我們知道，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)的沸點差，也就是揮發(fā)性的不同，對其進行分離提純。但是如果混合物的沸點相同或者很接近的情況下，常規(guī)的蒸餾就無法進行下去了。

而分子蒸餾利用的則是物質(zhì)間不同的分子運動平均自由程來實現(xiàn)分離。什么是分子運動平均自由程？一個分子連續(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動平均自由程，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。

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分子蒸餾過程

短程蒸餾器還適合于進行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。分子蒸餾過程可發(fā)如下四步：

分子蒸餾分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴散

通常，液相中的擴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化液層的流動。

分子蒸餾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)濟合理的蒸餾溫度。

分子蒸餾分子從蒸發(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)分子遠重于空氣分子，且大都具有相同的運動方向，所以它們自身碰撞對飛射方向和蒸發(fā)速度影響不大。而殘氣分子在兩面間呈雜亂無章的熱運動狀態(tài)，故殘氣分子數(shù)目的多少是影響飛射方向和蒸發(fā)速度的主要因素。

分子蒸餾分子在冷凝面上冷凝

只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差（一般為70~100℃），冷凝表面的形式合理且光滑則認為冷凝步驟可以在瞬間完成，所以選擇合理冷凝器的形式相當(dāng)重要。

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分子蒸餾工作原理

短程蒸餾器是一個工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術(shù)過程，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)。

短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。

蒸餾過程是：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。在此過程中，從加熱面上逸出的輕分子，經(jīng)過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，通過位于蒸發(fā)器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集，再通過側(cè)面的出料管中流出。

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，而是與被蒸餾混合物的分子量的大小有關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠離沸點下的操作，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，它們在汽化表面與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冷凝板上面被冷凝，使其沿冷凝板留下；而重組分分子因達不到冷凝板而沿著加熱板留下，從而將不同物質(zhì)進行分離。（其原理如上圖所示）分子蒸餾作為一種物理分離技術(shù)，能解決大量常規(guī)技術(shù)分離難于解決的問題，生產(chǎn)過程綠色清潔，具有良好的應(yīng)用前景。短程分子蒸餾系統(tǒng)為什么又叫薄膜蒸發(fā)器？

分子蒸餾工作原理

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，則輕分子達到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達到物質(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。 短程分子蒸餾系統(tǒng)技術(shù)推廣及應(yīng)用。黃浦區(qū)全新短程分子蒸餾系統(tǒng)安裝

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分子蒸餾優(yōu)點

1. 蒸餾溫度低，分子蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的，只要存在溫度差就可以達到分離目的，這是分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。

2. 蒸餾真空度好，分子蒸餾裝置其內(nèi)部可以獲得很高的真空度，通常分子蒸餾在很低的壓強下進行操作，因此物料不易氧化受損。

3. 蒸餾液膜薄,傳熱效率高。

4. 物料受熱時間短，受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程，所以由液面逸出的輕分子幾乎未經(jīng)碰撞就達到冷凝面。因此，蒸餾物料受熱時間短，在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間，減少了物料熱分解的機會。

5. 分離程度更高，能分離常規(guī)不易分開的物質(zhì)

6. 沒有沸騰鼓泡現(xiàn)象，分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā)，在低壓力下進行，液體中無溶解的空氣，因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰，沒有鼓泡現(xiàn)象。

7. 無毒、無害、無污染、無殘留，可得到純凈安全的產(chǎn)物，且操作工藝簡單，設(shè)備少。分子蒸餾技術(shù)能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質(zhì)。

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