MD-分子(短程)蒸馏器是什么
MD - 分子(短程)蒸馏器是一种在高真空条件下进行液 - 液分离的设备,以下是关于它的详细介绍:
1.工作原理
利用分子运动平均自由程差异:不同物质的分子在高真空下运动平均自由程不同。在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间压力很低,且冷凝表面靠近蒸发表面,其间垂直距离小于气体分子平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气分子可不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子逸出液面进入气相,因轻、重分子自由程不同,若恰当地设置冷凝板,轻分子能到达冷凝板被冷凝排出,重分子则达不到冷凝板而沿混合液排出,从而实现物质分离。
MD - 分子(短程)蒸馏器是一种在高真空条件下进行液 - 液分离的设备,以下是关于它的详细介绍:
1.工作原理
利用分子运动平均自由程差异:不同物质的分子在高真空下运动平均自由程不同。在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间压力很低,且冷凝表面靠近蒸发表面,其间垂直距离小于气体分子平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气分子可不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子逸出液面进入气相,因轻、重分子自由程不同,若恰当地设置冷凝板,轻分子能到达冷凝板被冷凝排出,重分子则达不到冷凝板而沿混合液排出,从而实现物质分离。
基于压力差驱动:沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,即使微小的压力降也会引起蒸汽流动,使得分子蒸馏能够持续进行。
2.结构组成
带有加热夹套的圆柱型筒体:用于容纳物料并对其进行加热,使物料能够在特定温度下蒸发。
转子:在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转,其上的固定架正确装有刮膜器和防飞溅装置。转子带动刮膜器转动,将物料均匀地分布在加热面上,并刮成极薄的液膜,以增加蒸发面积和效率。
内置冷凝器:位于蒸发器的中心,用于冷凝从蒸发面逸出的轻分子。轻分子到达冷凝面后被冷却凝结成液体,沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出。
3.主要类型
降膜式分子蒸馏器:采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下。结构简单,但液膜厚,效率差,当今各国很少采用。
刮膜式分子蒸馏器:在蒸馏器中设置转动刮板,使下流液层充分搅拌,加快液层更新,强化传热传质。液膜薄,分离效率高,被蒸馏物料热分解危险性小,可连续生产,生产能力大,但液体分配装置难完善,液体流动时有翻滚现象。
离心式分子蒸馏器:利用离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,物料受热时间更短,处理量更大,但结构复杂,真空密封难,制造成本高。
4.特点
蒸馏温度低:在远低于物料沸点的温度下操作,只要存在温度差就能分离,可避免被分离物质受热分解。
蒸馏真空度高:内部可获得很高的真空度,通常在很低压强下进行操作,物料不易氧化受损。
蒸馏液膜薄,传热效率高:刮膜器或离心力的作用使物料形成极薄液膜,增大传热面积,提高传热效率。
物料受热时间短:受加热的液面与冷凝面之间距离小于轻分子平均自由程,液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就到达冷凝面,在蒸馏温度下停留时间一般为几秒至几十秒,减少物料热分解机会。
分离程度高:能分离常规蒸馏不易分开的物质,具有比常规蒸馏更高的相对挥发度,蒸馏效率较高。
无沸腾鼓泡现象: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,蒸馏过程中整个液体不会沸腾,无鼓泡现象。
5.应用领域
在石油化工领域:用于原油的减压蒸馏、润滑油的精制等,能够在较低温度下分离出高沸点的组分,避免高温下的热裂解和结焦等问题。
在食品行业:可用于天然香料、维生素、油脂等的提取和精制,能够有效保留食品中的热敏性成分和营养物质,提高产品品质。
在医药领域:用于药物中间体的分离、天然药物的提取等,能够避免药物在高温下的分解和变质,提高药物的纯度和质量。
在化工领域:可用于化妆品原料的提纯、高分子材料的脱挥等,能够去除杂质和低分子物质,提高产品的性能和质量。