分子蒸餾技術(shù)的基本原理
1、分子運動平均自由程
任一分子在運動過程中都在不斷變化自由程,在某時間間隔內(nèi)自由程的平均值為平均自由程。設(shè)Vm為某一分子的平均速度,f為碰撞頻率,λm為平均自由程。則,λm=Vm/f,故f=Vm/λm。由熱力學原理可知:
那么,可得:
式中,d為分子的有效直徑,P為分子所處空間的壓強,T為分子所處環(huán)境的溫度,K為波爾茲曼常數(shù)。
2、分離因數(shù)
Langmuir研究了高真空下純物質(zhì)的蒸發(fā)現(xiàn)象,從理論上推導出純物質(zhì)的分子蒸發(fā)速率為:
式中,P0為物質(zhì)的飽和蒸汽壓,Rg為氣體常數(shù),Ts為液膜表面溫度,M為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由上式可知,理論分子蒸發(fā)速率只是液體表面溫度和分子種類的函數(shù)。
分子蒸餾是一種非平衡分離過程,分子蒸餾理論分離因數(shù)為:
與普通蒸餾相比,分子蒸餾理論分離因數(shù)增加了(MB/MA)1/2倍,因此,分子蒸餾技術(shù)可以用來分離揮發(fā)度相近但分子量不同的混合物系。
分子蒸餾系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展。江西分子蒸餾系統(tǒng)常見問題
分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對液體混合物進行分離。分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。
當液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質(zhì)分離的目的。
在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內(nèi)置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到0.001mbar。
天津分子蒸餾系統(tǒng)適用范圍分子蒸餾系統(tǒng)操作流程說明。
分子蒸餾亦稱短程蒸餾,它是一項較新的尚未廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的液—液分離技術(shù).其應(yīng)用能解決大量
常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問題。分子蒸餾與常規(guī)蒸餾技術(shù)相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差,就可以在任何溫度下進行分離,因而分子蒸餾操作溫度遠低于物料的沸點。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發(fā),操作壓力很低,一般為0.1—1Pa數(shù)量級;受熱時間很短.一般*為十秒至幾十秒。
3.普通蒸餾的蒸發(fā)和冷凝是可逆過程,液相和氣相之間處于動態(tài)相平衡;而在分子蒸餾過程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒有不易分離的物質(zhì)。因此分子蒸餾特別適用高沸點、相對分子質(zhì)量差異較大、熱穩(wěn)定性差的有機混合液體的分離,能**降低高沸點物 料的分離成本,并極好地保證物料的原有品質(zhì)。
分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它能在高真空下操作,能使液體在遠低于其沸點的溫度下將其分離。它是利用分子運動平均自由程的原理,將液體混合物稍稍加熱,使液體分子從液面逸出,輕分子落在冷凝面而重分子又返回,這樣就將液體分離了。這項技術(shù)能夠解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問題,因此該技術(shù)可更***地應(yīng)用于國民經(jīng)濟中的各個方面。該技術(shù)在石油化工、醫(yī)藥、塑料、食品、日用化工、回收等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用都有廣闊的前景,如生產(chǎn)低壓蒸汽油、蒸餾制取高粘度潤滑油、原油的渣油分離、增塑劑型酯類的提純、高分子物質(zhì)的脫臭、蒸餾制取高純度的單甘油酯、從天然動物、植物中提取魚油、天然維生素E、天然香精、香料等。
分子蒸餾系統(tǒng)的特點分析。
分子蒸餾法:將液面與冷凝器的冷凝面距離拉近,當分子離開液面后在它們的自由程內(nèi)就不會互相碰撞,直接到達冷凝面,不再返回液體內(nèi)。
分子蒸餾基本理論是在高真空(0.133~1Pa)條件下進行的非平衡蒸餾,具有特殊的傳質(zhì)傳熱機理。
分子蒸餾(Molecular distillation) 技術(shù), 是指在高真空條件下,蒸發(fā)面和冷凝面的間距小于或等于被分離物料的蒸汽分子的平均自由程,由蒸發(fā)面逸出的分子,既不與殘余空氣的分子碰撞,自身也不相互碰撞,毫無阻礙地奔射并凝集在冷凝面上。
依據(jù)分子蒸餾基本理論,在設(shè)計分子蒸餾器時,蒸發(fā)面與冷凝面的間距不得大于分子平均自由程。所以,分子平均自由程是分子蒸餾基本理論的中心。當進行分子蒸餾時,蒸餾料液通過降膜作用或蒸發(fā)面的高速旋轉(zhuǎn)形成一薄層液膜,由于此薄膜傳熱快且均勻,液膜在蒸發(fā)面上的滯留時間可減小到0.1~1s。此時若蒸餾空間壓力降到0.1~1Pa,使蒸發(fā)面上蒸汽進行蒸發(fā)時毫無阻礙,可使操作溫度減小至150 ℃左右(對比于常壓)。
分子蒸餾系統(tǒng)的技術(shù)介紹和應(yīng)用。北京分子蒸餾系統(tǒng)維修
分子蒸餾系統(tǒng)在化工蒸餾分離中的應(yīng)用。江西分子蒸餾系統(tǒng)常見問題
分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對液體混合物進行分離。分子蒸餾工作原理分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。當液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質(zhì)分離的目的。在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內(nèi)置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到。短程蒸餾器是一個工作在1~,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構(gòu)成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉(zhuǎn)子和內(nèi)置冷凝器;在轉(zhuǎn)子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內(nèi)置冷凝器位于蒸發(fā)器的中心。 江西分子蒸餾系統(tǒng)常見問題
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