技術原理:分子蒸餾技術是一種新型的液-液分離或精制技術,是利用混合物組分中不同分子運動的平均自由程的差異不同而進行分離的。其特征是蒸發(fā)面與冷凝面之間的距離小于被分離物料分子的平均自由程,根據被分離物系各組分的分子量不同,分子平均自由程的差別進行分離。 液體受熱后,輕分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,在離液面小于輕分子的平均自由程而大于重分子平均自由程處設置捕集器,使得輕分子不斷被捕集,從而破壞了輕分子的動態(tài)平衡而使混合液中的輕分子不斷逸出,而重分子因達不到捕集器很快趨于動態(tài)平衡,不再從混合液中逸出,這樣,液體混合物便達到了分離的目的。
應用范圍:此技術應用于廢礦物油回收處置。
工藝流程:主要工藝流程為“預處理——分子蒸餾——固定床脫色”。
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分子蒸餾及其在香精香料工業(yè)中的應用
分子蒸餾是一種在高真空度下進行液液分離操作的連續(xù)蒸餾過程。 在高真空度條件下 ,由于分子蒸餾器的加熱面和冷凝面之間距離小于或等于被分離物料的分子平均自由程 ,當分子從加熱面上形成的液膜表面上進行蒸發(fā)時 ,分子間相互發(fā)生碰撞 ,無阻攔地向冷凝面運動并在冷凝面上冷凝 ,從而達到分離目的國外在 20 世紀 30 年代出現分子蒸餾技術 ,并在 60 年代開始工業(yè)化反應。 國內于 80 年代中期開始分子蒸餾技術研發(fā)。 目前 ,該項技術已廣泛應用于石油化工、食品香料等領域 ,特別適用于天然物質的提取與分離。
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分子蒸餾優(yōu)點
1. 蒸餾溫度低,分子蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的,只要存在溫度差就可以達到分離目的,這是分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的本質區(qū)別。
2. 蒸餾真空度好,分子蒸餾裝置其內部可以獲得很高的真空度,通常分子蒸餾在很低的壓強下進行操作,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碰撞就達到冷凝面。因此,蒸餾物料受熱時間短,在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間,減少了物料熱分解的機會。
5. 分離程度更高,能分離常規(guī)不易分開的物質
6. 沒有沸騰鼓泡現象,分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),在低壓力下進行,液體中無溶解的空氣,因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰,沒有鼓泡現象。
7. 無毒、無害、無污染、無殘留,可得到純凈安全的產物,且操作工藝簡單,設備少。分子蒸餾技術能分離常規(guī)蒸餾不易分離的物質。
分子蒸餾是一種特殊的液—液分離技術,它不同于傳統蒸餾依靠沸點差分離原理,而是與被蒸餾混合物的分子量的大小有關,能夠實現遠離沸點下的操作,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被加熱,根據不同分子量物質的分子平均自由程的不同,它們在汽化表面與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冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重組分分子因達不到冷凝板而沿著加熱板留下,從而將不同物質進行分離。(其原理如上圖所示)分子蒸餾作為一種物理分離技術,能解決大量常規(guī)技術分離難于解決的問題,生產過程綠色清潔,具有良好的應用前景。需要適配磁性材料生產的短程分子蒸餾系統?專業(yè)設計,有效分離磁性材料混合物,確保性能!
分子蒸餾條件
1、 殘余氣體的分壓必須很低,使殘余氣體的平均自由程長度是蒸餾器和冷凝器表面之間距離的倍數。
2、 在飽和壓力下,蒸汽分子的平均自由程長度必須與蒸發(fā)器和冷凝器表面之間距離具有相同的數量級。
在這此理想的條件下,蒸發(fā)在沒有任何障礙的情況下從殘余氣體分子中發(fā)生。所有蒸汽分子在沒有遇到其它分子和返回到液體過程中到達冷凝器表面。蒸發(fā)速度在所處的溫度下達到可能的比較大值。蒸發(fā)速度與壓力成正比,因而,分子蒸餾的餾出液量相對比較小。
在大中型短程蒸餾中,冷凝器和加熱表面之間的距離約為20~50mm,殘余氣體的壓力為10-3mbar時,殘余氣體分子的平均自由程長度約為2倍長。短程蒸餾器完全能滿足分子蒸餾的所有必要條件。
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短程分子蒸餾系統分離的原理?黃浦區(qū)短程分子蒸餾系統安裝
首先普通的真空蒸餾都是在沸點溫度下進行分離,而分子蒸餾時可以在任何溫度下進行的,只要冷熱兩面間存在溫差,就可以達到分離目的。
第二,普通的蒸餾時蒸發(fā)與冷凝的可逆過程,液相與氣相間可以形成相平衡狀態(tài),但分子蒸餾過程中,從蒸發(fā)表面逸出的分子直接飛向冷凝面,中間不會與其他分子發(fā)生碰撞,理論也沒有返回到蒸發(fā)液面的可能性,因此,分子蒸餾是不可逆的。
第三,因在沸點溫度下,所以普通真空蒸餾有鼓泡、沸騰的現象,而分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā),不會有鼓泡沸騰的現象。
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