浙江分子蒸馏系统原理

时间:2021年09月24日 来源:

分子蒸馏基本概念:

分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离的技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理。 分子蒸馏的原理: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。从而实现轻、重分子的物质分离。


影响分子蒸馏的因素:

不同物质分子运动平均自由程差异是分子蒸馏的基础,影响分子平均自由程的因素必定影响分子蒸馏,分子平均自由程是一个分子在相邻的两次分子碰撞之间所经过的路程,影响其大小的因素有分子有效直径、压力和温度等。当压力不变时,物质的分子平均自由程随温度的增加而增加;当温度不变时,物质的分子平均自由程随压力的降低而增加。



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分子蒸馏系统

分子蒸馏是一种特殊的液—液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是与被蒸馏混合物的分子量的大小有关,能够实现远离沸点下的操作,分子量差异越大,分子自由程相差越大,馏出物就越纯。这里的分子自由程(用λ表示)是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。

在高真空的条件下,液体混合物沿着加热板流动被加热,根据不同分子量物质的分子平均自由程的不同,它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显的不同,轻组分分子的分子平均自由程的大,而重组分分子的分子平均自由程小,使得轻组分恰好能到达冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重组分分子因达不到冷凝板而沿着加热板留下,从而将不同物质进行分离。


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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。



    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。分子蒸馏四个过程:1、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。2、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。3、分子从蒸发表面向冷凝面飞射:蒸汽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。4、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,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。 分子蒸馏系统四大步骤。

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    分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时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。分子蒸馏的发展分子蒸馏是伴随真空技术和真空蒸馏技术而发展起来的,Z早可追溯到二战以前。1909年,Caldwell和Hurtley发表了在高真空条件下蒸馏脂肪酸的报道,从此揭开了高真空条件下蒸馏的序幕。1921年,Bronsted和Hevesy用分子蒸馏的方法成功分离了**同位素,并探索了**分子的状态与其蒸气压的关系。20世纪30年代以来,分子蒸馏得到了世界各国的重视。20世纪60年代,分子蒸馏实现规模化的工业应用,80年代随着回归自然风潮的兴起,分子蒸馏技术发展迅猛。我国对分子蒸馏的研究起源于20世纪60年代,直到80年代才有分子蒸馏器的**出现,随后学习引进了海外的分子蒸馏装置用于生产硬脂酸单甘酷。直至20世纪90年代国内才开始对分子蒸馏设备进行研制开发。分子蒸馏技术虽然得到了很大发展,但到目前为止仍缺乏系统的理论支持。在国内,分子蒸馏技术不仅用于提取维生素E、类胡萝卜素、天然植物油等,而且在油脂脱臭馏出物的回收和利用以及聚合物领域也有广泛应用,达到国际先进水平。 分子蒸馏系统在生物提纯分离中的应用。福建分子蒸馏系统推荐厂家

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