浙江短程分子蒸馏实验

分子蒸馏比较大的特点就是蒸发温度比减压蒸馏更低，但是问题也是有的，首先是机理方面，比常规精馏复杂，还难以直接进行设计，需要前期实验。常规蒸馏，主要依据不同物质的沸点与相对挥发度进行设计，但是对于分子蒸馏，分子的自由程对蒸发过程的贡献更大，因为不同物质的扩散层厚度受分子自由程的影响更大。因此分子蒸馏是一个与常规蒸馏完全不同的过程。另外就是设备结构复杂，有转动机械，也有冷却的内外筒。此外内外筒间距要求小，而在大型设备中内外筒安装的同心度是一个问题短程分子蒸馏在生物提纯中使用。浙江短程分子蒸馏实验

分子蒸馏的工作原理

分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，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。

短程蒸馏器工作在1~0.001mbar压力下进行热分离。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。 河南短程分子蒸馏实验用途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。

【 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。

鉴于分子蒸馏在原理上根本区别于常规蒸馏, 因而它具备着许多常规蒸馏无法比拟的优点。

  1、操作温度低。

  常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的, 而分子蒸馏是靠不同物质分子运动自由程的差别进行分离的,因此, 后者是在远离(远低于)沸点下进行操作的。

  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×10-1Pa数量级。

  3．受热时间短。

  鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实现分离的因而受加热面与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, 此时的蒸馏时间则更短。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。

  分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质,然而就这两种方法均能分离的物质而言, 分子蒸馏的分离程度更高。 短程分子蒸馏一种在高真空下操作的蒸馏方法。

很多工艺中都会涉及到分子蒸馏，但*终得到的分离效果却是不同的，因为对各个参数的调控有所不同。由此可见，影响分子蒸馏分离的因素还是很多的，每一项都要合理把握。

 首先关注到的是压强，当蒸馏温度一定的情况下，压强越小也就是真空度越高，那么物料的沸点也就会越低。这样一来，轻分子从蒸发面到冷凝面的阻力也会随之减少，从而到更好的分离效果。

 其次是温度和速度，温度所指的是蒸发温度，而速度是进料速度，不能太快也不能太慢，否则要么会因待分离组分还未蒸发就流到蒸发面底部而起不到分离作用，要么影响分离效率。

 另外与被蒸馏物质的性质有关，物质的相对挥发度越大，两者就越容易分离。除此之外，蒸发液膜的覆盖面积、厚薄和均匀度；携带剂的使用；物料中杂质等也都会影响到分子蒸馏的分离效率，可不能忽视了。 短程分子蒸馏作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其他分离技术无法比拟的优点。河南短程分子蒸馏实验用途

短程分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术，靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。浙江短程分子蒸馏实验

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