甘肃品质好短程分子蒸馏实验

分子蒸馏亦称短程蒸馏，它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术，其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。

一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的重要部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：(1)降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；(3)离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。为提升分离效率，往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。

短程分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。甘肃品质好短程分子蒸馏实验

分子蒸馏特点

1、普通蒸馏在沸点温度下进行分离，分子蒸馏可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目

2、普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸馏过程是不可逆的。

3、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。

4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求出。

甘肃品质好短程分子蒸馏实验短程分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。

   常规蒸馏，不论常压下的，或者是真空下的粗真空蒸馏与低真空蒸馏，利用的原理都是根据不同物质的沸点差，也就是挥发性的不同，对其进行分离提纯。但是如果混合物的沸点相同或者很接近的情况下，常规的蒸馏就无法进行下去了。而分子蒸馏利用的则是物质间不同的分子运动平均自由程来实现分离。什么是分子运动平均自由程？一个分子连续两次碰撞间飞行距离的平均值。它的大小取决于分子的密度。因此进行分子蒸馏需要满足的是混合物分子的平均自由程需要存在差异，且差异越大越好。而要满足足够大的分子运动平均自由程，就需要保证足分子蒸馏的实现过程，简单地说，加热混合液体后，物料分子受热蒸发逸出液面，其中轻重分子的平均自由程不同，轻分子的自由程大，而重分子的自由程小。因此在离液面小于轻分子自由程、而大于重分子的自由程的某处，设置一冷凝面，轻分子就会在抵达该冷凝面时而被冷凝，冷凝后轻分子组分无法实现动态平衡，就会不断从液面逸出被冷凝面捕获，而重分子则因到不达冷凝面，很快就趋于动态平衡，从而实现混合物的分离。另外常规真空蒸馏因为依靠沸点差，因此蒸馏过程中需要在沸点温度下进行，而分子蒸馏只要满足一定的蒸发率即可。

短程分子蒸馏器按刮膜器形式分三种形式：滚膜、滑动刮膜、铰链刮膜，根据物料的粘度、处理性质选用不同的刮膜器。

     短程蒸馏特性：能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的新型分离技术。

   短的停留时间：刮膜器的作用，使得液膜在加热面停留时间极短。

  低的蒸馏温度：由于冷凝器直接位于加热面的对面，减少了压差，所以具有极高的真空度，物料可在极低的温度下甚至于无需到沸点即蒸馏。

  粘性物和产品中含有固体物：刮片的深深浸入，靠一个相当可观的边缘，料膜引起一个强烈的剪切及混合效应，减轻了待处理液的粘性，适合处理粘度到50Pas，并防止加热面结垢，特别适合于含固体料液。

  极薄的蒸馏液面：刮膜器的作用将料液刮成极薄的液膜。分离更彻底。

  热敏感物料：

    分离比：精密的刮板使用使用得极薄的液膜被均匀地分布在加热面上，导致整个加热面湿润。这样允许操作单元高沸分离比。这意味着在案列中进入的90%以上被蒸发，恒量残留物质中水平能被完成。

短程分子蒸馏的特点是产物停留时间短、工艺蒸发温度低，力求让蒸馏产物受到尽量小的热应力。

分子蒸馏设备是区别常规分离技术的一种设备，那么与常规的蒸馏设备有什么区别呢？分子蒸馏设备有什么特点呢？

  分子蒸馏设备操作温度低，可节省能耗，常规蒸馏是依靠物料混合物中不同物质的沸点差进行分离的，而分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别来进行分离的，并不要求物料一定要达到沸腾状态，只要分子从液相中挥发逸出，就可以实现分离。正因为分子蒸馏是在远离沸点下进行操作，因此产品的能耗小。分子蒸馏设备蒸馏压强低，要求在高真空度下操作，分子运动平均自由程与系统压力成反比，只有加大真空度，才能获得足够大的平均自由程。研究指出，分子蒸馏的真空度高达0.1-100Pa。

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短程分子蒸馏安装及使用说明。甘肃品质好短程分子蒸馏实验

鉴于短程分子蒸馏的工作原理,为了提高轻组份从液相主体中向蒸发面扩散的速度,采用刮膜型式,把物料均匀地在加热面上刮成很薄的膜,使混合液体中轻组份从液相主体向蒸发面的扩散速度达到*大,扩散时间很短.在设备内部精确放置内置冷凝器,使加热面与冷凝面之间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程,由蒸发面逸出的分子毫无阻碍地飞射及凝集到冷凝面上,使轻组份的收集积聚达到*快的极限速度.轻组份的瞬间凝聚,几乎不会有阻力降,因此能确保设备内部保持高真空。

分子平均自由程λ=8.589  n/p  （T/M）1/2    

n        物料粘度    

p        绝  对压力    

Ｔ        绝   对温度    

Ｍ        分子量    

因此决定分子平均自由程的因素是真空度,加热温度,粘度及分子量.真空度越高(绝   对压力越低),分子平均自由程越大,温度越升分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,调节真空度是改变分子平均自由程*有效的参数,可根据具体情况即操作成本而定.提高温度也可以增加分子平均自由程,同时也能提高轻组份的饱和蒸汽压,对提升分离能力有较大帮助,但对产品品质会产生负面影响. 甘肃品质好短程分子蒸馏实验

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