您好,歡迎進入杭州川一實驗儀器有限公司網(wǎng)站!
產(chǎn)品列表

—— PROUCTS LIST

技術(shù)文章Article 當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù)文章 > 分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用

分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用

點擊次數(shù):1628 更新時間:2020-12-14

分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用進展摘要分子蒸餾技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型的液-液分離技術(shù),現(xiàn)已在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。綜合評述了分子蒸餾的基本原理、過程技術(shù)特點、常用設(shè)備及其優(yōu)缺點。工業(yè)應(yīng)用及過程模型化的研究進展。并對分子蒸餾過程技術(shù)的前景提出了一些展望。
前言分子蒸餾[1]又叫短程蒸餾,是一種在高真空下,利用不同物質(zhì)的分子運動平均自由程的差異來實現(xiàn)分離的液-液分離技術(shù)。該技術(shù)具有蒸餾溫度低、受熱時間短、分離程度高、系統(tǒng)能耗低等特點,并且該分離技術(shù)為不可逆過程,不存在沸騰及鼓泡現(xiàn)象。因此特別適用于分離高沸點、熱敏性和易氧化的物質(zhì),能解決常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問題。目前已廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個行業(yè)中。
1 分子蒸餾過程技術(shù)的基本原理和特點分子蒸餾是指在高真空的條件下,液體分子受熱從液面逸出,利用不同分子平均自由程差導(dǎo)致其表面蒸發(fā)速率不同而達到分離的方法[2]。分子分離過程如圖所示,經(jīng)過預(yù)熱處理的待分離料液從進口沿加熱板自上而下流入,受熱的液體分子從加熱板逸出。由于冷凝和蒸發(fā)表面的間距一般小于或等于蒸發(fā)分子的平均自由程,逸出分子可以不經(jīng)過分子碰撞而直接到達冷凝面冷凝,后進入輕組分接受罐。重組分分子由于平均自由程小,不能到達冷凝板,從而順加熱板流入重組分接收罐中,這樣就實現(xiàn)了輕重組分的分離[3]。
2 分子蒸餾的基本過程根據(jù)分子蒸餾的基本理論,可將蒸餾過程分解為以下5個步驟:①物料在加熱面上形成液膜;②分子在液膜表面上自由蒸發(fā);③分子從加熱面向冷凝面的運動;④輕分子在冷凝面上被捕獲,重分子返回物料液膜;⑤餾出物和殘留物的收集。
3 分子蒸餾設(shè)備和特點
3.1 設(shè)備組成一套完整的分子蒸餾設(shè)備主要由脫氣系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、分子蒸餾器、餾分收集系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成,其工藝流程如圖2 所示。脫氣的目的是排除物料中所溶解的揮發(fā)性組分,以免蒸餾過程中發(fā)生爆沸。真空系統(tǒng)是保證分子蒸餾過程進行的前提,合適的真空設(shè)備和嚴(yán)格的密封性分子蒸餾裝置的一個技術(shù)關(guān)鍵,為保證所需要的真空度,一般采用二級或二級以上的泵聯(lián)用,并設(shè)液氮冷阱以保護真空泵。根據(jù)形成蒸發(fā)液膜的不同,分子蒸餾器可分為:降膜式分子蒸餾器、刮膜式分子蒸餾器和離心式分子蒸餾器,由于降膜式的傳熱、傳質(zhì)效率差,已逐漸被淘汰,代之以刮膜式或離心式。由于離心力能強化成膜,物料停留時間短且液膜薄而均勻,降低了傳質(zhì)阻力,且加熱和冷卻大多為內(nèi)置式,因此,離心式分子蒸餾器的分離效率及生產(chǎn)能力較高,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相對投資比較大,而轉(zhuǎn)子刮膜式結(jié)構(gòu)相對較為簡單,操作參數(shù)容易控制, 且價格相對低廉,因此, 現(xiàn)在的試驗室及工業(yè)生產(chǎn)中, 大部分都采用該裝置。
3.2 蒸餾器設(shè)計原則  分子蒸餾器是整套設(shè)備的核心, 集中體現(xiàn)了分子蒸餾技術(shù)的關(guān)鍵。其設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足以下條件: ① 高真空度: 殘余氣體的分壓須很低, 以保證蒸發(fā)分子在蒸發(fā)空間盡可能不與其他分子碰撞; ② 冷凝面與蒸發(fā)面的間距小于蒸發(fā)分子的平均自由程; ③ 為防止返蒸現(xiàn)象(已冷凝分子重新蒸發(fā)), 蒸發(fā)面與冷凝面的溫度差至少在50~100℃之間; ④ 被蒸餾物料在蒸發(fā)面應(yīng)能形成厚度均勻的薄膜, 以提高蒸發(fā)效率。即盡可能均勻加熱, 因為局部過分加熱導(dǎo)致的物料分解將會使真空度明顯降低, 致使蒸發(fā)暫停; ⑤在分子蒸餾中, 僅液體表面與蒸發(fā)相關(guān), 因此, 在蒸發(fā)面要有不斷出現(xiàn)的新液面。 
3.3 刮膜式分子蒸餾裝置    圖3 是刮膜式分子蒸餾裝置,是一種新型的設(shè)備,其優(yōu)點是:液膜厚度小, 受熱時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續(xù)進行,生產(chǎn)能力大。缺點是:很難保證所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發(fā)生翻滾現(xiàn)象,所產(chǎn)生的霧沫也常濺到冷凝面上。 

版權(quán)所有 © 2024 杭州川一實驗儀器有限公司  ICP備案號:浙ICP備18024336號-1