分子蒸餾法：將液面與冷凝器的冷凝面距離拉近,，當(dāng)分子離開液面后在它們的自由程內(nèi)就不會互相碰撞，直接到達(dá)冷凝面,，不再返回液體內(nèi),。

分子蒸餾的原理  

分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù)，它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,，而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離,。當(dāng)液體混合物沿加熱板流動并被加熱，輕,、重分子會逸出液面而進(jìn)入氣相，由于輕,、重分子的自由程不同,，因此，不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動距離不同,，若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,，則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出，而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出,，達(dá)到物質(zhì)分離的目的,。

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分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),，它能在高真空下操作,，能使液體在遠(yuǎn)低于其沸點(diǎn)的溫度下將其分離。它是利用分子運(yùn)動平均自由程的原理,，將液體混合物稍稍加熱,，使液體分子從液面逸出，輕分子落在冷凝面而重分子又返回,，這樣就將液體分離了,。這項技術(shù)能夠解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問題，因此該技術(shù)可更***地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中的各個方面,。該技術(shù)在石油化工,、醫(yī)藥、塑料,、食品,、日用化工、回收等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用都有廣闊的前景,，如生產(chǎn)低壓蒸汽油,、蒸餾制取高粘度潤滑油,、原油的渣油分離、增塑劑型酯類的提純,、高分子物質(zhì)的脫臭,、蒸餾制取高純度的單甘油酯、從天然動物,、植物中提取魚油,、天然維生素E、天然香精,、香料等,。

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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(shù)。

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(shù)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(dá)冷凝器表面。蒸發(fā)速度在所處的溫度下達(dá)到可能的最大值,。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。

分子蒸餾技術(shù)的特點(diǎn)：

（1）具有操作溫度低,、蒸餾壓強(qiáng)低,、受熱時間短、分離程度和產(chǎn)品收率高,、無毒,、無害、無污染,、無殘留等特點(diǎn),，特別適宜于高沸點(diǎn)、熱敏性、易氧化物質(zhì)的分離,；

（2）可有效地脫除低分子物質(zhì),、重分子物質(zhì)及脫除混合物中雜質(zhì)；

（3）其分離過程為物理分離過程,，可很好地保護(hù)被分離物質(zhì)不被污染,，特別是可保持天然提取物的原來品質(zhì)；

（4）分離程度高,，高于傳統(tǒng)蒸餾及普通的薄膜蒸發(fā)器,。

（5）分子蒸餾技術(shù)在工業(yè)化應(yīng)用上較其它常規(guī)蒸餾具有產(chǎn)品品質(zhì)高、能耗小,、成本低,、易于放大應(yīng)用等明顯的優(yōu)勢。

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分子蒸餾技術(shù)的基本原理

  1,、分子運(yùn)動平均自由程

  任一分子在運(yùn)動過程中都在不斷變化自由程，在某時間間隔內(nèi)自由程的平均值為平均自由程,。設(shè)Vm為某一分子的平均速度,，f為碰撞頻率，λm為平均自由程,。則，λm=Vm/f,，故f=Vm/λm,。由熱力學(xué)原理可知：

  那么，可得：

  式中,，d為分子的有效直徑,，P為分子所處空間的壓強(qiáng)，T為分子所處環(huán)境的溫度,，K為波爾茲曼常數(shù),。

  2、分離因數(shù)

  Langmuir研究了高真空下純物質(zhì)的蒸發(fā)現(xiàn)象,，從理論上推導(dǎo)出純物質(zhì)的分子蒸發(fā)速率為：

  式中,，P0為物質(zhì)的飽和蒸汽壓，Rg為氣體常數(shù),，Ts為液膜表面溫度,，M為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由上式可知,，理論分子蒸發(fā)速率只是液體表面溫度和分子種類的函數(shù),。

  分子蒸餾是一種非平衡分離過程，分子蒸餾理論分離因數(shù)為：

  與普通蒸餾相比，分子蒸餾理論分離因數(shù)增加了(MB/MA)1/2倍,，因此,，分子蒸餾技術(shù)可以用來分離揮發(fā)度相近但分子量不同的混合物系。

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分子蒸餾優(yōu)勢

從分子蒸餾技術(shù)以上的特點(diǎn)可知,它在實(shí)際工業(yè)化的應(yīng)用中比常規(guī)蒸餾技術(shù)具有以下明顯的優(yōu)勢:

(1)對于高沸點(diǎn)、熱敏及易氧化物料的分離,分子蒸餾提供了比較好分離方法,。因為分子蒸餾在遠(yuǎn)低于物料沸點(diǎn)的溫度下操作,而且物料停留時間短;

(2)分子蒸餾可極有效地脫除液體中的物質(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;

(3)分子蒸餾可有選擇地蒸出目的產(chǎn)物,去除其它雜質(zhì),通過多級分離可同時分離2種以上的物質(zhì);

(4)分子蒸餾的分餾過程是物理過程,因而可很好地保護(hù)被分離物質(zhì)不受污染和侵害。

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