分子蒸馏仪的原则和特点

杭州安研仪器制造股份有限公司

2021/06/25 14:14

蒸馏器设计原则分子蒸馏器是整套设备的核心，集中体现了分子蒸馏技术的关键。其设计应当满足以下条件： ① 高真空度：残余气体的分压须很低，以保证蒸发分子在蒸发空间尽可能不与其他分子碰撞； ② 冷凝面与蒸发面的间距小于蒸发分子的平均自由程； ③ 为防止返蒸现象（已冷凝分子重新蒸发），蒸发面与冷凝面的温度差至少在50～100℃之间； ④ 被蒸馏物料在蒸发面应能形成厚度均匀的薄膜，以提高蒸发效率。即尽可能均匀加热，因为局部过分加热导致的物料分解将会使真空度明显降低，致使蒸发暂停； ⑤在分子蒸馏中，仅液体表面与蒸发相关，因此，在蒸发面要有不断出现的新液面。

刮膜式分子蒸馏装置是刮膜式分子蒸馏装置，是一种新型的设备，其优点是：液膜厚度小，受热时间短，热分解的危险性较小，蒸馏过程可以连续进行，生产能力大。缺点是：很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖；液体流动时常发生翻滚现象，所产生的雾沫也常溅到冷凝面上。

分子蒸馏的特点与传统的普通蒸馏相比，分子蒸馏具有以下特点：

（1）物料分离建立在物质挥发度不同的基础上，分离操作在低于物质沸点下进行，对于采用溶剂萃取后液体的脱溶有效；

（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动态平衡，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，中间不与其他分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以分子蒸馏是不可逆的；

（3）普通蒸馏虽然也可以进行减压蒸馏，但真空度不是很高，物料中溶解的气体会导致物料有鼓泡、沸腾等现象，而分子蒸馏是在很低压力下进行的液膜表面上的自由蒸发，是非沸腾下的蒸发过程；

（4）分子蒸馏的操作真空度高。分子蒸馏是高真空下的短程蒸馏，蒸发面与冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程，蒸发的轻分子不与其他分子碰撞、几乎没有压力降就达到冷凝面，更有利于进行物料的分离；

（5）蒸馏温度比普通蒸馏低。常规蒸馏在沸点温度进行，而分子蒸馏在极高真空度下操作，可以对常规蒸馏不能分离的热稳定性差的物质进行蒸馏；

（6）物料受热时间短。在蒸发过程中，混合物料呈薄膜状，并被定向推动，液面与加热面的面积几乎相等，使得液体在分离器中停留时间很短（一般几秒至几十秒），避免了因受热时间长造成混合物内某些组分分解或聚合的可能，更适宜对一些高沸点、热敏性及易氧化物料进行有效的分离；

（7）分子蒸馏的分离程度更高。两组分混合物进行分离时，以相对挥发度表示其分离能力。

（8）分子蒸馏利用各分子平均自由程不同进行分离，分馏过程是物理过程，分离操作不使用有毒的有机溶剂，可得到纯净安全的产物。

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