分子蒸馏的原理
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。当液体混合物沿加热板流动并被加热,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,达到物质分离的目的。
分子蒸馏技术的特点
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无法比拟的优点。
1.操作温度低
2.蒸馏压强低
3.受热时间短
4.分离程度高
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。 分子蒸馏设备是一项较新的分离技术。原厂家分子蒸馏设备产品问题解决方案
分子蒸馏过程可发如下四步:
分子从液相主体向蒸发表面扩散通常,液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素,所以应尽量减薄液层厚度及强化液层的流动。
分子在液层表面上的自由蒸发,蒸发速度随着温度的升高而上升,但分离因素有时却随着温度的升高而降低,所以,应以被加工物质的热稳定性为前提,选择经济合理的蒸馏温度。
分子从蒸发表面向冷凝面飞射的过程中,可能彼此相互碰撞,也可能和残存于两面之间的空气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分子,且大都具有相同的运动方向,所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态,故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。
只要保证冷热两面间有足够的温度差(一般为70~100℃),冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成,所以选择合理冷凝器的形式相当重要
原厂家分子蒸馏设备产品问题解决方案子蒸馏设备是一项应用于工业化生产的液-液分离技术,其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。
分子蒸馏是在高真空条件下进行的,因此设备内要求具有较低的残气压力,这就会带来其他一系列的要求:
1、需要正确地选择真空泵机组性能与管道尺寸,确保能够快速地从容器内抽出气体。
2、正确选择蒸发面与冷凝面的形状、距离与相对位置,确保从设备的蒸馏内无阻碍地引出残余气体。蒸发面与冷凝面之间的具体过小时,一方面不利于抽除气体,另一方面蒸馏液的雾沫也易溅到冷凝面上,使分离效果变差。
3、分子蒸馏多用于分离热不稳定性物质,因此要求被加工的物料在蒸馏温度下停留较短的时间。
4、分子蒸馏过程中,液层内部的扩散是影响分子蒸馏过程的重要因素。因此分子蒸馏设备应力求减少液层厚度及强化液层的位移,使之湍动。
其次就是分子蒸馏时,被蒸馏的液体必须预先除气。因为在大气压下,无论何种液体都或多或少都会含有气体。这些气体的含量决定于液体本身的性质和它进入蒸馏装置之前所处的状态。如常规条件下每升鱼肝油中含有0.6~0.8L的气体,在1.31~10^2Pa的压力下,这些气体的体积为0.45~0.6×10^6L。因此未经除气的液体不能直接加入蒸馏釜,否则不能保证系统的真空度。
分子蒸馏技术稳步发展 前景一片大好
在蒸馏的技术应用上,包括蒸馏酒、蒸馏水以及分子蒸馏三种。其中,分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时蒸汽分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。
20世纪30年代出现分子蒸馏技术,并在60年代开始工业化反应,国内于80年代中期开始分子蒸馏技术研发,在二十世纪后期,该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域,适用于天然物质的提取与分离且没有鼓泡现象。
作为一种特殊的新型分离技术,分子蒸馏在任何温度下均可进行分离,在分子蒸馏过程中,从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,中间不与其它分子发生碰撞,因此,蒸馏过程是不可逆的。分子蒸馏具有蒸馏温度低、真空度高、传热效率高、受热时间短、分子程度高、耗能小等优点。
分子蒸馏设备分离效果怎么样?
分子蒸馏是在1Pa~1×10^-2Pa以及更低的真空度下进行的特殊真空蒸馏过程。分子蒸馏过程建立起真空度后,组分的分子会首先开始从液相主体向蒸发表面扩散。扩散过程的速度与液层的厚度以及流动程度有关,厚度需要减小而液层流动需要强化。扩散到蒸发面后,接下来就是分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速度随着温度的升高而升高,但分离因素有时可能会随着温度的升高而降低。因此具体需要更具被蒸馏物质的热稳定性为前提,选择合适的蒸馏温度。蒸发后,分子会从蒸发表面飞向冷凝面。这个过程中蒸气分子可能会互相碰撞,也有可能和两个面之间的残存空气分子发生碰撞。这其中,由于蒸气分子大多具有相同的运动方向,所以碰撞对飞射方向和蒸发速度的影响不大。但残存的空气分子在两个面之间呈杂乱无章的热运动状态,这会对蒸馏过程中的蒸发速度以及蒸气分子的飞射速度产生影响,因此它们残存的数量多少就很关键。这就是为什么分子蒸馏要建立足够高的真空度基础上,以满足蒸气分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面的间距,使蒸发过程快速进行。如果蒸气分子的平均自由程大于或等于两个面的间距,蒸气分子没有阻碍,会很快在抵达冷凝面,这时保证冷热两面间有足够的温差。 分子蒸馏设备在食品行业的应用。原厂家分子蒸馏设备产品问题解决方案
分子蒸馏设备是一种液体-液体分离技术,依靠不同化合物之间分子平均自由程的差异来进行化合物的高效分离。原厂家分子蒸馏设备产品问题解决方案
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。
(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。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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