我们知道，常规蒸馏，不论常压下的，或者是真空下的粗真空蒸馏与低真空蒸馏，利用的原理都是根据不同物质的沸点差，也就是挥发性的不同，对其进行分离提纯。但是如果混合物的沸点相同或者很接近的情况下，常规的蒸馏就无法进行下去了。
而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。
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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)。
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短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺，**于分离热敏性产物。短程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，短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。
短程蒸馏配套真空系统，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，用短程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短程蒸馏。
短程蒸馏的工艺压力和温度范围通常在1到1x10-3 mbar、150到280℃。
短程蒸馏特别适合以下热敏性产物的蒸馏、蒸发、浓缩和汽提：
分子蒸馏及其在香精香料工业中的应用
分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。 在高真空度条件下 ,由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程 ,当分子从加热面上形成的液膜表面上进行蒸发时 ,分子间相互发生碰撞 ,无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上冷凝 ,从而达到分离目的国外在 20 世纪 30 年代出现分子蒸馏技术 ,并在 60 年代开始工业化反应。 国内于 80 年代中期开始分子蒸馏技术研发。 目前 ,该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域 ,特别适用于天然物质的提取与分离。
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技术原理：分子蒸馏技术是一种新型的液-液分离或精制技术，是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程，根据被分离物系各组分的分子量不同，分子平均自由程的差别进行分离。 液体受热后，轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，这样，液体混合物便达到了分离的目的。
应用范围：此技术应用于废矿物油回收处置。
工艺流程：主要工艺流程为“预处理——薄膜蒸馏——分子蒸馏——固定床脱色”。
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分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术，它与传统蒸馏依靠沸点差分离原理不同，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，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（100～10000mmHg），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。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。
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