分子蒸馏的过程可分为四个步骤:
1、分子从液体到蒸发表面的扩散
一般来说,液相扩散速率是控制分子蒸馏速度的主要因素,因此应减小液体层的厚度,加强液体层的流动。
2、分子在液体层表面的自由蒸发
蒸发速率随温度的升高而升高,但分离系数有时随温度的升高而降低。因此,应根据加工材料的热稳定性选择经济合理的蒸馏温度。
3、分子从蒸发表面飞到冷凝表面。
蒸汽分子在向冷凝表面蒸发的过程中可能相互碰撞,并可能与留在两侧的空气分子发生碰撞。因为汽化分子比空气分子重得多,而且它们中的大部分分子具有相同的运动方向,它们自身的碰撞对飞行的方向和蒸发速率几乎没有影响。残余分子在两侧都处于混沌运动状态,因此残余分子的数量是影响蒸发方向和速度的主要因素。
4、分子在凝聚表面上凝结。
只要冷热两侧有足够的温差(一般为70~100℃),冷凝表面是合理的,光滑的,可以认为冷凝步骤可以瞬间完成,因此选择合理的形式是非常重要的。
短程蒸馏设备利用液体分子受热时会从液面逸出,不同种类分子逸出后的运动平均自由程不同而实现物质的分离。操作方便短程蒸馏设备怎么用
短程蒸馏
短程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。
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。分子流从加热面直接到冷凝器表面。
操作方便短程蒸馏设备怎么用短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。
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。
短程蒸馏是一种特殊的液体分离技术,它与传统蒸馏依靠沸点差分离原理不同,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,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。
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(100~10000mmHg),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。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
短程蒸馏设备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。
短程蒸馏的优势
从短程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,短程蒸馏提供了比较好分离方法。因为短程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)短程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)短程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)短程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。
短程蒸馏设备作为一种物理分离技术,能解决大量常规技术分离难于解决的问题,具有***的应用前景。操作方便短程蒸馏设备怎么用
短程蒸馏设备分离过程。操作方便短程蒸馏设备怎么用
短程蒸馏技术的特点
(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。 所以短程蒸馏是在低于沸点的温度下进行操作的。
(2) 蒸馏压强低 ,由于短程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 ,短程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 ,若采用较先进的短程蒸馏结构 ,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 ,则短程蒸馏*用十几秒。
(4) 分离程度高 ,短程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 ,短程蒸馏的分离程度更高。
(5) 没有沸腾、鼓泡现象
短程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。
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