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來源： 發(fā)布時間：2021-11-08

短程分子蒸餾設(shè)備

1.短程蒸餾，擦膜式蒸餾（也稱為分子蒸餾）是液相中重組分和輕組分分子的分離。

2.通過分子蒸餾過程，分離并收集了低沸點輕質(zhì)組分，如THC，CBD，CBG等有效組分，超重組分被認為是殘留物（黑油）拋出。

3.該方法的優(yōu)點是避免了在使用溶劑作為分離劑的技術(shù)中出現(xiàn)的毒性問題，并且還使由熱分解引起的損失*小化，并可以用于連續(xù)進料過程中以收獲餾出物而不必破壞真空。

4.原理：分子蒸餾是利用液相中輕重組份分子逸出液相主體時分子自由程的差來實現(xiàn)分離。要實現(xiàn)分子蒸餾的基本條件是：輕組份分子逸出的分子自由程等于加熱面與冷凝面的距離，能正確地達到內(nèi)置冷凝器實現(xiàn)捕集，而重組份分子逸出的分子自由程要小于加熱面與冷凝面的距離，使其不會達到內(nèi)置冷凝器，也就是內(nèi)置冷凝器只捕集輕組份的分子，而實現(xiàn)輕重組份的分離。

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  分子蒸餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點1、在刮板蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上在內(nèi)部安置一個冷凝器。當進料混合物受熱后某輕物質(zhì)分子運動至一定距離時碰到冷凝器即被凝結(jié)成液體分離出來，重物質(zhì)而沿器壁流下。由于輕物質(zhì)汽相在內(nèi)部即被冷凝，使得真空壓降小可保持設(shè)備內(nèi)較高真空度。2、高真空：短程蒸餾特殊的構(gòu)造設(shè)計，允許操作壓力達到低的操作真空，實驗規(guī)模的設(shè)備真空可達，即使工業(yè)規(guī)模的設(shè)備也能達到1-5Pa。3、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。低的工作壓力確保了低的蒸餾溫度，因此短程蒸餾是目前來說溫和的蒸餾方式。4、分子蒸餾設(shè)備特點：混合物的分離是由于不同種類的分子逸出液面的平均自由程不同的性質(zhì)來實現(xiàn)的，并不需要完全沸騰，所以蒸發(fā)器內(nèi)物料實際蒸發(fā)溫度略低于著空下條件下物料理論沸點。這點與蒸餾有本質(zhì)的區(qū)別。5、短程蒸餾受熱時間短：由采用垂直刮板成膜設(shè)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。原廠家提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗供應(yīng)商家短程分子蒸餾是一種熱分離工藝，主用于分離熱敏性產(chǎn)物。

分子蒸餾設(shè)備操作溫度低，可以節(jié)省能耗，常規(guī)蒸餾是依靠物料混合物中不同物質(zhì)的沸點差進行分離的，而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)的分子運動平均自由程的差別來進行分離的，并不要求物料一定要達到沸騰狀態(tài)，只要分子從液相中揮發(fā)逸出，就可以實現(xiàn)分離。正因為分子蒸餾是在遠離沸點下進行操作，因此產(chǎn)品的能耗小。分子蒸餾設(shè)備蒸餾壓強低，要求在高真空度下操作，分子運動平均自由程與系統(tǒng)壓力成反比，只有加大真空度，才能獲得足夠大的平均自由程。研究指出，分子蒸餾的真空度高達0.1-100Pa。

分子蒸餾設(shè)備受熱時間短，降低熱敏性物質(zhì)的熱損傷。由于分子蒸餾是利用不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別而實現(xiàn)分離的，其基本要求是加熱面與冷凝面的距離必須小于輕分子的運動平均自由程，這個距離通常很小，因此輕分子由液面逸出后幾乎未發(fā)生碰撞即射向冷凝面，所以受熱時間極短。研究測定指出，分子蒸餾受熱時間為幾秒或幾十秒，從而在很大程度上避免了物質(zhì)的分解或聚合。分子蒸餾設(shè)備分離程度及產(chǎn)品收率高，尤其適合于特定蒸餾。分子蒸餾的相對揮發(fā)度大于常規(guī)蒸餾的相對揮發(fā)度，這就從理論上證明了分子蒸餾比常規(guī)蒸餾更容易實現(xiàn)物質(zhì)的分離。同時，分子蒸餾由于處于非平衡狀態(tài)下操作及其設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，使得分離效率遠高于常規(guī)蒸餾，從而可使產(chǎn)品的收率提升。短程分子蒸餾實驗前期準備工作。

分子蒸餾比較大的特點就是蒸發(fā)溫度比減壓蒸餾更低，但是問題也是有的，首先是機理方面，比常規(guī)精餾復(fù)雜，還難以直接進行設(shè)計，需要前期實驗。常規(guī)蒸餾，主要依據(jù)不同物質(zhì)的沸點與相對揮發(fā)度進行設(shè)計，但是對于分子蒸餾，分子的自由程對蒸發(fā)過程的貢獻更大，因為不同物質(zhì)的擴散層厚度受分子自由程的影響更大。因此分子蒸餾是一個與常規(guī)蒸餾完全不同的過程。另外就是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有轉(zhuǎn)動機械，也有冷卻的內(nèi)外筒。此外內(nèi)外筒間距要求小，而在大型設(shè)備中內(nèi)外筒安裝的同心度是一個問題。

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鑒于分子蒸餾在原理上根本區(qū)別于常規(guī)蒸餾,因而它具備著許多常規(guī)蒸餾無法比擬的優(yōu)點。1、操作溫度低。常規(guī)蒸餾是靠不同物質(zhì)的沸點差進行分離的,而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)分子運動自由程的差別進行分離的,因此,后者是在遠離(遠低于)沸點下進行操作的。2、蒸餾壓強低。由于分子蒸餾裝置獨特的結(jié)構(gòu)形式,其內(nèi)部壓強極小,可以獲得很高的真空度。同時,由分子運動自由程公式可知,要想獲得足夠大的平均自由程,可以通過降低蒸餾壓強來獲得,一般為X×10-1Pa數(shù)量級。3．受熱時間短。鑒于分子蒸餾是基于不同物質(zhì)分子運動自由程的差別而實現(xiàn)分離的因而受加熱面與冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程(即距離很短),這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面,所以受熱時間很短。另外,若采用較先進的分子蒸餾結(jié)構(gòu),使混合液的液面達到薄膜狀,這時液面與加熱面的面積幾乎相等,那么,此時的蒸餾時間則更短。假定真空蒸餾受熱時間為1h,則分子蒸餾用十幾秒。4．分離程度高 ，短程分子蒸餾常常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質(zhì),然而就這兩種方法均能分離的物質(zhì)而言,分子蒸餾的分離程度更高?？诒锰峁┓肿诱麴s系統(tǒng)實驗?zāi)募覐?/p>

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