分子蒸餾技術原理
分子蒸餾技術是蒸餾技術的一種,可以進行液體—液體的分離,利用不同化合物之間分子平均自由程的差異來實現(xiàn)化合物的高效分離。分子之間存在著作用力,當兩個分子的距離超過一個特定值時,分離的作用力表現(xiàn)為分子引力,分子在不斷運動的過程中,分離距離小于某一值時,作用力表現(xiàn)為斥力。分子運動過程中發(fā)生相鄰兩次碰撞之間走過的路徑成為是分子運動自由程。輕質分子和重質分子具有不同的運行自由程,輕質分子的自由程相對較大。分子蒸餾主要依靠輕質分子和重質分子之間分子自由程的差異實現(xiàn)分子的分離。分離蒸餾可以在較高的真空下進行,蒸餾的溫度遠遠低于化合物的沸點,避免了化合物的碳化。分子蒸餾技術特別適用于熱敏性化合物的分離。 短程分子蒸餾是一種特殊的液體分離技術,靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。海南品質好短程分子蒸餾實驗
分子蒸餾過程
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。分子蒸餾過程可發(fā)如下四步:
分子蒸餾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。
分子蒸餾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,應以被加工物質的熱穩(wěn)定性為前提,選擇經(jīng)濟合理的蒸餾溫度。
分子蒸餾分子從蒸發(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。
分子蒸餾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。 湖南口碑好短程分子蒸餾實驗哪些企業(yè)能夠提供短程分子蒸餾實驗?
分子蒸餾與常規(guī)蒸餾技術相比有以下特點
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作,而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低于物料的沸點。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象,而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發(fā),操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數(shù)量級,受熱時間很短,一般為十秒至幾十秒.。
3.普通蒸餾的蒸發(fā)和冷凝是可逆過程,液相和氣相之間處于動態(tài)相平衡,而在分子蒸餾過程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒有不易分離的物質
在熱敏物質分離上有著特殊意義的分子蒸餾技術。一般情況下,采用蒸餾技術來進行液體物質的分離是非常常見的方法。蒸餾或者精餾過程更是一種常見的流程,但是對于很多天然產(chǎn)物而言其中的活性物質非常容易在加熱過程中被破壞。這種情況下,一般來說采用的方法就是通過抽真空,將體系的真空度提高以后,那么所有物質的沸點就自然降低了。一般情況下我們就是通過這種方法來處理熱敏物質的。但是,如果活性物質對于溫度過于敏感的話,那么只能采用萃取的方法,首先利用萃取劑將活性物質進行提取,然后在對萃取劑進行分離。但是低沸點的萃取劑一般有毒,溶劑殘留又是一個問題。那么后來就有了短程蒸餾技術,在這里簡要介紹一下原理。首先我們來看看氣液界面,從微觀角度上來說,我們的氣液界面是不平靜的,液體中的分子會短暫的躍出界面,在這些躍出界面的分子一小部分動能較大可以擴散到氣相中,大部分由于在擴散過程中與其他分子撞擊失去能量后又回到液相。這樣在靠近氣液界面的地方會形成一個擴散層,這一層的的分子密度介于氣相與液相之間。擴散層厚度與真空度與溫度有關,如果不斷拉大真空度,分子被撞擊的的頻率就會越來越低,這樣擴散層的厚度就會不斷增加。短程分子蒸餾安裝及使用說明。
鑒于分子蒸餾在原理上根本區(qū)別于常規(guī)蒸餾, 因而它具備著許多常規(guī)蒸餾無法比擬的優(yōu)點。
1、操作溫度低。
常規(guī)蒸餾是靠不同物質的沸點差進行分離的, 而分子蒸餾是靠不同物質分子運動自由程的差別進行分離的,因此, 后者是在遠離(遠低于)沸點下進行操作的。
2、蒸餾壓強低。
由于分子蒸餾裝置獨特的結構形式, 其內部壓強極小, 可以獲得很高的真空度。同時, 由分子運動自由程公式可知, 要想獲得足夠大的平均自由程, 可以通過降低蒸餾壓強來獲得, 一般為X×10-1Pa數(shù)量級。
3.受熱時間短。
鑒于分子蒸餾是基于不同物質分子運動自由程的差別而實現(xiàn)分離的因而受加熱面與冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程(即距離很短), 這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面, 所以受熱時間很短。另外, 若采用較先進的分子蒸餾結構, 使混合液的液面達到薄膜狀, 這時液面與加熱面的面積幾乎相等, 那么, 此時的蒸餾時間則更短。假定真空蒸餾受熱時間為1h, 則分子蒸餾用十幾秒。
4.分離程度高。
分子蒸餾常常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質,然而就這兩種方法均能分離的物質而言, 分子蒸餾的分離程度更高。 短程分子蒸餾在化工行業(yè)的應用。先進短程分子蒸餾實驗銷售電話
短程分子蒸餾實驗方案設計。海南品質好短程分子蒸餾實驗
短程精餾,也叫分子蒸餾,是一種近幾年發(fā)展迅速的分離技術,它可以解決具有熱敏性、高沸點等性質的物質的分離問題[1]。說是叫蒸餾,其實原理并不一樣,普通蒸餾依靠的是沸點差異,而分子蒸餾則靠的是分子平均自由程。自由程是啥?就是一個分子和其他分子相繼碰撞兩次之間經(jīng)過的直線距離(粗略理解意思就是這個分子熱運動能跑多遠),平均自由程就是個統(tǒng)計上的平均結果了。
分子蒸餾技術具有幾大特點。
1)蒸餾蒸空度高??梢詣?chuàng)造一個高真空度系統(tǒng)環(huán)境的重要因素是其具有很好的密封性,內部壓力可降至0.1Pa 以下。
2)蒸餾溫度低。分子蒸餾分離利用的是分子平均自由程的不同,因此蒸餾溫度遠低于原料沸點,解決高附加值化學品熱敏性的問題。
3)分離效率高。蒸餾過程由于其不可逆性,使其能夠分離普通蒸餾無法分離的物料,這一特點使得分子蒸餾技術可以應用在要求產(chǎn)物高純度的食品及醫(yī)藥領域。
4)物料受熱時間短。分子蒸餾儀的刮膜器使得物料在蒸發(fā)器表面形成均勻的薄膜增大了蒸發(fā)面積,使蒸餾時間更短,降低了物料長時間受熱分解的幾率,使得分離更加高效,節(jié)約了時間成本。
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