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对于分子蒸馏的使用条件、作用优势 你知道多少?

阅读:547          发布时间:2019/10/21
   分子蒸馏技术是一种液体-液体分离技术,其主要依靠不同化合物之间分子平均自由程的差异来进行化合物的高效分离。同时,由于分子蒸馏分离过程能够在较高真空下进行分离,因而能够在远低于化合物沸点的温度下进行高效分离。
  分子蒸馏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。由此可得,分子蒸馏的条件是:

分子蒸馏

  1、残余气体的分压要低,使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。
  2、在饱和压力下,蒸汽分子的平均自由程长度要与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。在这此理想的条件下,蒸发在没有障碍的情况下从残余气体分子中发生。蒸汽分子在没有遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到可能的zui大值。蒸发速度与压力成正比,因而,分子蒸馏的馏出液量相对较小。
  在SPE短程蒸馏中,冷凝器和加热表面之间的距离约为20~50mm,残余气体的压力为10-3mbar时,残余气体分子的平均自由程长度约为2倍长。短程蒸馏器能够达到分子蒸馏条件。
  分子蒸馏的作用优势:
  根据分子蒸馏分离的原理可知,分子蒸馏分离主要依靠轻质分子与重质分子之间的分子平均自由程的差异进行分离,同时分离过程中逸出的待分离轻质分子极易于被冷却获得轻质循分,因而分子蒸馏技术具有以下几项基本特点:
  1、超低压下的蒸馏理论上的分子蒸馏分离过程发生在0.01Pa值0.1Pa之间,超低的蒸馏压力可以增大化合物的分子运动平均自由程,进而扩大化合物间平均自由程的差异,实现高效分离。
  传统的蒸馏技术多为釜式蒸馏,待分离的化合物首先在沸点下气化变成气体,气态的化合物在真空泵的作用下被整体抽出,流经冷凝器的时候才可以得到冷凝。冷凝器与蒸发面之问过长的距离,使得该段距离间充满了气态化合物,因而很难降低蒸发液面处的压力。对于分子蒸馏技术,由于冷凝器与蒸发表面布置得十分紧密,待分离的化合物一旦挥发逸出,便立即被冷凝,因而冷凝器与蒸发器表面之间的气态化合物分压很低,可以实验超低压下的化合物分离。
  2、远离化合物沸点的低温蒸馏常规蒸馏技术主要依靠化合物之间的沸点的不同来进行分离,因而要实现高效分离就必须使得待分离化合物处于沸腾状态,因而常规的蒸馏技术的分离过程需要较高的温度。
  分子蒸馏分离技术依靠化合物的分子运动平均自由程的差异进行分离,高真空度的蒸馏过程既能降低化合物的满点也可以进一步增大化合物之间平均自由程的差异,因而该蒸馏过程可以在低温度下进行高效蒸馏。
  3、快速与高效分离分子蒸馏分离过程中待分离化合物从分离器主体的上部流入,从下部流出。在蒸发器表面上,待分离化合物会在成膜部件的作用下形成2mm左右厚度的液膜,液膜状的蒸馏有利于待分离化合物的高效逸出。同时分子蒸馏分离过程中,冷凝面与蒸发表面的近距离布置,使得待分离化合物一旦逸出就能够得到迅速的冷凝,因而减少了热敏性待分离化合物在高温下的停留时间,有利于保持化合物的特性。
  总体而言,分子蒸馏技术既能够减少待分离化合物在加热表面的停留时间,也可以缩短挥发份从逸出至冷凝之间的高温气态停留时间。

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