短程分子蒸馏工作原理
短程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。
简介
在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低(10-2 ~10-4 mmHg),且使冷凝表面靠近蒸发表面,其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气分子,可以不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。
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【 分子蒸馏技术的特点 】
(1) 蒸馏温度低 ,混合物的分离是由于受热分子逸出液面的结果。 分子逸出液面并不需要达到沸点 ,在物料沸点以下就能实现。 所以分子蒸馏是在低于沸点的温度下进行操作的。
(2) 蒸馏压强低 ,由于分子蒸馏装置独特的结构形式 ,其内部压强极小 ,可以获得很高的真空度。 同时 ,由分子运动自由程公式可知 ,要想获得足够大的平均自由程 ,可以通过降低蒸馏压强来获得 ,一般为 x ×10 - 1 Pa 数量级。
(3) 受热时间短 ,分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实行分离的 ,因而受热面和冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程 (即距离很短) ,这样由液面逸出的轻分子几乎未碰撞就到达冷凝面 ,所以受热时间很短。 另外 ,若采用较先进的分子蒸馏结构 ,使混合液的液面达到薄膜状 ,这时液面与加热面的面积几乎相等 ,那么 ,此时的蒸馏时间更短。 假定真空蒸馏受热时间为1h ,则分子蒸馏用十几秒。
(4) 分离程度高 ,短程分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质 ,然而就二种方法均能分离的物质而言 ,分子蒸馏的分离程度更高。
(5) 没有沸腾、鼓泡现象
分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发 ,在低压力下进行 ,液体中无溶解空气 ,因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾 ,没有鼓泡现象。
操作方便提供分子蒸馏系统实验生产厂家短程分子蒸馏主要应用在化学、医药、石化、香料、塑料以及油料等工业领域。
在热敏物质分离上有着特殊意义的分子蒸馏技术。一般情况下,采用蒸馏技术来进行液体物质的分离是非常常见的方法。蒸馏或者精馏过程更是一种常见的流程,但是对于很多天然产物而言其中的活性物质非常容易在加热过程中被破坏。这种情况下,一般来说采用的方法就是通过抽真空,将体系的真空度提高以后,那么所有物质的沸点就自然降低了。一般情况下我们就是通过这种方法来处理热敏物质的。但是,如果活性物质对于温度过于敏感的话,那么只能采用萃取的方法,首先利用萃取剂将活性物质进行提取,然后在对萃取剂进行分离。但是低沸点的萃取剂一般有毒,溶剂残留又是一个问题。那么后来就有了短程蒸馏技术,在这里简要介绍一下原理。首先我们来看看气液界面,从微观角度上来说,我们的气液界面是不平静的,液体中的分子会短暂的跃出界面,在这些跃出界面的分子一小部分动能较大可以扩散到气相中,大部分由于在扩散过程中与其他分子撞击失去能量后又回到液相。这样在靠近气液界面的地方会形成一个扩散层,这一层的的分子密度介于气相与液相之间。扩散层厚度与真空度与温度有关,如果不断拉大真空度,分子被撞击的的频率就会越来越低,这样扩散层的厚度就会不断增加。
分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。 在高真空度条件下 ,由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程 ,当分子从加热面上形成的液膜表面上进行蒸发时 ,分子间相互发生碰撞 ,无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上冷凝 ,从而达到分离目的国外在 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。 目前 ,该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域 ,特别适用于天然物质的提取与分离。
短程分子蒸馏技术与其他先进技术结合,可以解决更多的实际问题。
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,在高真空状态下,使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应用领域:精细化工,如芳香油提纯.高聚物中间体的纯化.羊毛脂的提取等等医药领域:如提取天然维生素AE等.制取氨基酸及葡萄糖的衍生物等等食品行业:如精制鱼油.油脂脱酸.精制高碳醇.混合油脂的分离等等其他领域:日用化学,环保领域等等产品说明:短程分子蒸馏器是一个在1~,较低的挥发温度,非常适合热敏性、高沸点物。蒸发装置基本部件:加热夹套的圆柱型筒体(直径可选),转子和内置冷凝器(短程冷凝);在转子上附有刮膜器和防飞溅装置,内置冷凝器位于蒸发器的中心(短程冷凝手记),转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。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。短程分子蒸馏比传统蒸馏的优势有哪些?操作方便提供分子蒸馏系统实验用途
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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)较低压蒸馏,理论上分子蒸馏可以在0.01Pa~0.1Pa之间,较低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。
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