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分子蒸餾,更準(zhǔn)確說(shuō)是分子蒸餾原理,它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。其蒸餾過(guò)程當(dāng)液體混合物,在某個(gè)特定的壓力條件下,沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同。
短程蒸餾,“短程”即指較短路程,廣義來(lái)講蒸發(fā)器采用蒸發(fā)面到冷凝面距離小于300MM的設(shè)計(jì)方案,都能稱為短程蒸餾器。從設(shè)計(jì)構(gòu)造上分為刮板式短程蒸餾器、離心式短程蒸餾器和近年一些廠家改進(jìn)薄膜蒸發(fā)器的冷凝器安裝位置演變而來(lái)的短程蒸餾器。目前應(yīng)用較廣技術(shù)**成熟的是刮板式短程蒸餾器,設(shè)計(jì)采用由外加熱的垂直蒸發(fā)筒體、中心冷凝器以及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。其蒸餾過(guò)程是:物料從蒸發(fā)器的頂部加入,經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過(guò)程中,從加熱面上逸出的輕組分,經(jīng)過(guò)很短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過(guò)位于蒸發(fā)器底部的出料管排出;殘液即重組分在加熱區(qū)下的圓形通道中收集,再通過(guò)側(cè)面的出料管中流出。 進(jìn)分子蒸餾的樣品需要什么前處理?智能分子蒸餾哪個(gè)好
分子蒸餾與常規(guī)蒸餾技術(shù)相比有以下特點(diǎn)
1.普通蒸餾是在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行分離操作,而分子蒸餾只要冷熱兩個(gè)面之間達(dá)到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進(jìn)行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn)。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象,而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發(fā),操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數(shù)量級(jí),受熱時(shí)間很短,一般*為十秒至幾十秒.。
3.普通蒸餾的蒸發(fā)和冷凝是可逆過(guò)程,液相和氣相之間處于動(dòng)態(tài)相平衡,而在分子蒸餾過(guò)程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒(méi)有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒(méi)有不易分離的物質(zhì)。
上海國(guó)內(nèi)分子蒸餾分子蒸餾分離時(shí)溫度上限是多少?
分子蒸餾的條件是:1、殘余氣體的分壓必須很低,使殘余氣體的平均自由程長(zhǎng)度是蒸餾器和冷凝器表面之間距離的倍數(shù)。2、在飽和壓力下,蒸汽分子的平均自由程長(zhǎng)度必須與蒸發(fā)器和冷凝器表面之間距離具有相同的數(shù)量級(jí)。在這此理想的條件下,蒸發(fā)在沒(méi)有任何障礙的情況下從殘余氣體分子中發(fā)生。所有蒸汽分子在沒(méi)有遇到其它分子和返回到液體過(guò)程中到達(dá)冷凝器表面。蒸發(fā)速度在所處的溫度下達(dá)到可能的最大值。蒸發(fā)速度與壓力成正比,因而,分子蒸餾的餾出液量相對(duì)比較小。在SPE短程蒸餾中,冷凝器和加熱表面之間的距離約為20~50mm,殘余氣體的壓力為10-3mbar時(shí),殘余氣體分子的平均自由程長(zhǎng)度約為2倍長(zhǎng)。短程蒸餾器完全能滿足分子蒸餾的所有必要條件。
分子蒸餾分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時(shí)蒸氣分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對(duì)液體混合物進(jìn)行分離。定義在一定溫度下,壓力越低,氣體分子的平均自由程越大。當(dāng)蒸發(fā)空間的壓力很低(10-2~10-4mmHg),且使冷凝表面靠近蒸發(fā)表面,其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時(shí),從蒸發(fā)表面汽化的蒸氣分子,可以不與其他分子碰撞,直接到達(dá)冷凝表面而冷凝。短程蒸餾器還適合于進(jìn)行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。分子蒸餾過(guò)程分子蒸餾可發(fā)如下四步:(1)分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散通常,液相中的擴(kuò)散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素,所以應(yīng)盡量減薄液層厚度及強(qiáng)化液層的流動(dòng)。(2)分子在液層表面上的自由蒸發(fā)蒸發(fā)速度隨著溫度的升高而上升,但分離因素有時(shí)卻隨著溫度的升高而降低,所以,應(yīng)以被加工物質(zhì)的熱穩(wěn)定性為前提,選擇經(jīng)濟(jì)合理的蒸餾溫度。(3)分子從蒸發(fā)表面向冷凝面飛射蒸氣分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過(guò)程中,可能彼此相互碰撞,也可能和殘存于兩面之間的空氣分子發(fā)生碰撞。由于蒸發(fā)分子遠(yuǎn)重于空氣分子,且大都具有相同的運(yùn)動(dòng)方向。 分子蒸餾設(shè)備可以只用真空泵不用擴(kuò)散泵嗎?
分子蒸餾是一種特殊的液—液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是與被蒸餾混合物的分子量的大小有關(guān),能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)離沸點(diǎn)下的操作,分子量差異越大,分子自由程相差越大,餾出物就越純。這里的分子自由程(用λ表示)是指一個(gè)分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程。
在高真空的條件下,液體混合物沿著加熱板流動(dòng)被加熱,根據(jù)不同分子量物質(zhì)的分子平均自由程的不同,它們?cè)谄砻媾c冷凝表面之間分子平均自由程的大小以及蒸發(fā)度也明顯的不同,輕組分分子的分子平均自由程的大,而重組分分子的分子平均自由程小,使得輕組分恰好能到達(dá)冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重組分分子因達(dá)不到冷凝板而沿著加熱板留下,從而將不同物質(zhì)進(jìn)行分離。
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分子蒸餾在國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程。智能分子蒸餾哪個(gè)好
常規(guī)蒸餾,不論常壓下的,或者是真空下的粗真空蒸餾與低真空蒸餾,利用的原理都是根據(jù)不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差,也就是揮發(fā)性的不同,對(duì)其進(jìn)行分離提純。但是如果混合物的沸點(diǎn)相同或者很接近的情況下,常規(guī)的蒸餾就無(wú)法進(jìn)行下去了。而分子蒸餾利用的則是物質(zhì)間不同的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。什么是分子運(yùn)動(dòng)平均自由程?一個(gè)分子連續(xù)兩次碰撞間飛行距離的平均值。它的大小取決于分子的密度。因此進(jìn)行分子蒸餾需要滿足的是混合物分子的平均自由程需要存在差異,且差異越大越好。而要滿足足夠大的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程,就需要保證足夠的低壓,因此分子蒸餾的真空度比普通真空蒸餾要高很多。
分子蒸餾原理示意
分子蒸餾的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,簡(jiǎn)單地說(shuō),加熱混合液體后,物料分子受熱蒸發(fā)逸出液面,其中輕重分子的平均自由程不同,輕分子的自由程大,而重分子的自由程小。因此在離液面小于輕分子自由程、而大于重分子的自由程的某處,設(shè)置一冷凝面,輕分子就會(huì)在抵達(dá)該冷凝面時(shí)而被冷凝,冷凝后輕分子組分無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡,就會(huì)不斷從液面逸出被冷凝面捕獲,而重分子則因到不達(dá)冷凝面,很快就趨于動(dòng)態(tài)平衡,從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離。另外常規(guī)真空蒸餾因?yàn)橐揽糠悬c(diǎn)差。 智能分子蒸餾哪個(gè)好
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