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吉林短程蒸馏设备原理

来源: 发布时间:2024年06月26日

短程蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时蒸气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。

短程蒸馏工作原理

短程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。这样,达到物质分离的目的。

在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离,基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器(分子蒸馏)有一个内置冷凝器在加热面的对面,并使操作压力降到0.001mbar。


短程蒸馏设备在医药、油脂、香料、化工等工业部门都有广阔的前景。吉林短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备

短程蒸馏技术的特点

短程蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术,具有其他分离技术无法比拟的优点:

1、操作温度低(远低于沸点)、真空度高(空载≤1Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高,特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离;

2、可有效地脱除低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱除混合物中杂质;

3、其分离过程为物料分离过程,可很好地保护被分离物质不被污染,特别是可保持天然提取物的原来品质;

4、分离程度高,高于传统蒸馏。



吉林短程蒸馏设备原理短程蒸馏设备的应用范围有哪些?

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短程蒸馏优势

从短程蒸馏技术以上的特点可知,它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势:

(1)对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,短程蒸馏提供了比较好分离方法。因为短程蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;

(2)短程蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法;

(3)短程蒸馏可有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质;

(4)短程蒸馏的分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。

短程蒸馏设备

一套完整的短程蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。短程蒸馏装置的主要部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提升分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。


短程蒸馏优点

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。


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。

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短程蒸馏

短程蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时蒸气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。

  在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低(10-2 ~10-4 mmHg),且使冷凝表面靠近蒸发表面,其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,可以不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。分子流从加热面直接到冷凝器表面。




短程蒸馏设备是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。吉林短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备蒸馏压强低,要求在高真空度下操作。吉林短程蒸馏设备原理

短程蒸馏器的操作过程  

       1.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。

       2.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。

       3.分子从蒸发表面向冷凝面飞射:

       蒸汽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


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