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分子蒸餾對(duì)比常規(guī)蒸餾的優(yōu)點(diǎn)有以下三點(diǎn)

更新時(shí)間:2022-09-21  |  點(diǎn)擊率:806
  分子蒸餾是一種特殊的液液分離技術(shù),不同于傳統(tǒng)蒸餾依據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)差分離原理,而是依據(jù)混合物中各物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程差異實(shí)現(xiàn)分離的。
  分子蒸餾是一種區(qū)別于常規(guī)蒸餾的非平衡狀態(tài)下的特殊蒸餾。與常規(guī)蒸餾相比,分子蒸餾有如下特點(diǎn):
  1、操作溫度低,可大大節(jié)省能耗。
  常規(guī)蒸餾是依靠物料混合物中不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差進(jìn)行分離的,而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別來(lái)進(jìn)行分離的,并不要求物料一定要達(dá)到沸騰狀態(tài),只要分子從液相中揮發(fā)逸出,就可以實(shí)現(xiàn)分離。正因?yàn)榉肿诱麴s是在遠(yuǎn)離沸點(diǎn)下進(jìn)行操作,因此產(chǎn)品的能耗小。
  2、受熱時(shí)間短,降低熱敏性物質(zhì)的熱損傷。
  由于分子蒸餾是利用不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別而實(shí)現(xiàn)分離的,其基本要求是加熱面與冷凝面的距離必須小于輕分子的運(yùn)動(dòng)平均自由程,這個(gè)距離通常很小,因此輕分子由液面逸出后幾乎未發(fā)生碰撞即射向冷凝面,所以受熱時(shí)間極短。研究測(cè)定指出,分子蒸餾受熱時(shí)間僅為幾秒或幾十秒,從而在很大程度上避免了物質(zhì)的分解或聚合。
  3、蒸餾壓強(qiáng)低,要求在高真空度下操作。
  分子運(yùn)動(dòng)平均自由程與系統(tǒng)壓力成反比,只有加大真空度,才能獲得足夠大的平均自由程。研究指出,分子蒸餾的真空度高達(dá)0.1-100Pa。
  分子蒸餾實(shí)驗(yàn)的過(guò)程:
  1、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)。
  2、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。
  3、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(guò)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。
  4、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(wú)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。
  5、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,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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