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分子蒸餾區(qū)別于常規(guī)蒸餾,有著*的優(yōu)勢

點擊次數(shù):3060    更新時間:2019-11-21
   蒸餾是將固體與液體或液體與液體混合物分離較為基本的方法。而分子蒸餾技術(shù)是一種新型、特殊的用于分離或精制的技術(shù)。
  以往常規(guī)的蒸餾方式:原料在蒸發(fā)器內(nèi)被加熱至蒸發(fā)溫度, 低沸點組分蒸發(fā)后進入冷凝器冷卻, 得到所需的產(chǎn)品。
  普通蒸餾的基本過程是當分子離開液面后所形成的蒸汽分子,會在運動中互相碰撞,一部分進入冷凝器中,另一部分則返回液體內(nèi)。
  常規(guī)的蒸餾方式
  - 需要較高的蒸餾溫度
  - 物料加熱時間較長
  局限性- 無法對熱敏物質(zhì)進行分離。
  要避免部分物質(zhì)在蒸餾過程中因分解而造成損失,可以采用減壓蒸餾法。 減壓蒸餾
  通過將系統(tǒng)抽真空可降低蒸發(fā)溫度
  壓力與沸點的關系:壓力每降低一個數(shù)量級,沸點降低約20-30度。 但對于熱敏物質(zhì)來說, 在蒸餾釡內(nèi)進行的真空蒸餾有很多缺陷: - 很長的蒸餾時間
  - 由于壓力降的緣故,以及真空泵很難克服蒸餾釜內(nèi)液面的靜壓高度,所以在蒸發(fā)處的真空是非常有限的。
  終的真空度并不由真空泵的大小而決定, 而是受管路的傳導性和蒸發(fā)器內(nèi)靜液面高度的限制。
  沸點高、對熱不穩(wěn)定、粘度高或容易爆炸的物質(zhì),均不宜用一般的減壓蒸餾,應進行分子蒸餾。

分子蒸餾


 
  鑒于分子蒸餾在原理上根本區(qū)別于常規(guī)蒸餾, 因而它具備著許多常規(guī)蒸餾*的優(yōu)勢。
  1.操作溫度低。
  常規(guī)蒸餾是靠不同物質(zhì)的沸點差進行分離的, 而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)分子運動自由程的差別進行分離的,因此, 后者是在遠離(遠低于)沸點下進行操作的。
  2.蒸餾壓強低。
  由于分子蒸餾裝置*的結(jié)構(gòu)形式, 其內(nèi)部壓強極小, 可以獲得很高的真空度。同時, 由分子運動自由程公式可知, 要想獲得足夠大的平均自由程, 可以通過降低蒸餾壓強來獲得, 一般為X×10-1Pa數(shù)量級。
  從以上兩點可知, 盡管常規(guī)真空蒸餾也可采用較高的真空度,但由于其結(jié)構(gòu)上的制約(特別是板式塔或填料塔), 其阻力較分子蒸餾裝置大得多, 因而真空度上不去, 加之沸點以上操作, 所以其操作溫度比分子蒸餾高得多。如某液體混合物在真空蒸餾時的操作溫度為260℃, 而分子蒸餾僅為150℃。
  3.受熱時間短。
  鑒于分子蒸餾是基于不同物質(zhì)分子運動自由程的差別而實現(xiàn)分離的因而受加熱面與冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程(即距離很短), 這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面, 所以受熱時間很短。另外, 若采用較先進的分子蒸餾結(jié)構(gòu), 使混合液的液面達到薄膜狀, 這時液面與加熱面的面積幾乎相等, 那么, 此時的蒸餾時間則更短。假定真空蒸餾受熱時間為1h, 則分子蒸餾僅用十幾秒。
  4.分離程度高。
  分子蒸餾常常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質(zhì),然而就這兩種方法均能分離的物質(zhì)而言, 分子蒸餾的分離程度更高。分子蒸餾的揮發(fā)度一般用下式表示: ατ= p1/p2· (M2 / M1)1/2。式中M1為輕組分分子量;M2為重組分分子量;p1、p2分別是組分1和2的蒸氣壓。
  而常規(guī)蒸餾的相對揮發(fā)度, α=p1/p2。在p1/p2相同的情況下, 重組分的分子量M2比輕組分的分子量M1大, 所以ατ比α大。這就表明分子蒸餾較常規(guī)蒸餾更易分離, 且隨著M1、M2差別越大則分離程度越高。
  從分子蒸餾技術(shù)以上的特點可知, 它在實際的工業(yè)化應用中較常規(guī)蒸餾技術(shù)具有以下明顯的優(yōu)勢。
  對于高沸點、熱敏性及易氧化物料的分離,分子蒸餾提供了較好的分離方法。因為分子蒸餾是在很低溫度下操作, 且受熱時間很短;分子蒸餾可極有效地脫除液體中的低分子物質(zhì)(如有機溶劑、臭味等),這對于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法;分子蒸餾可有選擇的蒸出目的產(chǎn)物,去除其他雜質(zhì),通過多級分離可同時分離兩種以上的物質(zhì);分子蒸餾的分離過程是物理過程,因而可很好地保護被分離物質(zhì)不受污染和侵害。

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