分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時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。轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。在一定溫度下,壓力越低,氣體分子的平均自由程越大。當蒸發(fā)空間的壓力很低(10 ~10 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。
短程分子蒸餾具有以下特點:
1、蒸餾溫度低,分子蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的,只要存在溫度差就可以達到分離目的,這是分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。
2、蒸餾真空度高,分子蒸餾裝置其內(nèi)部可以獲得很高的真空度,通常分子蒸餾在很低的壓強下進行操作,因此物料不易氧化受損。
3、蒸餾液膜薄,傳熱效率高。
4、物料受熱時間短,受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程,所以由液面逸出的輕分子幾乎未經(jīng)碰撞就達到冷凝面。因此,蒸餾物料受熱時間短,在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間,減少了物料熱分解的機會。
5、分離程度更高,分子蒸餾能分離常規(guī)不易分開的物質(zhì)
6、沒有沸騰鼓泡現(xiàn)象,分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),在低壓力下進行,液體中無溶解的空氣,因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰,沒有鼓泡現(xiàn)象。
7、無毒、無害、無污染、無殘留,可得到純凈安全的產(chǎn)物,且操作工藝簡單,設(shè)備少。分子蒸餾技術(shù)能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質(zhì)。
8、分子蒸餾設(shè)備價格昂貴,分子蒸餾裝置必須保證體系壓力達到的高真空度,對材料密封要求較高,且蒸發(fā)面和冷凝面之間的距離要適中,設(shè)備加工難度大,造價高。
9、產(chǎn)品耗能小,由于分子蒸餾整個分離過熱損失少,且由于分子蒸餾裝置的結(jié)構(gòu)形式,內(nèi)部壓強極低,內(nèi)部阻力遠比常規(guī)蒸餾小,因而可大大節(jié)省能耗。
優(yōu)勢:
從分子蒸餾技術(shù)以上的特點可知,它在實際工業(yè)化的應(yīng)用中比常規(guī)蒸餾技術(shù)具有以下明顯的優(yōu)勢:
(1)對于高沸點、熱敏及易氧化物料的分離,分子蒸餾提供了最佳分離方法。因為分子蒸餾在遠低于物料沸點的溫度下操作,而且物料停留時間短;
(2)分子蒸餾可有效地脫除液體中的物質(zhì)如有機溶劑、臭味等,這對于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法;
(3)分子蒸餾可有選擇地蒸出目的產(chǎn)物,去除其它雜質(zhì),通過多級分離可同時分離2種以上的物質(zhì);
(4)分子蒸餾的分餾過程是物理過程,因而可很好地保護被分離物質(zhì)不受污染和侵害。