我們知道，常規(guī)蒸餾，不論常壓下的，或者是真空下的粗真空蒸餾與低真空蒸餾，利用的原理都是根據(jù)不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差，也就是揮發(fā)性的不同，對(duì)其進(jìn)行分離提純。但是如果混合物的沸點(diǎn)相同或者很接近的情況下，常規(guī)的蒸餾就無法進(jìn)行下去了。

而分子蒸餾利用的則是物質(zhì)間不同的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程來實(shí)現(xiàn)分離。什么是分子運(yùn)動(dòng)平均自由程？一個(gè)分子連續(xù)兩次碰撞間飛行距離的平均值。它的大小取決于分子的密度。因此進(jìn)行分子蒸餾需要滿足的是混合物分子的平均自由程需要存在差異，且差異越大越好。而要滿足足夠大的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程，就需要保證足夠的低壓，因此分子蒸餾的真空度比普通真空蒸餾要高很多。

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分子蒸餾過程

短程蒸餾器還適合于進(jìn)行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。分子蒸餾過程可發(fā)如下四步：

分子蒸餾分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散

通常，液相中的擴(kuò)散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素，所以應(yīng)盡量減薄液層厚度及強(qiáng)化液層的流動(dòng)。

分子蒸餾分子在液層表面上的自由蒸發(fā)

蒸發(fā)速度隨著溫度的升高而上升，但分離因素有時(shí)卻隨著溫度的升高而降低，所以，應(yīng)以被加工物質(zhì)的熱穩(wěn)定性為前提，選擇經(jīng)濟(jì)合理的蒸餾溫度。

分子蒸餾分子從蒸發(fā)表面向冷凝面飛射

蒸氣分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過程中，可能彼此相互碰撞，也可能和殘存于兩面之間的空氣分子發(fā)生碰撞。由于蒸發(fā)分子遠(yuǎn)重于空氣分子，且大都具有相同的運(yùn)動(dòng)方向，所以它們自身碰撞對(duì)飛射方向和蒸發(fā)速度影響不大。而殘氣分子在兩面間呈雜亂無章的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故殘氣分子數(shù)目的多少是影響飛射方向和蒸發(fā)速度的主要因素。

分子蒸餾分子在冷凝面上冷凝

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(rèn)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(dāng)重要。

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分子蒸餾工作原理

短程蒸餾器是一個(gè)工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術(shù)過程，它較低的沸騰溫度，非常適合熱敏性、高沸點(diǎn)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，轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。

短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。

蒸餾過程是：物料從蒸發(fā)器的頂部加入，經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上，隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜，并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過程中，從加熱面上逸出的輕分子，經(jīng)過短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通過位于蒸發(fā)器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集，再通過側(cè)面的出料管中流出。

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(diǎn)差分離原理，而是與被蒸餾混合物的分子量的大小有關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)離沸點(diǎn)下的操作，分子量差異越大，分子自由程相差越大，餾出物就越純。這里的分子自由程（用λ表示）是指一個(gè)分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程。在高真空的條件下，液體混合物沿著加熱板流動(dòng)被加熱，根據(jù)不同分子量物質(zhì)的分子平均自由程的不同，它們?cè)谄砻媾c冷凝表面之間分子平均自由程的大小以及蒸發(fā)度也明顯的不同，輕組分分子的分子平均自由程的大，而重組分分子的分子平均自由程小，使得輕組分恰好能到達(dá)冷凝板上面被冷凝，使其沿冷凝板留下；而重組分分子因達(dá)不到冷凝板而沿著加熱板留下，從而將不同物質(zhì)進(jìn)行分離。（其原理如上圖所示）分子蒸餾作為一種物理分離技術(shù)，能解決大量常規(guī)技術(shù)分離難于解決的問題，生產(chǎn)過程綠色清潔，具有良好的應(yīng)用前景。短程分子蒸餾系統(tǒng)為什么又叫薄膜蒸發(fā)器？

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(diǎn)差分離原理，而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。

當(dāng)液體混合物沿加熱板流動(dòng)并被加熱，輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)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(dòng)距離不同，若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板，則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出，而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達(dá)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(dòng)力，對(duì)于微小的壓力降就會(huì)引起蒸汽的流動(dòng)。在1mbar下運(yùn)行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離，基于這個(gè)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(gè)內(nèi)置冷凝器在加熱面的對(duì)面，并使操作壓力降到0.001mbar。 短程分子蒸餾系統(tǒng)技術(shù)推廣及應(yīng)用。黃浦區(qū)全新短程分子蒸餾系統(tǒng)安裝

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分子蒸餾優(yōu)點(diǎn)

1. 蒸餾溫度低，分子蒸餾是在遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行操作的，只要存在溫度差就可以達(dá)到分離目的，這是分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。

2. 蒸餾真空度好，分子蒸餾裝置其內(nèi)部可以獲得很高的真空度，通常分子蒸餾在很低的壓強(qiáng)下進(jìn)行操作，因此物料不易氧化受損。

3. 蒸餾液膜薄,傳熱效率高。

4. 物料受熱時(shí)間短，受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程，所以由液面逸出的輕分子幾乎未經(jīng)碰撞就達(dá)到冷凝面。因此，蒸餾物料受熱時(shí)間短，在蒸餾溫度下停留時(shí)間一般幾秒至幾十秒之間，減少了物料熱分解的機(jī)會(huì)。

5. 分離程度更高，能分離常規(guī)不易分開的物質(zhì)

6. 沒有沸騰鼓泡現(xiàn)象，分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā)，在低壓力下進(jìn)行，液體中無溶解的空氣，因此在蒸餾過程中不能使整個(gè)液體沸騰，沒有鼓泡現(xiàn)象。

7. 無毒、無害、無污染、無殘留，可得到純凈安全的產(chǎn)物，且操作工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少。分子蒸餾技術(shù)能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質(zhì)。

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