短程刮膜式分子蒸馏装置

短程刮膜式分子蒸馏装置

分子蒸馏技术是一种特殊的液液分离技术，它产生于上世纪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。分子蒸馏仪也称短程蒸馏仪，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的仪器。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。（1）分子运动平均自由程。任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，在某时间间短程分子蒸馏仪隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度，f为碰撞频率，λm为平均自由程。则λm=Vm/f，故f=Vm/λm 。（2）分离因数 Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象，从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率与普通蒸馏相比，分子蒸馏理论分离因数增加了(MB/MA)1/2倍，因此，分子蒸馏技术可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。（3）分子蒸馏技术的基本原理。根据分子运动平均自由程公式知，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，故其平均自由程也不同，即其为不同种类分子。

分子蒸馏的操作温度
由分子蒸馏的原理可知，混合物的分离是基于不同种类的分子平均自由程的不同来实现分离的，并不需要沸腾所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的，属于非平衡级蒸馏。这是分子蒸馏与常规蒸馏的本质区别。

短程刮膜式分子蒸馏装置

3.2蒸馏压强低
由于分子的平均自由程与压强成反比以及分子蒸馏装置*的结构形式，其内部压降很小，可以获得很高的真空度通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作。--般为1- -10Pa。
3.3蒸馏液膜薄.传热效率高
在降膜式分子蒸馏装置中,液膜的厚度可用以下方程计算:8m=33vRe(7,其中v为运动粘度g为重力常数,Re为雷诺数。对于刮膜式分子蒸馏和离心式分子蒸馏，液膜的厚度同操作条件有关,通常降膜式分子蒸馏的厚度为0.1-3mm .刮膜式分子蒸馏是0.1- -0.25mm ，而离心式分子蒸馏液膜厚度在5x10-2mm数量级。
3.4物料 停留时间短
由分子蒸馏原理可知受加热的液面与加冷凝面之间的距离要小于轻分子的平均自由程，而由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面物料停留时间短。因此，蒸馏物料受热时间短，减少了物料热分解的机会。但在实际操作中蒸馏物料的停留时间同分子蒸馏柱的长度、刮板转速或离心转速、物料的粘度等相关。通常物料在分子蒸馏柱的停留时间在15s左右。
3.5分离程度更高在分子蒸馏过程中理论相对挥发度为:a1=p1op2oM 2M1式中M1为轻组分分子量;M2为重组分的分子量。而常规蒸馏时的相对挥发度为:a=p1op2o .在p1o p2。相同的情况。重组分的分子量比轻组分的分子量大，所以比值大于1。这表明同合液分子蒸馏较常规蒸馏更易分离。