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重慶短程分子蒸餾設(shè)備適用范圍

來源: 發(fā)布時間:2024-06-06

分子蒸餾的幾個特點(diǎn)。

首先普通的真空蒸餾都是在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行分離,而分子蒸餾時可以在任何溫度下進(jìn)行的,只要冷熱兩面間存在溫差,就可以達(dá)到分離目的。

第二,普通的蒸餾時蒸發(fā)與冷凝的可逆過程,液相與氣相間可以形成相平衡狀態(tài),但分子蒸餾過程中,從蒸發(fā)表面逸出的分子直接飛向冷凝面,中間不會與其他分子發(fā)生碰撞,理論也沒有返回到蒸發(fā)液面的可能性,因此,分子蒸餾是不可逆的。

第三,因在沸點(diǎn)溫度下,所以普通真空蒸餾有鼓泡、沸騰的現(xiàn)象,而分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),不會有鼓泡沸騰的現(xiàn)象。

第四,表示普通真空蒸餾分餾能力的分離系數(shù),與組分的蒸氣壓之比有關(guān);而表示分子蒸餾分離能力的分離系數(shù),則與組分的蒸氣壓和相對分子量之比有關(guān),并可由相對蒸發(fā)速度求出。


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短程分子蒸餾設(shè)備

分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時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,對液體混合物進(jìn)行分離。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,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別實(shí)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。

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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(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。

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,具有廣闊的應(yīng)用前景。


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(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別實(shí)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(yùn)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(diǎn)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)。



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分子蒸餾是在高真空條件下進(jìn)行的,因此設(shè)備內(nèi)要求具有較低的殘氣壓力,這就會帶來其他一系列的要求:

1、需要正確地選擇真空泵機(jī)組性能與管道尺寸,確保能夠快速地從容器內(nèi)抽出氣體。

2、正確選擇蒸發(fā)面與冷凝面的形狀、距離與相對位置,確保從設(shè)備的蒸餾內(nèi)無阻礙地引出殘余氣體。蒸發(fā)面與冷凝面之間的具體過小時,一方面不利于抽除氣體,另一方面蒸餾液的霧沫也易濺到冷凝面上,使分離效果變差。

3、分子蒸餾多用于分離熱不穩(wěn)定性物質(zhì),因此要求被加工的物料在蒸餾溫度下停留較短的時間。

4、分子蒸餾過程中,液層內(nèi)部的擴(kuò)散是影響分子蒸餾過程的重要因素。因此分子蒸餾設(shè)備應(yīng)力求減少液層厚度及強(qiáng)化液層的位移,使之湍動。

其次就是分子蒸餾時,被蒸餾的液體必須預(yù)先除氣。因?yàn)樵诖髿鈮合?,無論何種液體都或多或少都會含有氣體。這些氣體的含量決定于液體本身的性質(zhì)和它進(jìn)入蒸餾裝置之前所處的狀態(tài)。


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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(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別實(shí)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。

分子蒸餾的過程 

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)。在此過程中,從加熱面上逸出的輕分子,經(jīng)過短的路線或幾乎未經(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。



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