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對于分子蒸餾的使用條件、作用優勢 你知道多少?

閱讀:915          發布時間:2019/10/21
   分子蒸餾技術是一種液體-液體分離技術,其主要依靠不同化合物之間分子平均自由程的差異來進行化合物的分離。同時,由于分子蒸餾分離過程能夠在較高真空下進行分離,因而能夠在遠低于化合物沸點的溫度下進行分離。
  分子蒸餾只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差(一般為70~100℃),冷凝表面的形式合理且光滑則認為冷凝步驟可以在瞬間完成,所以選擇合理冷凝器的形式相當重要。由此可得,分子蒸餾的條件是:

分子蒸餾

  1、殘余氣體的分壓要低,使殘余氣體的平均自由程長度是蒸餾器和冷凝器表面之間距離的倍數。
  2、在飽和壓力下,蒸汽分子的平均自由程長度要與蒸發器和冷凝器表面之間距離具有相同的數量級。在這此理想的條件下,蒸發在沒有障礙的情況下從殘余氣體分子中發生。蒸汽分子在沒有遇到其它分子和返回到液體過程中到達冷凝器表面。蒸發速度在所處的溫度下達到可能的zui大值。蒸發速度與壓力成正比,因而,分子蒸餾的餾出液量相對較小。
  在SPE短程蒸餾中,冷凝器和加熱表面之間的距離約為20~50mm,殘余氣體的壓力為10-3mbar時,殘余氣體分子的平均自由程長度約為2倍長。短程蒸餾器能夠達到分子蒸餾條件。
  分子蒸餾的作用優勢:
  根據分子蒸餾分離的原理可知,分子蒸餾分離主要依靠輕質分子與重質分子之間的分子平均自由程的差異進行分離,同時分離過程中逸出的待分離輕質分子極易于被冷卻獲得輕質循分,因而分子蒸餾技術具有以下幾項基本特點:
  1、超低壓下的蒸餾理論上的分子蒸餾分離過程發生在0.01Pa值0.1Pa之間,超低的蒸餾壓力可以增大化合物的分子運動平均自由程,進而擴大化合物間平均自由程的差異,實現分離。
  傳統的蒸餾技術多為釜式蒸餾,待分離的化合物首先在沸點下氣化變成氣體,氣態的化合物在真空泵的作用下被整體抽出,流經冷凝器的時候才可以得到冷凝。冷凝器與蒸發面之問過長的距離,使得該段距離間充滿了氣態化合物,因而很難降低蒸發液面處的壓力。對于分子蒸餾技術,由于冷凝器與蒸發表面布置得十分緊密,待分離的化合物一旦揮發逸出,便立即被冷凝,因而冷凝器與蒸發器表面之間的氣態化合物分壓很低,可以實驗超低壓下的化合物分離。
  2、遠離化合物沸點的低溫蒸餾常規蒸餾技術主要依靠化合物之間的沸點的不同來進行分離,因而要實現分離就必須使得待分離化合物處于沸騰狀態,因而常規的蒸餾技術的分離過程需要較高的溫度。
  分子蒸餾分離技術依靠化合物的分子運動平均自由程的差異進行分離,高真空度的蒸餾過程既能降低化合物的滿點也可以進一步增大化合物之間平均自由程的差異,因而該蒸餾過程可以在低溫度下進行蒸餾。
  3、快速與分離分子蒸餾分離過程中待分離化合物從分離器主體的上部流入,從下部流出。在蒸發器表面上,待分離化合物會在成膜部件的作用下形成2mm左右厚度的液膜,液膜狀的蒸餾有利于待分離化合物的逸出。同時分子蒸餾分離過程中,冷凝面與蒸發表面的近距離布置,使得待分離化合物一旦逸出就能夠得到迅速的冷凝,因而減少了熱敏性待分離化合物在高溫下的停留時間,有利于保持化合物的特性。
  總體而言,分子蒸餾技術既能夠減少待分離化合物在加熱表面的停留時間,也可以縮短揮發份從逸出至冷凝之間的高溫氣態停留時間。

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