别适用于热敏性化合物的分离。
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由分子蒸馏的基本原理可以看出，分子蒸馏是一种区别于常规蒸馏的非平衡状态下的特殊蒸馏。与常规蒸馏相比，分子蒸馏有如下无法比拟的特点:
（1）操作温度低，节省能耗
常规蒸馏是依靠物料混合物中不同物质的沸点差进行分离的，而分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别来进行分离的，并不要求物料一定要达到沸腾状态，只要分子从液相中挥发逸出，就可以实现分离。正因为分子蒸馏是在远离沸点下进行操作，因此产品的能耗小。
（2）蒸馏压强低，要求在高真空度下操作。
分子运动平均自由程与系统压力成反比，只有加大真空度，才能获得足够大的平均自由程。研究指出，分子蒸馏的真空度高达0.1-100Pa。
（3）受热时间短，降低热敏性物质的热损伤。
由于分子蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间极短。研究测定指出，分子蒸馏受热时间为几秒或几十秒，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合。
闵行区短程分子蒸馏系统诚信合作短程分子蒸馏系统的特点。
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，就能达到分离目的。
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。
分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，这时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。分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。
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。 短程分子蒸馏系统的技术优势。
【 分子蒸馏在香精香料中的应用 】
部分天然香料的应用
国外已经利用分子蒸馏技术解决了许多分离领域中的难题 ,很多产品均实现了工业化生产。 国内对分子蒸馏技术研究始于 80 年代 ,目前也取得了良好的经济效益
藿香油的应用
目前主要有两种分子蒸馏装置。 一种是短程降膜式蒸馏装置 ,应用较为普遍 ,另一种是离心式分子蒸馏装置 ,主要用于医药工业。 利用短程降膜式分子蒸馏器对藿香油、茉莉净油、大花茉莉净油和香根油等进行了脱色和提纯研究。 其中 ,制成的特级藿香油 (分子蒸馏级) 已形成产品。
茉莉净油的生产
通过分子蒸馏得到的茉莉精油 ,其主要香气成分苯甲酸顺式 - 3 - 己烯酯由原来的 13. 84 %
提高到 23. 64 %。通过分子蒸馏得到的大花茉莉精油 ,其主要香气成分含量有较大提高。
通过分子蒸馏制备的无论是茉莉精油还是大花茉莉精油 ,其香气均非常浓郁、新鲜 ,其特征香尤为突出。
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分子蒸馏设备操作规程及使用注意事项
1、 进行开机前检查：清理设备周边非本机运行所需要物品，检查电源连接情况，给设备送点。
2、 将各附属零部件（接收烧瓶、冷阱等拆卸件）安装到位，关闭其空气导通的阀门，在关闭进料容器针阀时注意轻轻旋到位后不要再用力旋了（此处真空密封是靠进料容器的物料来保证的），开启其与设备本体相连通的阀门（针对有相应阀门的部件）。
3、 将液氮装入到冷阱中（装入量要过半），如果强制冷部位（冷阱处）配备有制冷机，那么待其温度达到设定值后，
4、 开启真空泵组，对系统进行真空抽取（注意泵组开启顺序）
5、 预热15min，打开真空泵阀，
6、 待真空度达到一个平衡之后，调整真空度调节阀，将真空度调整至本次实验所需要的真空度值，
7、 开冷却水、开启加热器、制冷机电源，进行温度设定，设定完成后启动运行（注意在开启加热前设备要先达到真空状态，以免蒸发器内空气受热膨胀产生内压）
8、 如果温度高于150度，打开搅拌电机“45度左右”，
9、 待进料预热单元温度达到设定值后，关闭进料阀门，然后将待分离物料装填至进料容器中（注意防止物料在进料容器中凝固）
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