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短程分子蒸馏工作原理

短程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。

简介

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。

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分子蒸馏技术的应用领域十分广阔，目前可应用分子蒸馏生产的产品有数百种。在石油化工领域可用于碳氢化合物的分离、原油的渣油及其类似物质的分离，表面活性剂的提纯及化工中间体的精制等；在塑料三业域可用于增塑剂的提纯、高分子物质的脱臭、树脂类物质的精制等；在食品工业领域可用于分离混合油脂、提取脂肪酸及其衍生物，从动植物中提取天然产物等：在医药工业领域．可用于提取合成及天然维生素A、维生素E，制取氨基酸及葡萄糖衍生物等；在香料工业领域，可用于处理天然香精油，使天然香料的品质提高。目前国内的分子蒸馏装置是我公司开发成功的分子蒸馏成套工业化装置，实现了高真空下长期稳定运行，并具有适应性广、可调节性能好的特点，可进行多种产品的生产，适用于多种工业领域。例如：从鱼油提取DHA、EPA，其含量达到70％以上，而国外一般为30-60％；从植物油渣中提取天然维生素E，其含量达到55％，而国外一般为30-40％；其它如a-麻酸、单甘酯、烷基多苷、丙二醇酯、玫瑰油、米糠油、谷维素等也已投产、在建和开发。品质好提供分子蒸馏系统实验是什么短程分子蒸馏是一种区别于常规蒸馏的非平衡状态下的特殊蒸馏。

分子蒸馏设备受热时间短，降低热敏性物质的热损伤。由于分子蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间短。研究测定指出，分子蒸馏受热时间为几秒或几十秒，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合。分子蒸馏设备分离程度及产品收率高，尤其适合于特定蒸馏。分子蒸馏的相对挥发度大于常规蒸馏的相对挥发度，这就从理论上证明了分子蒸馏比常规蒸馏更容易实现物质的分离。同时，分子蒸馏由于处于非平衡状态下操作及其设备的内部结构特点，使得分离效率远高于常规蒸馏，从而可使产品的收率提高。

分子蒸馏的工作原理

分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，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。

在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力，对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离，基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器（分子蒸馏）有一个内置冷凝器在加热面的对面，并使操作压力降到0.001mbar。

短程蒸馏器工作在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。 短程分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其他分离技术无法比拟的优点。

短程精馏，也叫分子蒸馏，是一种近几年发展迅速的分离技术，它可以解决具有热敏性、高沸点等性质的物质的分离问题[1]。说是叫蒸馏，其实原理并不一样，普通蒸馏依靠的是沸点差异，而分子蒸馏则靠的是分子平均自由程。自由程是啥？就是一个分子和其他分子相继碰撞两次之间经过的直线距离（粗略理解意思就是这个分子热运动能跑多远），平均自由程就是个统计上的平均结果了。

分子蒸馏技术具有几大特点。

1）蒸馏蒸空度高。可以创造一个高真空度系统环境的重要因素是其具有很好的密封性，内部压力可降至0.1Pa 以下。

2）蒸馏温度低。分子蒸馏分离利用的是分子平均自由程的不同，因此蒸馏温度远低于原料沸点，解决高附加值化学品热敏性的问题。

3）分离效率高。蒸馏过程由于其不可逆性，使其能够分离普通蒸馏无法分离的物料，这一特点使得分子蒸馏技术可以应用在要求产物高纯度的食品及医药领域。

4）物料受热时间短。分子蒸馏仪的刮膜器使得物料在蒸发器表面形成均匀的薄膜增大了蒸发面积，使蒸馏时间更短，降低了物料长时间受热分解的几率，使得分离更加高效，节约了时间成本。

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短程分子蒸馏器就是根据分子蒸馏的原理而设计的，是模拟分子蒸馏的模型，由于其加热面和冷却面的距离很近，阻力很小，故称短程蒸馏器。由于内置冷凝器的作用，能把汽化的汽相瞬间液化，收缩体积，因此能维持设备内部的高真空。短程蒸馏器的操作真空可达0.1Pa（绝压）,是其它蒸发、蒸馏设备无法达到的,因此，短程蒸馏器特别适用于在常压下高沸点，用普通分离方法难以分离的物料，作为一种新型的液--液分离设备已有很多行业得到了成功经验。根据物料特性的不同，也有各种刮板形式的选择，原理与刮板蒸发器相似。

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