1 基本原理
(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 。由热力学原理可知:那么,可得:
式中,d为分子的有效直径,P为分子所处空间的压强,T为分子所处环境的温度,K为波尔兹曼常数。
(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为:式中,P0为物质的饱和蒸汽压,Rg为气体常数,Ts为液膜表面温度,M为物质的摩尔质量。由上式可知,理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。
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分子蒸馏的原理及其突出的特点
分子蒸馏在进行使用的过程中主要是适用于高分子量、耐温性以及高沸点的蒸馏,在进行制作的过程中主要是由外加热的垂直圆筒体,在进行操作时位于它的中心冷凝器以及蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在一定程度上会从加热面上逸出的轻分子,在进行制作时会经过短的路线和几乎没有经过碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。
安徽直销分子蒸馏设备分子蒸馏设备主要应 用于对含有热敏性物料或高沸点物质物料的柔 和分离。

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,而是与被蒸馏混合物的分子量的大小有关,能够实现远离沸点下的操作,分子量差异越大,分子自由程相差越大,馏出物就越纯。这里的分子自由程(用λ表示)是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。
在高真空的条件下,液体混合物沿着加热板流动被加热,根据不同分子量物质的分子平均自由程的不同,它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显的不同,轻组分分子的分子平均自由程的大,而重组分分子的分子平均自由程小,使得轻组分恰好能到达冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重组分分子因达不到冷凝板而沿着加热板留下,从而将不同物质进行分离。
分子蒸馏是在1Pa~1×10^-2Pa以及更低的真空度下进行的特殊真空蒸馏过程。分子蒸馏过程建立起真空度后,组分的分子会首先开始从液相主体向蒸发表面扩散。扩散过程的速度与液层的厚度以及流动程度有关,厚度需要减小而液层流动需要强化。扩散到蒸发面后,接下来就是分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速度随着温度的升高而升高,但分离因素有时可能会随着温度的升高而降低。因此具体需要更具被蒸馏物质的热稳定性为前提,选择合适的蒸馏温度。蒸发后,分子会从蒸发表面飞向冷凝面。这个过程中蒸气分子可能会互相碰撞,也有可能和两个面之间的残存空气分子发生碰撞。这其中,由于蒸气分子大多具有相同的运动方向,所以碰撞对飞射方向和蒸发速度的影响不大。但残存的空气分子在两个面之间呈杂乱无章的热运动状态,这会对蒸馏过程中的蒸发速度以及蒸气分子的飞射速度产生影响,因此它们残存的数量多少就很关键。这就是为什么分子蒸馏要建立足够高的真空度基础上,以满足蒸气分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面的间距,使蒸发过程快速进行。如果蒸气分子的平均自由程大于或等于两个面的间距,蒸气分子没有阻碍,会很快在抵达冷凝面,这时保证冷热两面间有足够的温差。 分子蒸馏设备在食品行业的应用。

分子蒸馏的分离作用则是利用液体分子受热时会从液面逸出,不同种类分子逸出后的运动平均自由程不同而实现物质的分离。
混合液沿加热板向下 流动,被加热后,轻、重分子均向气相逸出,由于轻、重分子自由程不同,轻分子自由程大,可达到冷凝板,冷凝后沿冷凝板向下 流动,重分子自由程小,达不到冷凝面而在气相中饱和,并返回液相,沿加热板向下 流动,从而形成轻、重分子的分流与分离。
分子蒸馏具有操作真空度高、加热温度低、受热时间短、分离程度高等特点,因此,特别适宜于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。
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。天津分子蒸馏设备推荐厂家
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分子蒸馏器工作在1~0.001mbar压力下进行热分离。它较低的沸腾温度,非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成:带有加热夹套的圆柱型筒体,转子和内置冷凝器;在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。
分子蒸馏的过程
物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线或几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。
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