从机械角度上来说,现在的分子蒸馏机一般采用刮板式,具体结构如下图,整体结构大概是两个同心圆筒,外筒通加热介质,内筒通冷却介质。流体从外筒流下,通过刮板拉成液膜,在真空作用下,液膜内的液体向气相做运动,与冷内筒接触后被冷却下来,完成分离过程。
分子蒸馏比较大的特点就是蒸发温度比减压蒸馏更低,但是问题也是有的,首先是机理方面,比常规精馏复杂,还难以直接进行设计,需要前期实验。常规蒸馏,主要依据不同物质的沸点与相对挥发度进行设计,但是对于分子蒸馏,分子的自由程对蒸发过程的贡献更大,因为不同物质的扩散层厚度受分子自由程的影响更大。因此分子蒸馏是一个与常规蒸馏完全不同的过程。另外就是设备结构复杂,有转动机械,也有冷却的内外筒。此外内外筒间距要求小,而
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分子蒸馏的一些问题
是否需要极端的真空水平和容量?
实际上,由于***素的蒸气压/温度特性,蒸发器主体中的非常高的真空水平甚至不可达到。在130-180℃的典型体温范围内,无论使用何种真空泵,观察到的真空范围通常约为0.1-0.3托。
我们将真空传感器安装在静止物体的真空臂上,尽可能接近过程,从而获得更有意义,有用和准确的读数。
有些人向我们提到,他们的经验是,他们使用的各种设备已经观察到并且需要更大的真空水平。然而,在这些情况下,传感器通常直接安装在真空泵的入口附近,在那里观察到乐观的读数。到那时,蒸汽将在内部和/或外部冷凝器以及非常低温的冷阱上坍塌和凝结,导致传感器每体积分子数量减少 - 实际上定义真空水平的因素!
我们的分子仍然是竞争对手通常同样将他们的传感器安装在真空泵入口附近 - 这些可能读取的较高真空水平*表示传感器放置。我们的分子蒸馏器能够真正的真空真空水平优于0.001托 - 当加工的材料具有非常低的蒸气压和比***素更高的沸点和分子量。
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温和的分离提纯工艺 – 短程分子蒸馏系统
特点:适合高沸点/热敏性产物的分离
短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺,用于分离热敏性产物。短程蒸馏的特点是产物停留时间短、工艺蒸发温度低,力求让蒸馏产物受到尽量小的热应力。可见,短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。
短程蒸馏配套真空系统,通过降低操作压力,达到降低产物沸点的目的。这是一种连续分离过程,其产物停留时间低至数十秒(而其他常规分离方法的停留时间达到数小时!)。
所以,在常规蒸馏工艺中(无论是连续的循环、膜式蒸馏,还是非连续的批次蒸馏),由于高温、长停留时间而分解的产品,用短程蒸馏就能够顺利分离。例如,高分子有机化合物用常规蒸馏方法来分离时,较高工艺温度(如超过200℃)会导致其热敏性的分子链裂解。因此高分子有机化合物的分离几乎都会使用短程蒸馏。
短程分子蒸馏设备的工作原理可以概括为加热、蒸发和冷凝三个主要步骤。在加热阶段,设备内部的加热器迅速将混合物加热至设定温度,使分子获得足够的能量转变为气态。在蒸发阶段,由于短程蒸馏的特点,分子在极短的时间内从液态转变为气态,减少了分子间的相互作用和碰撞,从而提高了分离效率。在冷凝阶段,设备通过高效的冷凝系统将气态分子迅速冷凝成液态,实现了物质的快速分离和提纯。此外,短程分子蒸馏设备还配备了精密的控制系统,可以实时监测和调整实验参数,确保实验的准确性和稳定性。短程分子蒸馏系统分子运动方式?
技术原理:分子蒸馏技术是一种新型的液-液分离或精制技术,是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程,根据被分离物系各组分的分子量不同,分子平均自由程的差别进行分离。 液体受热后,轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置捕集器,使得轻分子不断被捕集,从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出,而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡,不再从混合液中逸出,这样,液体混合物便达到了分离的目的。
应用范围:此技术应用于废矿物油回收处置。
工艺流程:主要工艺流程为“预处理——薄膜蒸馏——分子蒸馏——固定床脱色”。
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短程分子蒸馏设备相比传统蒸馏设备具有技术优势。首先,短程蒸馏过程加热时间短,能够大程度地减少高沸点组分的热分解和氧化,保证了产品的品质和纯度。其次,短程分子蒸馏设备采用了高效的蒸发和冷凝系统,实现了从气态到液态的快速转化,提高了分离效率。此外,该设备还具备良好的操作灵活性和可调性,能够适应不同物料和分离需求的变化。短程分子蒸馏设备还具有节能环保的特点,通过优化能源利用和减少废弃物产生,降低了生产成本和环境影响。这些技术优势使得短程分子蒸馏设备在化工、制药、食品等领域得到了广泛应用和认可。江西性能优良短程分子蒸馏系统