常規蒸餾,不論常壓下的,或者是真空下的粗真空蒸餾與低真空蒸餾,利用的原理都是根據不同物質的沸點差,也就是揮發性的不同,對其進行分離提純。但是如果混合物的沸點相同或者很接近的情況下,常規的蒸餾就無法進行下去了。而分子蒸餾利用的則是物質間不同的分子運動平均自由程來實現分離。什么是分子運動平均自由程?一個分子連續兩次碰撞間飛行距離的平均值。它的大小取決于分子的密度。因此進行分子蒸餾需要滿足的是混合物分子的平均自由程需要存在差異,且差異越大越好。而要滿足足夠大的分子運動平均自由程,就需要保證足分子蒸餾的實現過程,簡單地說,加熱混合液體后,物料分子受熱蒸發逸出液面,其中輕重分子的平均自由程不同,輕分子的自由程大,而重分子的自由程小。因此在離液面小于輕分子自由程、而大于重分子的自由程的某處,設置一冷凝面,輕分子就會在抵達該冷凝面時而被冷凝,冷凝后輕分子組分無法實現動態平衡,就會不斷從液面逸出被冷凝面捕獲,而重分子則因到不達冷凝面,很快就趨于動態平衡,從而實現混合物的分離。另外常規真空蒸餾因為依靠沸點差,因此蒸餾過程中需要在沸點溫度下進行,而分子蒸餾只要滿足一定的蒸發率即可。短程分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術。河北操作方便短程分子蒸餾實驗
很多工藝中都會涉及到分子蒸餾,但*終得到的分離效果卻是不同的,因為對各個參數的調控有所不同。由此可見,影響分子蒸餾分離的因素還是很多的,每一項都要合理把握。
首先關注到的是壓強,當蒸餾溫度一定的情況下,壓強越小也就是真空度越高,那么物料的沸點也就會越低。這樣一來,輕分子從蒸發面到冷凝面的阻力也會隨之減少,從而到更好的分離效果。
其次是溫度和速度,溫度所指的是蒸發溫度,而速度是進料速度,不能太快也不能太慢,否則要么會因待分離組分還未蒸發就流到蒸發面底部而起不到分離作用,要么影響分離效率。
另外與被蒸餾物質的性質有關,物質的相對揮發度越大,兩者就越容易分離。除此之外,蒸發液膜的覆蓋面積、厚薄和均勻度;攜帶劑的使用;物料中雜質等也都會影響到分子蒸餾的分離效率,可不能忽視了。 江蘇先進短程分子蒸餾實驗短程分子蒸餾作為一種與國際同步的高新分離技術,具有其他分離技術無法比擬的優點。
分子蒸餾亦稱短程蒸餾,它是一項較新的尚未廣泛應用于工業化生產的液-液分離技術,其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題。
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的重要部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由于液膜厚,效率差,當今世界各國很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構復雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構復雜,真空密封較難,設備的制造成本高。為提升分離效率,往往需要采用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
短程分子蒸餾器是一個工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術過程,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉子和內置冷凝器;在轉子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內置冷凝器位于蒸發器的中心,轉子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉。
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的刮膜器組成。
蒸餾過程是:物料從蒸發器的頂部加入,經轉子上的料液分布器將其連續均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進。在此過程中,從加熱面上逸出的輕分子,經過短的路線和幾乎未經碰撞就到內置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過位于蒸發器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集,再通過側面的出料管中流出。 短程分子蒸餾作為一種新型的分離技術,廣泛應用于醫藥、石油化工等行業。
【 分子蒸餾技術的特點 】
(1) 蒸餾溫度低 ,混合物的分離是由于受熱分子逸出液面的結果。 分子逸出液面并不需要達到沸點 ,在物料沸點以下就能實現。 所以分子蒸餾是在低于沸點的溫度下進行操作的。
(2) 蒸餾壓強低 ,由于分子蒸餾裝置獨特的結構形式 ,其內部壓強極小 ,可以獲得很高的真空度。 同時 ,由分子運動自由程公式可知 ,要想獲得足夠大的平均自由程 ,可以通過降低蒸餾壓強來獲得 ,一般為 x ×10 - 1 Pa 數量級。
(3) 受熱時間短 ,分子蒸餾是基于不同物質分子運動自由程的差別而實行分離的 ,因而受熱面和冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程 (即距離很短) ,這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面 ,所以受熱時間很短。 另外 ,若采用較先進的分子蒸餾結構 ,使混合液的液面達到薄膜狀 ,這時液面與加熱面的面積幾乎相等 ,那么 ,此時的蒸餾時間更短。 假定真空蒸餾受熱時間為1h ,則分子蒸餾用十幾秒。
(4) 分離程度高 ,短程分子蒸餾常常用來分離常規蒸餾不易分開的物質 ,然而就二種方法均能分離的物質而言 ,分子蒸餾的分離程度更高。
(5) 沒有沸騰、鼓泡現象
分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發 ,在低壓力下進行 ,液體中無溶解空氣 ,因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰 ,沒有鼓泡現象。
短程分子蒸餾實驗前期準備工作。福建直銷短程分子蒸餾實驗
短程分子蒸餾工作原理是什么?河北操作方便短程分子蒸餾實驗
短程分子蒸餾工作原理
短程分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大于蒸發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速率的差異,對液體混合物進行分離。
簡介
在一定溫度下,壓力越低,氣體分子的平均自由程越大。當蒸發空間的壓力很低(10-2 ~10-4 mmHg),且使冷凝表面靠近蒸發表面,其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時,從蒸發表面汽化的蒸氣分子,可以不與其他分子碰撞,直接到達冷凝表面而冷凝。
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