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分子蒸餾設備

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更新時間：2022-12-12 15:55:57瀏覽次數(shù)：191次

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產(chǎn)品簡介

分子蒸餾定義　　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(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，對液體混合物進行分離

詳細介紹

　　分子蒸餾定義

　　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(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，對液體混合物進行分離。

　　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(fā)空間的壓力很低(10-2 ～10-4 mmHg)，且使冷凝表面靠近蒸發(fā)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(fā)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。

分子蒸餾設備

　　分子蒸餾工作原理

　　分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術，它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理，而是靠不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。

　　當液體混合物沿加熱板流動并被加熱，輕、重分子會逸出液面而進入氣相，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距離不同，若能恰當?shù)卦O置一塊冷凝板，則輕分子達到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達到物質(zhì)分離的目的。

　　在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動力，對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離，基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內(nèi)置冷凝器在加熱面的對面，并使操作壓力降到0.001mbar。

　　短程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(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)子的固定架上準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。

　　蒸餾過程是：物料從蒸發(fā)器的頂部加入，經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上，隨即刮膜器將料液刮成一層薄、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(jīng)過短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通過位于蒸發(fā)器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集，再通過側(cè)面的出料管中流出。短程蒸餾器還適合于進行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。

分子蒸餾設備

　　分子蒸餾過程

　　分子蒸餾過程可分如下四步：

　　分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴散

　　通常，液相中的擴散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素，所以應盡量減薄液層厚度及強化液層的流動。

　　分子在液層表面上的自由蒸發(fā)

　　蒸發(fā)速度隨著溫度的升高而上升，但分離因素有時卻隨著溫度的升高而降低，所以，應以被加工物質(zhì)的熱穩(wěn)定性為前提，選擇經(jīng)濟合理的蒸餾溫度。

　　分子從蒸發(fā)表面向冷凝面飛射

　　蒸氣分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過程中，可能彼此相互碰撞，也可能和殘存于兩面之間的空氣分子發(fā)生碰撞。由于蒸發(fā)分子遠重于空氣分子，且大都具有相同的運動方向，所以它們自身碰撞對飛射方向和蒸發(fā)速度影響不大。而殘氣分子在兩面間呈雜亂無章的熱運動狀態(tài)，故殘氣分子數(shù)目的多少是影響飛射方向和蒸發(fā)速度的主要因素。

　　分子在冷凝面上冷凝

　　只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差(一般為70~100℃)，冷凝表面的形式合理且光滑則認為冷凝步驟可以在瞬間完成，所以選擇合理冷凝器的形式相當重要。

　　分子蒸餾特點

　　1、普通蒸餾在沸點溫度下進行分離，分子蒸餾可以在任何溫度下進行，只要冷熱兩面間存在著溫度差，就能達到分離目的。

　　2、普通蒸餾是蒸發(fā)與冷凝的可逆過程，液相和氣相間可以形成相平衡狀態(tài);而分子蒸餾過程中，從蒸發(fā)表面逸出的分子直接飛射到冷凝面上，中間不與其它分子發(fā)生碰撞，理論上沒有返回蒸發(fā)面的可能性，所以，分子蒸餾過程是不可逆的。

　　3、普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象;分子蒸餾過程是液層表面上的自由蒸發(fā)，沒有鼓泡現(xiàn)象。

　　4、表示普通蒸餾分離能力的分離因素與組元的蒸汽壓之比有關，表示分子蒸餾分離能力的分離因素則與組元的蒸汽壓和分子量之比有關，并可由相對蒸發(fā)速度求出。

　　分子蒸餾優(yōu)勢優(yōu)點

　　分子蒸餾優(yōu)勢

　　從分子蒸餾技術以上的特點可知，它在實際工業(yè)化的應用中比常規(guī)蒸餾技術具有以下明顯的優(yōu)勢:

　　(1)對于高沸點、熱敏及易氧化物料的分離，分子蒸餾提供了優(yōu)良分離方法。因為分子蒸餾在遠低于物料沸點的溫度下操作，而且物料停留時間短;

　　(2)分子蒸餾可極有效地脫除液體中的物質(zhì)如有機溶劑、臭味等，這對于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法;

　　(3)分子蒸餾可有選擇地蒸出目的產(chǎn)物，去除其它雜質(zhì)，通過多級分離可同時分離2種以上的物質(zhì);

　　(4)分子蒸餾的分餾過程是物理過程，因而可很好地保護被分離物質(zhì)不受污染和侵害。

　　分子蒸餾優(yōu)點

　　1. 蒸餾溫度低，分子蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的，只要存在溫度差就可以達到分離目的，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下進行操作，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)碰撞就達到冷凝面。因此，蒸餾物料受熱時間短，在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間，減少了物料熱分解的機會。

　　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)，在低壓力下進行，液體中無溶解的空氣，因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰，沒有鼓泡現(xiàn)象。

　　7. 無毒、無害、無污染、無殘留，可得到純凈安全的產(chǎn)物，且操作工藝簡單，設備少。分子蒸餾技術能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質(zhì)。

　　8. 分子蒸餾設備價格昂貴，分子蒸餾裝置必須保證體系壓力達到的高真空度，對材料密封要求較高，且蒸發(fā)面和冷凝面之間的距離要適中，設備加工難度大，造價高。

　　9. 產(chǎn)品耗能小，由于分子蒸餾整個分離過熱損失少，且由于分子蒸餾裝置不一樣的結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)部壓強極低，內(nèi)部阻力遠比常規(guī)蒸餾小，因而可大大節(jié)省能耗。

　　分子蒸餾設備

　　一套完整的分子蒸餾設備主要包括：分子蒸發(fā)器、脫氣系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發(fā)器，其種類主要有3種：(1)降膜式：為早期形式，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)復雜;(3)離心式：離心力成膜，膜薄，蒸發(fā)效率高，但結(jié)構(gòu)復雜，真空密封較難，設備的制造成本高。為提高分離效率，往往需要采用多級串聯(lián)使用而實現(xiàn)不同物質(zhì)的多級分離。

　　儀器特點：

　　1.功能部件: 采用行業(yè)品牌，核心部件選用進口原件。保證性能穩(wěn)定性，避免設備故障率。全不銹鋼支架，匹配現(xiàn)代醫(yī)藥生產(chǎn)要求，杜絕衛(wèi)生安全隱患。人機操控界面可實時監(jiān)測壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)并且可以對溫度、主副泵的頻率進行設定。

SFE CO2超臨界萃取實驗裝置