广东短程分子蒸馏实验原理

   分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，在真空状态下，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。产品特点：1.远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;利于高沸点、热敏及易氧化物料的分离；2.有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法；3.可有选择蒸挥发出产物,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.蒸馏真空度高，真空度可达5mmHg以下，其内部可以获得很高的真空度，通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作，因此物料不易氧化受损5.蒸馏液膜薄,传热效率高，膜厚度小于；6.分离程度高 蒸馏能分离常规不易分开的物质；7.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，液体中无溶解的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾，没有鼓泡现象；8.物理分离法，无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物；9.刮板系统由PTFE材料和不锈钢材料制成，具有高抗腐蚀的功效；10.进料罐可选实现预加热功能，最高温度300度，温度可调节；11.各个接口采用的是四氟材质进行密封，气密性好。短程分子蒸馏根据待分离混合物中各组分挥发度的差别、要求的分离程度、操作条件等选择合适的蒸馏方式。广东短程分子蒸馏实验原理

分子蒸馏条件

1、 残余气体的分压必须很低，使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。

2、 在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。

在这此理想的条件下，蒸发在没有任何障碍的情况下从残余气体分子中发生。所有蒸汽分子在没有遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到可能的最大值。蒸发速度与压力成正比，因而，分子蒸馏的馏出液量相对比较小。

在大中型短程蒸馏中，冷凝器和加热表面之间的距离约为20~50mm，残余气体的压力为10-3mbar时，残余气体分子的平均自由程长度约为2倍长。短程蒸馏器完全能满足分子蒸馏的所有必要条件。

广东短程分子蒸馏实验原理短程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。

分子蒸馏过程

短程蒸馏器还适合于进行分子蒸馏。分子流从加热面直接到冷凝器表面。分子蒸馏过程可发如下四步：

分子蒸馏分子从液相主体向蒸发表面扩散

通常，液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素，所以应尽量减薄液层厚度及强化液层的流动。

分子蒸馏分子在液层表面上的自由蒸发

蒸发速度随着温度的升高而上升，但分离因素有时却随着温度的升高而降低，所以，应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸馏温度。

分子蒸馏分子从蒸发表面向冷凝面飞射

蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中，可能彼此相互碰撞，也可能和残存于两面之间的空气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分子，且大都具有相同的运动方向，所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。

分子蒸馏分子在冷凝面上冷凝

只要保证冷热两面间有足够的温度差（一般为70~100℃），冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成，所以选择合理冷凝器的形式相当重要。

【 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。

短程分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。

  分子蒸馏设备受热时间短，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。分子蒸馏设备分离程度及产品收率高，尤其适合于特定蒸馏。分子蒸馏的相对挥发度大于常规蒸馏的相对挥发度，这就从理论上证明了分子蒸馏比常规蒸馏更容易实现物质的分离。同时，分子蒸馏由于处于非平衡状态下操作及其设备的内部结构特点，使得分离效率远高于常规蒸馏，从而可使产品的收率提升。

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。广东短程分子蒸馏实验原理

短程分子蒸馏实验方案设计。广东短程分子蒸馏实验原理

  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，而是与被蒸馏混合物的分子量的大小有关，能够实现远离沸点下的操作，分子量差异越大，分子自由程相差越大，馏出物就越纯。这里的分子自由程（用λ表示）是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。

在高真空的条件下，液体混合物沿着加热板流动被加热，根据不同分子量物质的分子平均自由程的不同，它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显的不同，轻组分分子的分子平均自由程的大，而重组分分子的分子平均自由程小，使得轻组分恰好能到达冷凝板上面被冷凝，使其沿冷凝板留下；而重组分分子因达不到冷凝板而沿着加热板留下，从而将不同物质进行分离。

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