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分子蒸馏过程

短程蒸馏器还适合于进行分子蒸馏。分子流从加热面直接到冷凝器表面。分子蒸馏过程可发如下四步：

分子蒸馏分子从液相主体向蒸发表面扩散

通常，液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素，所以应尽量减薄液层厚度及强化液层的流动。

分子蒸馏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上升，但分离因素有时却随着温度的升高而降低，所以，应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸馏温度。

分子蒸馏分子从蒸发表面向冷凝面飞射

蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中，可能彼此相互碰撞，也可能和残存于两面之间的空气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分子，且大都具有相同的运动方向，所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。

分子蒸馏分子在冷凝面上冷凝

只要保证冷热两面间有足够的温度差（一般为70~100℃），冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成，所以选择合理冷凝器的形式相当重要。

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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。

与常规蒸馏相比，分子蒸馏有如下无法比拟的特点:

（1）操作温度低，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。

（2）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。

（3）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，所以受热时间极短。

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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：

1、操作温度低（远低于沸点）、高真空度（空载≤1Pa）、受热时间短（以秒计），不会发生受热分解，分离效率高等，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；

2、可有效地脱除轻分子物质（脱臭）、重分子物质（脱色）及脱除混合物中杂质；

3、其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物原来的品质；

4、分离度高，高于传统蒸馏及普通的薄膜蒸发器；

5、容易形成连续化生产，操作简单；

6、分子蒸馏的蒸程短，分子平均自由程一般不超过25mm，能耗小。

应用范围：

1、可代替常规降膜蒸发器，用于石化及化工产品的蒸馏、提纯、浓缩、脱色使用；

2、尤其适用于热敏性，易氧化化学工业品的蒸馏精制；

3、也可用于高沸点产品的蒸馏分离。

分子蒸馏

  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。

定义

  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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分子蒸馏和常规蒸馏的区别

1. 蒸馏温度低，分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的，只要存在温度差就可以达到分离目的，这是分子蒸馏与常规蒸馏的本质区别。

2. 蒸馏真空度高，  分子蒸馏装置其内部可以获得很高的真空度，通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作，因此物料不易氧化受损。

3. 蒸馏液膜薄，传热效率高。

4. 物料受热时间短，受加热的液面与加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程，所以由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面。

5. 分离程度更高，  分子蒸馏能分离常规不易分开的物质

6. 没有沸腾鼓泡现象，分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发，在低压力下进行，液体中无溶解的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾，没有鼓泡现象。

7. 无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物，且操作工艺简单，设备少。分子蒸馏技术能分离常规蒸馏不易分离的物质。

8. 分子蒸馏设备价格昂贵，分子蒸馏装置必须保证体系压力达到的高真空度，对材料密封要求较高，且蒸发面和冷凝面之间的距离要适中，设备加工难度大，造价高。

9. 产品耗能小，由于分子蒸馏整个分离过热损失少，节省能耗。 

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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。由于分子蒸馏技术能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题，这种新型蒸馏方式近年在业内得到广泛应用。

分子蒸馏必须在特殊设计蒸发器内才能实现，国外引进该项技术时翻译成短程蒸馏器(分子蒸馏器)。在特定真空条件下，这时物料蒸汽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。

  分子蒸馏必须在特殊设计蒸发器内才能实现，国外引进该项技术时翻译成短程蒸馏器(分子蒸馏器)。在特定真空条件下，这时物料蒸汽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。

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