分子蒸馏系统简解：原理轻松get
发布时间：
2024-04-29
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在高真空条件下操作的分子蒸馏系统是一种蒸馏方法，其特点是蒸气分子的平均自由程较长，超过了蒸发表面和冷凝表面之间的距离。这种设计使得系统可以利用不同组分在料液中的蒸发速率差异，来实现液体混合物的有效分离。
分子蒸馏系统定义：
在特定温度下，压力越小，气体分子的平均自由程就会增大。当蒸发空间内的压力很低(10~10mmHg)并且将冷凝表面置于靠近蒸发表面的位置，这两者之间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面汽化的蒸气分子有可能不会与其它分子碰撞，而是直接到达冷凝表面进行冷凝。
分子蒸馏系统的运作原理：
分子蒸馏是一种独特的液体-液体分离技术，不同于传统蒸馏依赖沸点差异来实现分离，而是根据不同物质分子平均自由程运动的差别来实现分离。
当液体混合物在加热板上流动并受到加热时，轻和重的分子会逸出液面并进入气相。由于轻和重分子的自由程不同，不同物质的分子从液面逸出后移动的距离也不同。如果能够设置一个适当的冷凝板，轻分子会到达冷凝板被冷凝后排出，而重分子无法到达冷凝板而随混合液排出。通过这种方式，达到了物质分离的目的。分子蒸馏设备中，薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的推动力，微小的压力差就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行时，要求沸腾面和冷凝面之间的距离非常短，利用这一原理制造的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器（分子蒸馏）有一个内置冷凝器位于加热面的对面，并将操作压 力降至0.001mbar。
短程分子蒸馏是一种在1~0.001mbar压力下工作的热分离技术过程，适用于热敏性和高沸点物质，因为它具有较低的沸点温度。其主要部件包括带有加热夹套的圆柱形筒体、转子和内置冷凝器。转子固定在支架上，上面装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器中心，转子在圆柱形筒体和冷凝器之间旋转。
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