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分子蒸餾區(qū)別于常規(guī)蒸餾,有著*的優(yōu)勢
點(diǎn)擊次數(shù)：2946 更新時(shí)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(diǎn)組分蒸發(fā)后進(jìn)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(dāng)分子離開液面后所形成的蒸汽分子，會(huì)在運(yùn)動(dòng)中互相碰撞，一部分進(jìn)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(shí)間較長
局限性- 無法對熱敏物質(zhì)進(jìn)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(diǎn)的關(guān)系：壓力每降低一個(gè)數(shù)量級，沸點(diǎn)降低約20－30度。 但對于熱敏物質(zhì)來說, 在蒸餾釡內(nèi)進(jìn)行的真空蒸餾有很多缺陷： - 很長的蒸餾時(shí)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(dǎo)性和蒸發(fā)器內(nèi)靜液面高度的限制。
沸點(diǎn)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(yīng)進(jìn)行分子蒸餾。
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(diǎn)差進(jìn)行分離的, 而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)自由程的差別進(jìn)行分離的,因此, 后者是在遠(yuǎn)離(遠(yuǎn)低于)沸點(diǎn)下進(jìn)行操作的。
2.蒸餾壓強(qiáng)低。
由于分子蒸餾裝置*的結(jié)構(gòu)形式, 其內(nèi)部壓強(qiáng)極小, 可以獲得很高的真空度。同時(shí), 由分子運(yùn)動(dòng)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(qiáng)來獲得, 一般為X×10-1Pa數(shù)量級。
從以上兩點(diǎn)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(diǎn)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(shí)的操作溫度為260℃, 而分子蒸餾僅為150℃。
3.受熱時(shí)間短。
鑒于分子蒸餾是基于不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)自由程的差別而實(shí)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(yùn)動(dòng)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(dá)冷凝面, 所以受熱時(shí)間很短。另外, 若采用較先進(jìn)的分子蒸餾結(jié)構(gòu), 使混合液的液面達(dá)到薄膜狀, 這時(shí)液面與加熱面的面積幾乎相等, 那么, 此時(shí)的蒸餾時(shí)間則更短。假定真空蒸餾受熱時(shí)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(diǎn)可知, 它在實(shí)際的工業(yè)化應(yīng)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(diǎn)、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?yàn)榉肿诱麴s是在很低溫度下操作, 且受熱時(shí)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(jī)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(shí)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(hù)被分離物質(zhì)不受污染和侵害。
