分子蒸馏技术是一种特殊的液液分离技术,它产生于上世纪20年代,是伴随着人们对真空状态下气体运动理论的深入研究以及真空蒸馏技术的不断发展而逐渐兴起的一种新的分离技术。目前,分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。分子蒸馏仪也称短程蒸馏仪,是一种在高真空下(残气分子的压力<)进行的连续蒸馏过程的仪器。分子蒸馏过程与传统的蒸馏过程不同,传统蒸馏是在沸点温度下进行分离的,蒸发与冷凝过程是可逆的,液相与汽相间会形成平衡状态。分子蒸馏过程是一个不可逆的,并且在远离物质常压沸点温度下进行的蒸馏过程,更确切地说,它是分子蒸发的过程。(1)分子运动平均自由程。任一分子在运动过程中都在不断变化自由程,在某时间间短程分子蒸馏仪隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度,f为碰撞频率,λm为平均自由程。则λm=Vm/f,故f=Vm/λm。(2)分离因数Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象,从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率与普通蒸馏相比,分子蒸馏理论分离因数增加了(MB/MA)1/2倍,因此,分子蒸馏技术可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。(3)分子蒸馏技术的基本原理。根据分子运动平均自由程公式知。 分子蒸馏设备使用原理?辽宁分子蒸馏设备哪家强
分子蒸馏是一种热分离工艺,**于分离热敏性产物。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。可见,分子蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。分子蒸馏配套真空系统,通过降低操作压力,达到降低产物沸点的目的。这是一种连续分离过程,其产物停留时间低至数十秒(而其他常规分离方法的停留时间达到数小时!)。所以,在常规蒸馏工艺中(无论是连续的循环、膜式蒸馏,还是非连续的批次蒸馏),由于高温、长停留时间而分解的产品,用分子蒸馏就能够顺利分离。例如,高分子有机化合物用常规蒸馏方法来分离时,较高工艺温度(如超过200℃)会导致其热敏性的分子链裂解。因此高分子有机化合物的分离几乎都会使用分子蒸馏。分子蒸馏的工艺压力和温度范围通常在1到1x10-3mbar、150到280℃。 黑龙江先进分子蒸馏设备分子蒸馏设备是一种在高真空下操作的蒸馏方法。
分子蒸馏技术是蒸馏技术的一种,可以进行液体—液体的分离,利用不同化合物之间分子平均自由程的差异来实现化合物的高效分离。分子之间存在着作用力,当两个分子的距离超过一个特定值时,分离的作用力表现为分子引力,分子在不断运动的过程中,分离距离小于某一值时,作用力表现为斥力。分子运动过程中发生相邻两次碰撞之间走过的路径成为是分子运动自由程。轻质分子和重质分子具有不同的运行自由程,轻质分子的自由程相对较大。分子蒸馏主要依靠轻质分子和重质分子之间分子自由程的差异实现分子的分离。分离蒸馏可以在较高的真空下进行,蒸馏的温度远远低于化合物的沸点,避免了化合物的碳化。分子蒸馏技术特别适用于热敏性化合物的分离。
分子蒸馏技术的优势
分子蒸馏技术的优势主要表现为:(1)低温蒸馏,常见的蒸馏技术主要是利用化合物的沸点不同进行分离,必须使化合物处于沸腾的状态才能实现高效分离。分子蒸馏利用的是不同分子的自由程差异,可以在高真空的条件下进行蒸馏,降低化合物的沸点实现低温蒸馏;(2)**压蒸馏,理论上分子蒸馏可以在0.01Pa~0.1Pa之间,**的压强环境增大了化合物的分子自由程,增强了不同分子自由程的差异,提高了分子效果。(3)快速高效:分子蒸馏过程中化合物从分离器的上部流入,下部流出。分子蒸馏冷凝面与蒸发面近距离布置,分离化合物逸出后迅速冷凝,减少了化合物在高温下的停留时间,提高了化合物的蒸馏效率。
分子蒸馏设备是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。
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,就需要保证足够的低压,因此分子蒸馏的真空度比普通真空蒸馏要高很多。
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。
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分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。
在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低(10-2 ~10-4 mmHg),且使冷凝表面靠近蒸发表面,其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气分子,可以不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。
分子蒸馏工作原理
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的目的。