海南提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗用途

來源: 發(fā)布時間:2024-09-27

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(shù),它可以解決具有熱敏性、高沸點等性質(zhì)的物質(zhì)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(yuǎn)),平均自由程就是個統(tǒng)計上的平均結(jié)果了。

分子蒸餾技術(shù)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(nèi)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(yuǎn)低于原料沸點,解決高附加值化學(xué)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(shù)可以應(yīng)用在要求產(chǎn)物高純度的食品及醫(yī)藥領(lǐng)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。


短程分子蒸餾作為一種新型的分離技術(shù),廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、石油化工等行業(yè)。海南提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗用途

提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗

分子蒸餾是一種特殊的液體分離技術(shù),它與傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理不同,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。分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,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(dāng)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。當(dāng)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(dāng)?shù)卦O(shè)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。


海南提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗用途短程分子蒸餾實驗設(shè)計原理。

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  常規(guī)蒸餾,不論常壓下的,或者是真空下的粗真空蒸餾與低真空蒸餾,利用的原理都是根據(jù)不同物質(zhì)的沸點差,也就是揮發(fā)性的不同,對其進行分離提純。但是如果混合物的沸點相同或者很接近的情況下,常規(guī)的蒸餾就無法進行下去了。而分子蒸餾利用的則是物質(zhì)間不同的分子運動平均自由程來實現(xiàn)分離。什么是分子運動平均自由程?一個分子連續(xù)兩次碰撞間飛行距離的平均值。它的大小取決于分子的密度。因此進行分子蒸餾需要滿足的是混合物分子的平均自由程需要存在差異,且差異越大越好。而要滿足足夠大的分子運動平均自由程,就需要保證足分子蒸餾的實現(xiàn)過程,簡單地說,加熱混合液體后,物料分子受熱蒸發(fā)逸出液面,其中輕重分子的平均自由程不同,輕分子的自由程大,而重分子的自由程小。因此在離液面小于輕分子自由程、而大于重分子的自由程的某處,設(shè)置一冷凝面,輕分子就會在抵達該冷凝面時而被冷凝,冷凝后輕分子組分無法實現(xiàn)動態(tài)平衡,就會不斷從液面逸出被冷凝面捕獲,而重分子則因到不達冷凝面,很快就趨于動態(tài)平衡,從而實現(xiàn)混合物的分離。另外常規(guī)真空蒸餾因為依靠沸點差,因此蒸餾過程中需要在沸點溫度下進行,而分子蒸餾只要滿足一定的蒸發(fā)率即可。

短程蒸餾(又叫分子蒸餾)是一種熱分離工藝,主用于分離熱敏性產(chǎn)物。短程蒸餾的特點是產(chǎn)物停留時間短、工藝蒸發(fā)溫度低,力求讓蒸餾產(chǎn)物受到盡量小的熱應(yīng)力??梢?,短程蒸餾是一種非常溫和的蒸餾過程。

短程蒸餾配套真空系統(tǒng),通過降低操作壓力,達到降低產(chǎn)物沸點的目的。這是一種連續(xù)分離過程,其產(chǎn)物停留時間低至數(shù)十秒(而其他常規(guī)分離方法的停留時間達到數(shù)小時!)。

所以,在常規(guī)蒸餾工藝中(無論是連續(xù)的循環(huán)、膜式蒸餾,還是非連續(xù)的批次蒸餾),由于高溫、長停留時間而分解的產(chǎn)品,用短程蒸餾就能夠順利分離。例如,高分子有機化合物用常規(guī)蒸餾方法來分離時,較高工藝溫度(如超過200℃)會導(dǎo)致其熱敏性的分子鏈裂解。因此高分子有機化合物的分離幾乎都會使用短程蒸餾。

短程蒸餾的工藝壓力和溫度范圍通常在1到1x10-3 mbar、150到280℃。

短程蒸餾特別適合以下熱敏性產(chǎn)物的蒸餾、蒸發(fā)、濃縮和汽提:


短程分子蒸餾應(yīng)用推廣。

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短程分子蒸餾工作原理

短程分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),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(dāng)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(dāng)?shù)卦O(shè)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。 短程分子蒸餾過程與傳統(tǒng)的蒸餾過程不同。海南提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗參考價格

短程分子蒸餾是一種在高真空度下進行液液分離操作的連續(xù)蒸餾過程。海南提供分子蒸餾系統(tǒng)實驗用途

分子蒸餾比較大的特點就是蒸發(fā)溫度比減壓蒸餾更低,但是問題也是有的,首先是機理方面,比常規(guī)精餾復(fù)雜,還難以直接進行設(shè)計,需要前期實驗。常規(guī)蒸餾,主要依據(jù)不同物質(zhì)的沸點與相對揮發(fā)度進行設(shè)計,但是對于分子蒸餾,分子的自由程對蒸發(fā)過程的貢獻更大,因為不同物質(zhì)的擴散層厚度受分子自由程的影響更大。因此分子蒸餾是一個與常規(guī)蒸餾完全不同的過程。另外就是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有轉(zhuǎn)動機械,也有冷卻的內(nèi)外筒。此外內(nèi)外筒間距要求小,而在大型設(shè)備中內(nèi)外筒安裝的同心度是一個問題。


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