分子蒸馏设备
一套完整的分子蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的**部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提高 分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。
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分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。所谓分子运动自由程是指相邻量词碰撞之间所走的路程。 当液体混合物沿加热筒体流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的目的。
分子蒸馏技术的特点
分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术,具有其他分离技术无法比拟的优点:
1、操作温度低(远低于沸点)、真空度高(空载≤1Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高,特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离;
2、可有效地脱除低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱除混合物中杂质;
3、其分离过程为物料分离过程,可很好地保护被分离物质不被污染,特别是可保持天然提取物的原来品质;
4、分离程度高,高于传统蒸馏。
江西分子蒸馏系统有几种分子蒸馏系统运行原理。

分子蒸馏技术的基本原理
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。由热力学原理可知:
那么,可得:
式中,d为分子的有效直径,P为分子所处空间的压强,T为分子所处环境的温度,K为波尔兹曼常数。
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为:
式中,P0为物质的饱和蒸汽压,Rg为气体常数,Ts为液膜表面温度,M为物质的摩尔质量。由上式可知,理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。
分子蒸馏是一种非平衡分离过程,分子蒸馏理论分离因数为:
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。
分子蒸馏是一种高新分离技术,近十几年来,在国际上得到了十分迅速的发展。特别是随着绿色食品的兴起,这种纯物理分离技术更加倍受青睐。鉴于分子蒸馏是一种温和的分离技术,特别适用于高沸点热敏性物质的分离,因此,它可***用于石油化工、生物制药、食品工业、日化工业、香精香料、农药及塑料工业等。分子蒸馏技术自发现至今,已有七十多年历史,特别是近三十年来的工业化推广应用发展迅速,说明该项技术在高纯物质分离中显示了广阔的应用前景。目前世界各发达国家都在大力开展对分子蒸馏技术的研究,为该项技术创建的研究机构及专业公司也相继产生,我国有些科研机构也相继开展了对此项技术的研究。随着相关技术的进步,国产设备的研发、制造迅速发展,其全部装置的投资*是进口设备的25%——50%。分子蒸馏是利用不同分子量物质的分子运动自由程不同,在高真空条件下它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显不同。 分子蒸馏系统在国内的应用。

分子蒸馏也是属于液体与液体分离技术中的一种,与传统蒸馏依靠物质沸点不同进行分离有区别的是分子蒸馏是运用分子的自由程不同而进行分离的。具体的操作方法是,给高真空的液体进行加热,液体里面不同的分子会依次变成气体蒸发出去,这时对于不同的分子,它们的质量也不相同,轻的分子可以到达较高的地方,当到达适当的位置碰触到已经设定好的冷凝板时就会被排除。而重的分子则会在离开液面一段距离后就会被排除,从而达到了不同物质的分离效果。
蒸馏分离是一种较为先进的**分离技术,它具有其它分离技术所不能比拟的优点。分子蒸馏的操作温度较低,而且是在真空环境下完成的,不会掺杂到其它的杂物。而且受热时间较短,完成效率也较高,分离效果明显。可以将物质中的轻分子和重分子还有一些杂质清楚的分离开来。另外分子蒸馏属于物理操作过程,在蒸馏过程中可以很好的保存物质的缘由特性。
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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。从统计学观点看,其逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的。
分子蒸馏的分离就是利用液体分子受热后从液面逸出,而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,使得轻分子落在冷凝面上,重分子因达不到冷凝面而返回原来液面,这样混合物就得以分离。
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