黑龙江定制提供分子蒸馏系统实验

时间:2021年11月05日 来源:

分子蒸馏亦称短程蒸馏,它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液—液分离技术.其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点:1.普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作:而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差,就可以在任何温度下进行分离,因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点。2.普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象:而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发,操作压力很低,一般为0.1—1Pa数量级;受热时间很短.一般为十秒至几十秒。3.普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程,液相和气相之间处于动态相平衡;而在分子蒸馏过程中,从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,理论上没有返回到加热面的可能性,所以分子蒸馏没有不易分离的物质。因此分子蒸馏特别适用高沸点、相对分子质量差异较大、热稳定性差的有机混合液体的分离,能**降低高沸点物料的分离成本,并极好地保证物料的原有品质。短程分子蒸馏主要应用在化学、医药、石化、香料、塑料以及油料等工业领域。黑龙江定制提供分子蒸馏系统实验

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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。 陕西提供分子蒸馏系统实验哪家强短程分子蒸馏实验设计原理。

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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.

短程精馏,也叫分子蒸馏,是一种近几年发展迅速的分离技术,它可以解决具有热敏性、高沸点等性质的物质的分离问题[1]。说是叫蒸馏,其实原理并不一样,普通蒸馏依靠的是沸点差异,而分子蒸馏则靠的是分子平均自由程。自由程是啥?就是一个分子和其他分子相继碰撞两次之间经过的直线距离(粗略理解意思就是这个分子热运动能跑多远),平均自由程就是个统计上的平均结果了。

分子蒸馏技术具有几大特点。

1)蒸馏蒸空度高。可以创造一个高真空度系统环境的重要因素是其具有很好的密封性,内部压力可降至0.1Pa 以下。

2)蒸馏温度低。分子蒸馏分离利用的是分子平均自由程的不同,因此蒸馏温度远低于原料沸点,解决高附加值化学品热敏性的问题。

3)分离效率高。蒸馏过程由于其不可逆性,使其能够分离普通蒸馏无法分离的物料,这一特点使得分子蒸馏技术可以应用在要求产物高纯度的食品及医药领域。

4)物料受热时间短。分子蒸馏仪的刮膜器使得物料在蒸发器表面形成均匀的薄膜增大了蒸发面积,使蒸馏时间更短,降低了物料长时间受热分解的几率,使得分离更加高效,节约了时间成本。


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短程分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法的设备。短程分子蒸馏器按刮膜器形式分三种形式:滚膜,滑动刮膜,铰链刮膜,根据物料的粘度,处理性质选用不同的刮膜器。许多如石油重渣油,化学药品,药物及天然食品,保持健康品,脂肪酸等,常常是热敏性的,粘滞的及/或具有高沸点的物料。要把这些物料从它们的其它组分分离出来,而保持产物的质量,只能在低的沸腾温度甚至是不到沸腾温度下精馏,且只能在很短的时间里,把热分解作用或聚合作用减到小,以消除对产品的破坏。短程分子蒸馏器按刮膜器形式分三种形式:滚膜,滑动刮膜,铰链刮膜,根据物料的粘度,处理性质选用不同的刮膜器。短程蒸馏特性:能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的分离技术。短的停留时间:刮膜器的作用,使得液膜在加热面停留时间较短。低的蒸馏温度:由于冷凝器直接位于加热面的对面,减少了压差,所以具有ji高的真空度,物料可在较低的温度下甚至于无需到沸点即蒸馏等其他形式短程分子蒸馏过程与传统的蒸馏过程不同。黑龙江定制提供分子蒸馏系统实验

短程分子蒸馏比传统蒸馏的优势有哪些?黑龙江定制提供分子蒸馏系统实验

分子蒸馏技术是一种特殊的液液分离技术,它产生于20世纪20年代,是伴随着人们对真空状态下气体运动理论的深入研究以及真空蒸馏技术的不断发展而逐渐兴起的一种新的分离技术。目前,分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。

分子蒸馏也称短程蒸馏,是一种在高真空下(残气分子的压力<0.1Pa)进行的连续蒸馏过程。分子蒸馏过程与传统的蒸馏过程不同,传统蒸馏是在沸点温度下进行分离的,蒸发与冷凝过程是可逆的,液相与汽相间会形成平衡状态。分子蒸馏过程是一个不可逆的,并且在远离物质常压沸点温度下进行的蒸馏过程,更确切地说,它是分子蒸发的过程。


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