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分子蒸馏区别于常规蒸馏,有着*的优势

点击次数:2493    发布时间:2019-11-21
   蒸馏是将固体与液体或液体与液体混合物分离较为基本的方法。而分子蒸馏技术是一种新型、特殊的用于分离或精制的技术。
  以往常规的蒸馏方式:原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。
  普通蒸馏的基本过程是当分子离开液面后所形成的蒸汽分子,会在运动中互相碰撞,一部分进入冷凝器中,另一部分则返回液体内。
  常规的蒸馏方式
  - 需要较高的蒸馏温度
  - 物料加热时间较长
  局限性- 无法对热敏物质进行分离。
  要避免部分物质在蒸馏过程中因分解而造成损失,可以采用减压蒸馏法。 减压蒸馏
  通过将系统抽真空可降低蒸发温度
  压力与沸点的关系:压力每降低一个数量级,沸点降低约20-30度。 但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺陷: - 很长的蒸馏时间
  - 由于压力降的缘故,以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度,所以在蒸发处的真空是非常有限的。
  终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制。
  沸点高、对热不稳定、粘度高或容易爆炸的物质,均不宜用一般的减压蒸馏,应进行分子蒸馏。

分子蒸馏


 
  鉴于分子蒸馏在原理上根本区别于常规蒸馏, 因而它具备着许多常规蒸馏*的优势。
  1.操作温度低。
  常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的, 而分子蒸馏是靠不同物质分子运动自由程的差别进行分离的,因此, 后者是在远离(远低于)沸点下进行操作的。
  2.蒸馏压强低。
  由于分子蒸馏装置*的结构形式, 其内部压强极小, 可以获得很高的真空度。同时, 由分子运动自由程公式可知, 要想获得足够大的平均自由程, 可以通过降低蒸馏压强来获得, 一般为X×10-1Pa数量级。
  从以上两点可知, 尽管常规真空蒸馏也可采用较高的真空度,但由于其结构上的制约(特别是板式塔或填料塔), 其阻力较分子蒸馏装置大得多, 因而真空度上不去, 加之沸点以上操作, 所以其操作温度比分子蒸馏高得多。如某液体混合物在真空蒸馏时的操作温度为260℃, 而分子蒸馏仅为150℃。
  3.受热时间短。
  鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实现分离的因而受加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程(即距离很短), 这样由液面逸出的轻分子几乎未碰撞就到达冷凝面, 所以受热时间很短。另外, 若采用较先进的分子蒸馏结构, 使混合液的液面达到薄膜状, 这时液面与加热面的面积几乎相等, 那么, 此时的蒸馏时间则更短。假定真空蒸馏受热时间为1h, 则分子蒸馏仅用十几秒。
  4.分离程度高。
  分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质,然而就这两种方法均能分离的物质而言, 分子蒸馏的分离程度更高。分子蒸馏的挥发度一般用下式表示: ατ= p1/p2· (M2 / M1)1/2。式中M1为轻组分分子量;M2为重组分分子量;p1、p2分别是组分1和2的蒸气压。
  而常规蒸馏的相对挥发度, α=p1/p2。在p1/p2相同的情况下, 重组分的分子量M2比轻组分的分子量M1大, 所以ατ比α大。这就表明分子蒸馏较常规蒸馏更易分离, 且随着M1、M2差别越大则分离程度越高。
  从分子蒸馏技术以上的特点可知, 它在实际的工业化应用中较常规蒸馏技术具有以下明显的优势。
  对于高沸点、热敏性及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了较好的分离方法。因为分子蒸馏是在很低温度下操作, 且受热时间很短;分子蒸馏可极有效地脱除液体中的低分子物质(如有机溶剂、臭味等),这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法;分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物,去除其他杂质,通过多级分离可同时分离两种以上的物质;分子蒸馏的分离过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。

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