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分子蒸餾系統(tǒng)的工作原理和主要優(yōu)點(diǎn)是什么

更新時(shí)間:2024-09-14  |  點(diǎn)擊率:407
分子蒸餾系統(tǒng)是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時(shí)蒸氣分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對(duì)液體混合物進(jìn)行分離。
 

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  分子蒸餾系統(tǒng)的工作原理:
 
  分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。

 

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  當(dāng)液體混合物沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動(dòng)距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達(dá)到物質(zhì)分離的目的。分子蒸餾設(shè)備在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動(dòng)力,對(duì)于微小的壓力降就會(huì)引起蒸汽的流動(dòng)。在1mbar下運(yùn)行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個(gè)原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個(gè)內(nèi)置冷凝器在加熱面的對(duì)面,并使操作壓力降到0.001mbar。

 

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  短程蒸餾器是一個(gè)工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術(shù)過程,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點(diǎn)物。其基本構(gòu)成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉(zhuǎn)子和內(nèi)置冷凝器;在轉(zhuǎn)子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內(nèi)置冷凝器位于蒸發(fā)器的中心,轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。
 
  短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。
 

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  分子蒸餾系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):
 
  1.蒸餾溫度低,分子蒸餾是在遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行操作的,只要存在溫度差就可以達(dá)到分離目的,這是分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。
 
  2.蒸餾真空度高,分子蒸餾裝置其內(nèi)部可以獲得很高的真空度,通常分子蒸餾在很低的壓強(qiáng)下進(jìn)行操作,因此物料不易氧化受損。
 
  3.蒸餾液膜薄,傳熱效率高。
 
  4.物料受熱時(shí)間短,受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程,所以由液面逸出的輕分子幾乎未經(jīng)碰撞就達(dá)到冷凝面。因此,蒸餾物料受熱時(shí)間短,在蒸餾溫度下停留時(shí)間一般幾秒至幾十秒之間,減少了物料熱分解的機(jī)會(huì)。
 
  5.分離程度更高,分子蒸餾能分離常規(guī)不易分開的物質(zhì)
 
  6.沒有沸騰鼓泡現(xiàn)象,分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),在低壓力下進(jìn)行,液體中無溶解的空氣,因此在蒸餾過程中不能使整個(gè)液體沸騰,沒有鼓泡現(xiàn)象。


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