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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。 短程分子蒸馏实验方案设计。上海提供分子蒸馏系统实验适用范围

鉴于分子蒸馏在原理上根本区别于常规蒸馏,因而它具备着许多常规蒸馏无法比拟的优点。1、操作温度低。常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的,而分子蒸馏是靠不同物质分子运动自由程的差别进行分离的,因此,后者是在远离(远低于)沸点下进行操作的。2、蒸馏压强低。由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部压强极小,可以获得很高的真空度。同时,由分子运动自由程公式可知,要想获得足够大的平均自由程,可以通过降低蒸馏压强来获得,一般为X×10-1Pa数量级。3．受热时间短。鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实现分离的因而受加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程(即距离很短),这样由液面逸出的轻分子几乎未碰撞就到达冷凝面,所以受热时间很短。另外,若采用较先进的分子蒸馏结构,使混合液的液面达到薄膜状,这时液面与加热面的面积几乎相等,那么,此时的蒸馏时间则更短。假定真空蒸馏受热时间为1h,则分子蒸馏用十几秒。4．分离程度高 ，短程分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质,然而就这两种方法均能分离的物质而言,分子蒸馏的分离程度更高。上海提供分子蒸馏系统实验适用范围短程分子蒸馏上海生产厂家。

短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺，主用于分离热敏性产物。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：

鉴于短程分子蒸馏的工作原理,为了提高轻组份从液相主体中向蒸发面扩散的速度,采用刮膜型式,把物料均匀地在加热面上刮成很薄的膜,使混合液体中轻组份从液相主体向蒸发面的扩散速度达到zui大,扩散时间很短.在设备内部精确放置内置冷凝器,使加热面与冷凝面之间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程,由蒸发面逸出的分子毫无阻碍地飞射及凝集到冷凝面上,使轻组份的收集积聚达到zui快的极限速度.轻组份的瞬间凝聚,几乎不会有阻力降,因此能确保设备内部保持高真空。

分子平均自由程λ=8.589  n/p  （T/M）1/2    

n        物料粘度    

p        绝  对压力    

Ｔ        绝   对温度    

Ｍ        分子量    

因此决定分子平均自由程的因素是真空度,加热温度,粘度及分子量.真空度越高(绝   对压力越低),分子平均自由程越大,温度越升分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,调节真空度是改变分子平均自由程zui有效的参数,可根据具体情况即操作成本而定.提高温度也可以增加分子平均自由程,同时也能提高轻组份的饱和蒸汽压,对提升分离能力有较大帮助,但对产品品质会产生负面影响. 短程分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术，靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。

  分子蒸馏设备的结构特点1、在刮板蒸发器的基础上在内部安置一个冷凝器。当进料混合物受热后某轻物质分子运动至一定距离时碰到冷凝器即被凝结成液体分离出来，重物质而沿器壁流下。由于轻物质汽相在内部即被冷凝，使得真空压降小可保持设备内较高真空度。2、高真空：短程蒸馏特殊的构造设计，允许操作压力达到低的操作真空，实验规模的设备真空可达，即使工业规模的设备也能达到1-5Pa。3、操作温度远低于物料的沸点：由于短程蒸馏采用中心冷凝，物料流动截面积等于蒸发表面，使得蒸发器和冷凝器之间只存在轻微的压降，也就是说真空系统尾端真空度几乎和蒸发器的真空接近。低的工作压力确保了低的蒸馏温度，因此短程蒸馏是目前来说温和的蒸馏方式。4、分子蒸馏设备特点：混合物的分离是由于不同种类的分子逸出液面的平均自由程不同的性质来实现的，并不需要完全沸腾，所以蒸发器内物料实际蒸发温度略低于着空下条件下物料理论沸点。这点与蒸馏有本质的区别。5、短程蒸馏受热时间短：由采用垂直刮板成膜设计，物料在加热壁上的停留时间短，对其他蒸馏而言，受热时间一般较长（30分钟以上甚至几十个小时），而短程蒸馏为十几秒。由于短程蒸馏加热壁与冷凝器间有严格的距离要求。短程分子蒸馏实验前期准备工作。上海提供分子蒸馏系统实验适用范围

短程分子蒸馏系适用于热敏性，易氧化化学工业品的蒸馏精制及工艺条件。上海提供分子蒸馏系统实验适用范围

  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，就需要保证足分子蒸馏的实现过程，简单地说，加热混合液体后，物料分子受热蒸发逸出液面，其中轻重分子的平均自由程不同，轻分子的自由程大，而重分子的自由程小。因此在离液面小于轻分子自由程、而大于重分子的自由程的某处，设置一冷凝面，轻分子就会在抵达该冷凝面时而被冷凝，冷凝后轻分子组分无法实现动态平衡，就会不断从液面逸出被冷凝面捕获，而重分子则因到不达冷凝面，很快就趋于动态平衡，从而实现混合物的分离。另外常规真空蒸馏因为依靠沸点差，因此蒸馏过程中需要在沸点温度下进行，而分子蒸馏只要满足一定的蒸发率即可。上海提供分子蒸馏系统实验适用范围