分子蒸馏系统的工作原理与精馏工艺
2022-01-10 北京康百特科技有限公司
分子蒸馏系统的工作原理与精馏工艺
分子蒸馏系统是一种液-液相分离的特殊技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分分离原则,而是通过不同物质分子运动的平均自由程的差分来实现分离。
这是因为混合液体沿着加热板流动和受热,并且很轻,重分子将离开液面,从而进入气相,这是因为重质分子的自由程不同,所以,在液面上,不同物质的分子移动距离不同,如果能够适当设置一块冷凝板,那么轻分子分子到达冷凝后被冷凝排出,而重分子无法在混合液中排出。从而实现了物质的分离。
而分子蒸馏系统中沸腾膜与冷凝表面之间的压差是汽流的驱动力,对于微小的压降,则会导致蒸汽流动。1mbar时,沸腾面与冷凝表面之间很短的距离,根据这种原理制成的蒸馏装置叫做短程蒸馏。短流程蒸馏器(分子蒸馏)有一个与加热面相反的冷凝器,可将工作压力降至0.001mbar。
短流程精馏装置是一种在1~0.001毫巴的热分离工艺,它具有较低的沸腾温度,非常适合于热敏性、高沸点物。它的基本组成:带加热夹套、转子及内置冷凝器的圆筒体;转子的固定架上装有刮膜器及防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆筒和冷凝器之间转动。
一种短的蒸馏装置,由外部加热的竖直圆筒,位于其中心冷凝器以及在蒸馏器与冷凝器之间旋转的刮膜器组成。
精馏工艺为:物料从蒸发器顶部加入,料液分配器通过转子使之均匀分布于受热面,刮膜器随即将料液刮出一层极薄、呈湍流状的液膜,并螺旋向下推进。其中,从加热表面逸出的轻分子,经过短道并进入内置冷凝器,几乎未发生碰撞;然后从一个冷凝器管流下来,通过位于蒸发器底部的输出管排出;在加热区下面的圆形通道收集残液。又从一个出口管从一个侧面流出。