分子蒸餾技術的基本原理

  1、分子運動平均自由程

  任一分子在運動過程中都在不斷變化自由程，在某時間間隔內自由程的平均值為平均自由程。設Vm為某一分子的平均速度，f為碰撞頻率，λm為平均自由程。則，λm=Vm/f，故f=Vm/λm。由熱力學原理可知：

  那么，可得：

  式中，d為分子的有效直徑，P為分子所處空間的壓強，T為分子所處環(huán)境的溫度，K為波爾茲曼常數(shù)。

  2、分離因數(shù)

  Langmuir研究了高真空下純物質的蒸發(fā)現(xiàn)象，從理論上推導出純物質的分子蒸發(fā)速率為：

  式中，P0為物質的飽和蒸汽壓，Rg為氣體常數(shù)，Ts為液膜表面溫度，M為物質的摩爾質量。由上式可知，理論分子蒸發(fā)速率只是液體表面溫度和分子種類的函數(shù)。

  分子蒸餾是一種非平衡分離過程，分子蒸餾理論分離因數(shù)為：

  與普通蒸餾相比，分子蒸餾理論分離因數(shù)增加了(MB/MA)1/2倍，因此，分子蒸餾技術可以用來分離揮發(fā)度相近但分子量不同的混合物系。

分子蒸餾系統(tǒng)對比傳統(tǒng)蒸餾的四大優(yōu)勢。使用壽命久分子蒸餾系統(tǒng)供應商家

分子蒸餾過程具有以下特點：

1． 物料在加熱表面停留時間短，不會發(fā)生受熱分解。

2． 分子蒸餾的蒸程短，分子平均自由程一般不超過25mm，所以能量消耗小。

3． 蒸發(fā)溫度遠低于物料的沸點，所以進一步減少了熱分解的可能性。

4． 容易形成連續(xù)化生產，操作簡單。

5． 分子蒸餾過程可以同時脫色和分離不同分子量的物質。從分子蒸餾的技術特點我們可以看出其在工業(yè)化應用上較常規(guī)蒸餾存在明顯的優(yōu)勢。

其表現(xiàn)在：

1． 產品品質高。由于分子蒸餾操作溫度低受熱時間短， 因而**提高了產品品質，特別適于高沸點物質、熱敏性物質及易氧化物質的分離，對于保持天然物質的品質有著特殊的功能。

2． 生產能耗小，由于分子蒸餾整個過程熱損失少，分子蒸餾裝置的獨特結構形式也使其內部壓降極小，因此可節(jié)省大量能耗。

3． 產品成本低。由于分子蒸餾的分離效率高，產品收率高，因而可降低產品生產成本。 使用壽命久分子蒸餾系統(tǒng)廠家直銷溫和的分離方式分子蒸餾系統(tǒng)。

分子蒸餾的特點：

1.極高真空：短程蒸餾特殊的構造設計，允許操作壓力達到極低的操作真空，實驗規(guī)模的設備真空可達0.001mbar，即使工業(yè)規(guī)模的設備也能達到0.01-0.05mbar。

2. 操作溫度遠低于物料的沸點：由于短程蒸餾采用中心冷凝，物料流動截面積等于蒸發(fā)表面，使得蒸發(fā)器和冷凝器之間只存在輕微的壓降，也就是說真空系統(tǒng)尾端真空度幾乎和蒸發(fā)器的真空接近。極低的工作壓力確保了極低的蒸餾溫度，因此短程蒸餾是目前來說*溫和的蒸餾方式。

3. 受熱時間短： 由采用垂直刮板成膜設計，物料在加熱壁上的停留時間短，對其他蒸餾而言，受熱時間一般較長(30分鐘以上甚至幾十個小時)，而短程蒸餾*為十幾秒。由于短程蒸餾加熱壁與冷凝器間有嚴格的距離要求，由液面逸出的輕分子，幾乎瞬時就到達冷凝面，汽相輕分子受熱時間在這個過程中可以忽略不計。熱分解的可能被*小化。

4. 傳質和傳熱效率優(yōu)越：短程蒸餾采用機械刮膜系統(tǒng)，區(qū)別于其他如降膜類蒸發(fā)器的成膜不均缺陷，在短程蒸發(fā)器內物料成膜厚度均勻而且流動特性優(yōu)良，由于液面和加熱面的面積幾乎相等，傳質和傳熱效率優(yōu)越。

分子蒸餾技術的基本原理

根據(jù)分子運動平均自由程公式知，不同種類的分子，由于其分子有效直徑不同，故其平均自由程也不同，即其為不同種類分子。從統(tǒng)計學觀點看，其逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的。

分子蒸餾的分離就是利用液體分子受熱后從液面逸出，而不同種類分子逸出后其平均自由程不同這一性質來實現(xiàn)的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，使得輕分子落在冷凝面上，重分子因達不到冷凝面而返回原來液面，這樣混合物就得以分離。

分子蒸餾系統(tǒng)在生物提純分離中的應用。

分子蒸餾技術的特點：

（1）具有操作溫度低、蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度和產品收率高、無毒、無害、無污染、無殘留等特點，特別適宜于高沸點、熱敏性、易氧化物質的分離；

（2）可有效地脫除低分子物質、重分子物質及脫除混合物中雜質；

（3）其分離過程為物理分離過程，可很好地保護被分離物質不被污染，特別是可保持天然提取物的原來品質；

（4）分離程度高，高于傳統(tǒng)蒸餾及普通的薄膜蒸發(fā)器。

（5）分子蒸餾技術在工業(yè)化應用上較其它常規(guī)蒸餾具有產品品質高、能耗小、成本低、易于放大應用等明顯的優(yōu)勢。

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