短程蒸馏(分子蒸馏)技术的优势
短程蒸馏(分子蒸馏)技术的优势主要表现为:(1)低温蒸馏,常见的蒸馏技术主要是利用化合物的沸点不同进行分离,必须使化合物处于沸腾的状态才能实现高效分离。短程蒸馏(分子蒸馏)利用的是不同分子的自由程差异,可以在高真空的条件下进行蒸馏,降低化合物的沸点实现低温蒸馏;(2)**压蒸馏,理论上短程蒸馏(分子蒸馏)可以在0.01Pa~0.1Pa之间,**的压强环境增大了化合物的分子自由程,增强了不同分子自由程的差异,提高了分子效果。(3)快速高效:短程蒸馏(分子蒸馏)过程中化合物从分离器的上部流入,下部流出。短程蒸馏(分子蒸馏)冷凝面与蒸发面近距离布置,分离化合物逸出后迅速冷凝,减少了化合物在高温下的停留时间,提高了化合物的蒸馏效率。
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从短程蒸馏(分子蒸馏)技术以上的特点可知, 它在实际的工业化应用中较常规蒸馏技术具有以下明显的优势。对于高沸点、热敏性及易氧化物料的分离,短程蒸馏(分子蒸馏)提供了比较好分离方法。因为短程蒸馏(分子蒸馏)是在很低温度下操作, 且受热时间很短;短程蒸馏(分子蒸馏)可极有效地脱除液体中的低分子物质(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;短程蒸馏(分子蒸馏)可有选择的蒸出目的产物,去除其他杂质,通过多级分离可同时分离两种以上的物质;短程蒸馏(分子蒸馏)的分离过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。随着工业化的发展,短程蒸馏(分子蒸馏)技术已应用于高附加值物质的分离,特别是天然物的分离,因而被称为天然品质的保护者和回归者。
短程蒸馏(分子蒸馏)是一种**温和型的蒸馏方法,特别适合于浓缩、纯化或分离高分子量、高沸点、高粘度的物质及热稳定性差的有机混合物,中药提取物。主要应用领域为:化学工业、医药工业、石化工业、香料工业、塑料工业及油脂工业。
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短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺,**于分离热敏性产物。短程蒸馏的特点是产物停留时间短、工艺蒸发温度低,力求让蒸馏产物受到尽量小的热应力。可见,短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。
短程蒸馏配套真空系统,通过降低操作压力,达到降低产物沸点的目的。这是一种连续分离过程,其产物停留时间低至数十秒(而其他常规分离方法的停留时间达到数小时!)。
所以,在常规蒸馏工艺中(无论是连续的循环、膜式蒸馏,还是非连续的批次蒸馏),由于高温、长停留时间而分解的产品,用短程蒸馏就能够顺利分离。例如,高分子有机化合物用常规蒸馏方法来分离时,较高工艺温度(如超过200℃)会导致其热敏性的分子链裂解。因此高分子有机化合物的分离几乎都会使用短程蒸馏。
短程蒸馏的工艺压力和温度范围通常在1到1x10-3 mbar、150到280℃。
短程蒸馏(分子蒸馏)和普通蒸馏的对比
1.蒸馏温度低,短程蒸馏(分子蒸馏)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(分子蒸馏)与常规蒸馏的本质区别。
2. 蒸馏真空度高,短程蒸馏(分子蒸馏)装置其内部可以获得很高的真空度,通常短程蒸馏(分子蒸馏)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(分子蒸馏)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(分子蒸馏)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(分子蒸馏)技术能分离常规蒸馏不易分离的物质。
短程蒸馏系统使用于哪些物料蒸馏或分离?
短程蒸馏(分子蒸馏)设备的特点
1, 低沸点温度
短程蒸馏(分子蒸馏)能达到0.001mbar的**真空度,这是因为蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程,而这是传统类型的蒸馏无法达到的。
2, 较小的热应力
进一步降低沸点和在加热柱上的停留时间,可以避免有机物的聚合和分解等反应的发生。所以,特别适合于高沸点、热敏性及易氧化的组成的分离,并且是**温和的一种分离手段。
3, 持续的工作性能
在整个蒸馏过程中,经过校正的数据可以保持不变。短程蒸馏(分子蒸馏)的设备,其结构紧凑,处理量高。
4, 清洗时间短
由于残留物主要集中在蒸发区域,而且,残留量很少,可以在有负荷的情况下,进行清洗
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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。
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