制造短程蒸馏设备原理

 分子蒸馏的过程可分为四个步骤：

  1、分子从液体到蒸发表面的扩散

  一般来说，液相扩散速率是控制分子蒸馏速度的主要因素，因此应减小液体层的厚度，加强液体层的流动。

  2、分子在液体层表面的自由蒸发

  蒸发速率随温度的升高而升高，但分离系数有时随温度的升高而降低。因此，应根据加工材料的热稳定性选择经济合理的蒸馏温度。

  3、分子从蒸发表面飞到冷凝表面。

  蒸汽分子在向冷凝表面蒸发的过程中可能相互碰撞，并可能与留在两侧的空气分子发生碰撞。因为汽化分子比空气分子重得多，而且它们中的大部分分子具有相同的运动方向，它们自身的碰撞对飞行的方向和蒸发速率几乎没有影响。残余分子在两侧都处于混沌运动状态，因此残余分子的数量是影响蒸发方向和速度的主要因素。

  4、分子在凝聚表面上凝结。

  只要冷热两侧有足够的温差(一般为70～100℃)，冷凝表面是合理的，光滑的，可以认为冷凝步骤可以瞬间完成，因此选择合理的形式是非常重要的。

短程蒸馏设备配套设备有哪些？制造短程蒸馏设备原理

由短程蒸馏的基本原理可以看出，短程蒸馏是一种区别于常规蒸馏的非平衡状态下的特殊蒸馏。与常规蒸馏相比，短程蒸馏有如下无法比拟的特点:

（1）操作温度低，可节省能耗

常规蒸馏是依靠物料混合物中不同物质的沸点差进行分离的，而短程蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别来进行分离的，并不要求物料一定要达到沸腾状态，只要分子从液相中挥发逸出，就可以实现分离。正因为短程蒸馏是在远离沸点下进行操作，因此产品的能耗小。

   （2）蒸馏压强低，要求在高真空度下操作。

分子运动平均自由程与系统压力成反比，只有加大真空度，才能获得足够大的平均自由程。研究指出，短程蒸馏的真空度高达0.1-100Pa。

   （3）受热时间短，降低热敏性物质的热损伤。

由于短程蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间极短。研究测定指出，短程蒸馏受热时间*为几秒或几十秒，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合。

制造短程蒸馏设备原理短程蒸馏设备技术已成为分离技术中的一个重要分支。

短程蒸馏和普通蒸馏的对比

1.蒸馏温度低，短程蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的，只要存在温度差就可以达到分离目的，这是短程蒸馏与常规蒸馏的本质区别。

2. 蒸馏真空度高，短程蒸馏装置其内部可以获得很高的真空度，通常短程蒸馏在很低的压强下进行操作，因此物料不易氧化受损。

3. 蒸馏液膜薄,传热效率高。

4. 物料受热时间短，受加热的液面与加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程，所以由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面。因此，蒸馏物料受热时间短，在蒸馏温度下停留时间一般几秒至几十秒之间，减少了物料热分解的机会。

5. 分离程度更高，短程蒸馏能分离常规不易分开的物质

6. 没有沸腾鼓泡现象，短程蒸馏是液层表面上的自由蒸发，在低压力下进行，液体中无溶解的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾，没有鼓泡现象。

7. 无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物，且操作工艺简单，设备少。短程蒸馏技术能分离常规蒸馏不易分离的物质。

8. 短程蒸馏设备价格昂贵，短程蒸馏装置必须保证体系压力达到的高真空度，对材料密封要求较高，且蒸发面和冷凝面之间的距离要适中，设备加工难度大，造价高。

短程蒸馏器是一个工作在1~0.001mbar压力下热分离技术过程，它较低的沸腾温度，非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成：带有加热夹套的圆柱型筒体，转子和内置冷凝器；在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心，转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。

短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。

蒸馏过程是：物料从蒸发器的顶部加入，经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上，随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，从加热面上逸出的轻分子，经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通过位于蒸发器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管中流出。

短程蒸馏设备适宜于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。

短程蒸馏器还适合于进行分子蒸馏。分子流从加热面直接到冷凝器表面。分子蒸馏过程可发如下四步：

分子蒸馏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。

分子蒸馏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。

分子蒸馏分子从蒸发表面向冷凝面飞射

蒸气分子从蒸发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。

分子蒸馏分子在冷凝面上冷凝

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。

短程蒸馏设备日常操作维护注意事项。制造短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备时可以在任何温度下进行的，只要冷热两面间存在温差，就可以达到分离目的。制造短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备较之常规蒸馏技术有些诸多优势:

  1、普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作:而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差.就可以在任何温度下进行分离.因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点.

  2、普通蒸馏有鼓泡.沸腾现象:而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发.操作压力很低.一般为0.1-1Pa数量级,受热时间很短.一般*为十秒至几十秒.

  3、普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程.液相和气相之间处于动态相平衡,而在分子蒸馏过程中.从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上.理论上没有返回到加热面的可能性.所以分子蒸馏没有不易分离的物质.

制造短程蒸馏设备原理