短程分子蒸餾工作原理
短程分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。
當(dāng)液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達(dá)到物質(zhì)分離的目的。
在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內(nèi)置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到0.001mbar。 短程分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù)。湖北分子蒸餾實驗銷售廠
分子蒸餾的工作原理
分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。
當(dāng)液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達(dá)到物質(zhì)分離的目的。
在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內(nèi)置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到0.001mbar。
短程蒸餾器工作在1~0.001mbar壓力下進(jìn)行熱分離。它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構(gòu)成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉(zhuǎn)子和內(nèi)置冷凝器;在轉(zhuǎn)子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內(nèi)置冷凝器位于蒸發(fā)器的中心,轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。 廣西分子蒸餾實驗供應(yīng)商家短程分子蒸餾實驗設(shè)計原理。
分子蒸餾優(yōu)勢
從分子蒸餾技術(shù)以上的特點可知,它在實際工業(yè)化的應(yīng)用中比常規(guī)蒸餾技術(shù)具有以下明顯的優(yōu)勢:
(1)對于高沸點、熱敏及易氧化物料的分離,分子蒸餾提供了比較好分離方法。因為分子蒸餾在遠(yuǎn)低于物料沸點的溫度下操作,而且物料停留時間短;
(2)分子蒸餾可極有效地脫除液體中的物質(zhì)如有機(jī)溶劑、臭味等,這對于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法;
(3)分子蒸餾可有選擇地蒸出目的產(chǎn)物,去除其它雜質(zhì),通過多級分離可同時分離2種以上的物質(zhì);
(4)分子蒸餾的分餾過程是物理過程,因而可很好地保護(hù)被分離物質(zhì)不受污染和侵害。
在熱敏物質(zhì)分離上有著特殊意義的分子蒸餾技術(shù)。一般情況下,采用蒸餾技術(shù)來進(jìn)行液體物質(zhì)的分離是非常常見的方法。蒸餾或者精餾過程更是一種常見的流程,但是對于很多天然產(chǎn)物而言其中的活性物質(zhì)非常容易在加熱過程中被破壞。這種情況下,一般來說采用的方法就是通過抽真空,將體系的真空度提高以后,那么所有物質(zhì)的沸點就自然降低了。一般情況下我們就是通過這種方法來處理熱敏物質(zhì)的。但是,如果活性物質(zhì)對于溫度過于敏感的話,那么只能采用萃取的方法,首先利用萃取劑將活性物質(zhì)進(jìn)行提取,然后在對萃取劑進(jìn)行分離。但是低沸點的萃取劑一般有毒,溶劑殘留又是一個問題。那么后來就有了短程蒸餾技術(shù),在這里簡要介紹一下原理。首先我們來看看氣液界面,從微觀角度上來說,我們的氣液界面是不平靜的,液體中的分子會短暫的躍出界面,在這些躍出界面的分子一小部分動能較大可以擴(kuò)散到氣相中,大部分由于在擴(kuò)散過程中與其他分子撞擊失去能量后又回到液相。這樣在靠近氣液界面的地方會形成一個擴(kuò)散層,這一層的的分子密度介于氣相與液相之間。擴(kuò)散層厚度與真空度與溫度有關(guān),如果不斷拉大真空度,分子被撞擊的的頻率就會越來越低,這樣擴(kuò)散層的厚度就會不斷增加。短程分子蒸餾有哪些優(yōu)點。
鑒于短程分子蒸餾的工作原理,為了提高輕組份從液相主體中向蒸發(fā)面擴(kuò)散的速度,采用刮膜型式,把物料均勻地在加熱面上刮成很薄的膜,使混合液體中輕組份從液相主體向蒸發(fā)面的擴(kuò)散速度達(dá)到*大,擴(kuò)散時間很短.在設(shè)備內(nèi)部精確放置內(nèi)置冷凝器,使加熱面與冷凝面之間的距離小于或等于輕組份的分子平均自由程,由蒸發(fā)面逸出的分子毫無阻礙地飛射及凝集到冷凝面上,使輕組份的收集積聚達(dá)到*快的極限速度.輕組份的瞬間凝聚,幾乎不會有阻力降,因此能確保設(shè)備內(nèi)部保持高真空。
分子平均自由程λ=8.589 n/p (T/M)1/2
n 物料粘度
p 絕 對壓力
T 絕 對溫度
M 分子量
因此決定分子平均自由程的因素是真空度,加熱溫度,粘度及分子量.真空度越高(絕 對壓力越低),分子平均自由程越大,溫度越升分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,調(diào)節(jié)真空度是改變分子平均自由程*有效的參數(shù),可根據(jù)具體情況即操作成本而定.提高溫度也可以增加分子平均自由程,同時也能提高輕組份的飽和蒸汽壓,對提升分離能力有較大幫助,但對產(chǎn)品品質(zhì)會產(chǎn)生負(fù)面影響. 短程分子蒸餾技術(shù)已成為分離技術(shù)中的一個重要分支。北京分子蒸餾實驗常見問題
分子蒸餾實驗配套真空系統(tǒng),通過降低操作壓力,達(dá)到降低產(chǎn)物沸點的目的。湖北分子蒸餾實驗銷售廠
短程分子蒸餾,也叫分子蒸餾,是一種近幾年發(fā)展迅速的分離技術(shù),它可以解決具有熱敏性、高沸點等性質(zhì)的物質(zhì)的分離問題。說是叫蒸餾,其實原理并不一樣,普通蒸餾依靠的是沸點差異,而分子蒸餾則靠的是分子平均自由程。自由程是啥?就是一個分子和其他分子相繼碰撞兩次之間經(jīng)過的直線距離(粗略理解意思就是這個分子熱運動能跑多遠(yuǎn)),平均自由程就是個統(tǒng)計上的平均結(jié)果了。
分子蒸餾和普通蒸餾的比較
上面這個就是分子蒸餾與普通蒸餾的比較,分子蒸餾技術(shù)具有幾大特點。1)蒸餾蒸真空度 分子蒸餾儀可以創(chuàng)造一個高真空度系統(tǒng)環(huán)境的重要因素是其具有很好的密封性,內(nèi)部壓力可降至0.1Pa 以下。2)蒸餾溫度低。分子蒸餾分離利用的是分子平均自由程的不同,因此蒸餾溫度遠(yuǎn)低于原料沸點,解決高附加值化學(xué)品熱敏性的問題。3)分離效率高。短程分子蒸餾過程由于其不可逆性,使其能夠分離普通蒸餾無法分離的物料,這一特點使得分子蒸餾技術(shù)可以應(yīng)用在要求產(chǎn)物高純度的食品及醫(yī)藥領(lǐng)域。4)物料受熱時間短。分子蒸餾儀的刮膜器使得物料在蒸發(fā)器表面形成均勻的薄膜增大了蒸發(fā)面積,使蒸餾時間更短,降低了物料長時間受熱分解的幾率,使得分離更加高效,節(jié)約了時間成本。
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