分子蒸馏的一些问题（4）
9.是否需要极端的真空水平和容量？
实际上，由于***素的蒸气压/温度特性，蒸发器主体中的非常高的真空水平甚至不可达到。在130-180℃的典型体温范围内，无论使用何种真空泵，观察到的真空范围通常约为0.1-0.3托。
我们将真空传感器安装在静止物体的真空臂上，尽可能接近过程，从而获得更有意义，有用和准确的读数。
有些人向我们提到，他们的经验是，他们使用的各种设备已经观察到并且需要更大的真空水平。然而，在这些情况下，传感器通常直接安装在真空泵的入口附近，在那里观察到乐观的读数。到那时，蒸汽将在内部和/或外部冷凝器以及非常低温的冷阱上坍塌和凝结，导致传感器每体积分子数量减少 - 实际上定义真空水平的因素！
我们的分子仍然是竞争对手通常同样将他们的传感器安装在真空泵入口附近 - 这些可能读取的较高真空水平*表示传感器放置。我们的分子蒸馏器能够真正的真空真空水平优于0.001托 - 当加工的材料具有非常低的蒸气压和比***素更高的沸点和分子量。
有时，客户更喜欢使用非常高容量（> 15 CFM）的真空泵，因为这些真空泵的性能优于我们提供的标准，但是，由于与上述类似的原因，这些也不是必需的。
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市面上的分子蒸馏设备有三种，一种是降膜式分子蒸馏器，使用重力使蒸发面上的物料变为液膜降下，效率不高，故而接近淘汰；一种是刮膜式分子蒸馏装置，该装置在降膜式分子蒸馏器的基础上设置了一硬碳或聚四氟乙烯制的转动刮板，通过刮板的转动使得***液层得到充分搅拌并加快蒸发面液层的更新，从而提高了效率。因此在我国得到了较大范围的普及，但液体分配装置一直难以完善；***一种是离心式分子蒸馏装置，该装置通过高速旋转转盘形成薄膜，同时加热蒸发使之凝缩，是目前较为理想的装置。但因为要求要有高速旋转的转盘和真空密封技术，价格偏高。
随着我国社会的高速发展，人们对食品的要求趋向***，精深加工的食品势必会赢得更多人的喜爱。从这点看，分子蒸馏设备生产企业要加大科研投入，研发出更适应市场需求的食品机械设备。
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分子蒸馏基本理论是在高真空(0.133～1Pa)条件下进行的非平衡蒸馏，具有特殊的传质传热机理。
分子蒸馏(Molecular distillation) 技术, 是指在高真空条件下，蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸汽分子的平均自由程，由蒸发面逸出的分子，既不与残余空气的分子碰撞，自身也不相互碰撞，毫无阻碍地奔射并凝集在冷凝面上。
依据分子蒸馏基本理论，在设计分子蒸馏器时，蒸发面与冷凝面的间距不得大于分子平均自由程。所以，分子平均自由程是分子蒸馏基本理论的要素。当进行分子蒸馏时，蒸馏料液通过降膜作用或蒸发面的高速旋转形成一薄层液膜，由于此薄膜传热快且均匀，液膜在蒸发面上的滞留时间可减小到0.1～1s。此时若蒸馏空间压力降到0.1～1Pa，使蒸发面上蒸汽进行蒸发时毫无阻碍，可使操作温度减小至150 ℃左右(对比于常压)。
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，就能达到分离目的。
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。
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从机械角度上来说，现在的分子蒸馏机一般采用刮板式，具体结构如下图，整体结构大概是两个同心圆筒，外筒通加热介质，内筒通冷却介质。流体从外筒流下，通过刮板拉成液膜，在真空作用下，液膜内的液体向气相做运动，与冷内筒接触后被冷却下来，完成分离过程。
分子蒸馏比较大的特点就是蒸发温度比减压蒸馏更低，但是问题也是有的，首先是机理方面，比常规精馏复杂，还难以直接进行设计，需要前期实验。常规蒸馏，主要依据不同物质的沸点与相对挥发度进行设计，但是对于分子蒸馏，分子的自由程对蒸发过程的贡献更大，因为不同物质的扩散层厚度受分子自由程的影响更大。因此分子蒸馏是一个与常规蒸馏完全不同的过程。另外就是设备结构复杂，有转动机械，也有冷却的内外筒。此外内外筒间距要求小，而
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短程分子蒸馏器工作原理
蒸馏是化工单元操作中分离混合液体的一种方法,分为常压蒸馏和减压蒸馏,主要是利用混合液体中各组份的挥发度不同以实现分离的目的.也就是说,被分离的轻组份液体其饱和蒸汽压大于系统的压力时,物料就能被分离,因此系统中的压力越低(真空度越高)越容易被分离.分子蒸馏是在普通蒸馏的基础上引进饱和蒸汽压和分子平均自由程的概念,将脱离液相主体的轻组份分子以较快的速度捕捉积聚,也就是加热面到冷凝面的距离等于或小于轻组份分子的逸出自由程,但必须大于重组份的分子平均自由程,为了得到好的捕捉效果,冷凝面积要大于蒸发面积,以达到分子蒸馏的目的,但由于受设备结构的影响,实际的设备不可能达到理想分子蒸馏的条件,只能接近或模拟分子蒸馏,因此我们称之为短程蒸馏器,决定短程蒸馏器分离能力的因素有以下几个方面:
1.混合液体中轻组份从液相主体向加热面的扩散速度.
2.轻组份的饱和蒸汽压及系统的真空度.
3.轻组份分子逸出到捕捉及冷凝积聚的速度(即加热面到冷凝面的距离).
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