短程分子蒸餾裝置AYAN-F200 分離提純蒸餾器

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(dòng)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(dòng)并被加熱，輕、重分子會(huì)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(dòng)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。
   分子蒸餾設(shè)備在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動(dòng)力，對(duì)于微小的壓力降就會(huì)引起蒸汽的流動(dòng)。在1mbar下運(yùn)行要求在沸騰面和冷凝面之間短距離，基于這個(gè)原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個(gè)內(nèi)置冷凝器在加熱面的對(duì)面，并使操作壓力降到0.001mbar。
   短程分子蒸餾器的交換方式短程分子蒸餾裝置AYAN-F200 分離提純蒸餾器
   短程分子蒸餾器在運(yùn)行的過(guò)程中其設(shè)備的冷凝面以及薄面直接就會(huì)直接形成其壓力差，這個(gè)所形成的壓力差是整個(gè)蒸汽流向的驅(qū)動(dòng)力，設(shè)備中微小的壓力降就會(huì)直接引起蒸汽出現(xiàn)流動(dòng)的情況，分子短程蒸餾運(yùn)行時(shí)冷凝面以及沸騰面之間的距離是比較短的。
   短程分子蒸餾器在使用的過(guò)程中其物料在設(shè)備里面所停留的時(shí)間是短的，這樣的設(shè)備裝置也合適其高粘度的物料，在進(jìn)行選擇的過(guò)程中可以采用其制作材料，都是采用上熱膨脹系數(shù)小且化學(xué)較穩(wěn)定的石英玻璃材料。
   短程分子蒸餾器運(yùn)行的過(guò)程中其強(qiáng)度是高的，這樣的設(shè)備在進(jìn)行使用的過(guò)程中具有強(qiáng)的耐腐蝕的性能，這樣的產(chǎn)品對(duì)于大多數(shù)的試劑以及化學(xué)材料都有好的適用性能。
   在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用的是科學(xué)設(shè)計(jì)理念以及制造工藝，短程分子蒸餾器中的核心部件是蒸餾塔柱，在進(jìn)行使用的過(guò)程中設(shè)備結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到設(shè)備的分離效果。
   短程分子蒸餾器在進(jìn)行選擇的過(guò)程中需要選擇其經(jīng)濟(jì)合理的蒸餾溫度，這樣物料在進(jìn)行加工的過(guò)程中才會(huì)有較好的穩(wěn)定性能，蒸氣分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過(guò)程中，兩者之間可能會(huì)出現(xiàn)其相互碰撞的情況。
   短程分子蒸餾器運(yùn)行時(shí)環(huán)境以及柱體之間的熱交換可以避免其傳統(tǒng)的方式，這樣就會(huì)直接造成設(shè)備出現(xiàn)過(guò)度加熱或者保溫導(dǎo)致人為的破壞其平衡所帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差。

為早期形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于液膜厚，效率差，當(dāng)今世界各國(guó)很少采用。該裝置是采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞?。將物料加?蒸發(fā)物就可在相對(duì)方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在蒸發(fā)面上形成的液膜較厚，效率差，現(xiàn)在各國(guó)很少采用。
2. 刮膜式分子蒸餾裝置
我國(guó)在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應(yīng)用研究。該裝置形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞剑珵榱耸拐舭l(fā)面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設(shè)置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉(zhuǎn)動(dòng)刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分?jǐn)嚢?還可以加快蒸發(fā)面液層的更新,從而強(qiáng)化了物料的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。其優(yōu)點(diǎn)是:液膜厚度小,并且沿蒸發(fā)表面流動(dòng);被蒸餾物料在操作溫度下停留時(shí)間短,熱分解的危險(xiǎn)性較小,蒸餾過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行,生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn)是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動(dòng)時(shí)常發(fā)生翻滾現(xiàn)象,所產(chǎn)生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由于該裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格相對(duì)低廉,現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)生產(chǎn)中,大部分都采用該裝置。
3. 刮板式分子蒸餾裝置(Wiped-Film Molecular Still)
刮板式技術(shù)(Wiped-Film Style)采用的是Smith式45°對(duì)角斜槽刮板，這些斜槽會(huì)促使物料圍繞蒸餾器壁向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)可控的刮板轉(zhuǎn)動(dòng)就能夠提供一個(gè)程度很高的薄膜混合，使物料產(chǎn)生有效的微小的活躍運(yùn)動(dòng)，(而非被動(dòng)地將物料滾輾在蒸餾器壁上，)這樣就實(shí)現(xiàn)了短的而且可控的物料駐留時(shí)間，和可控的薄膜厚度，從而能夠達(dá)到佳的熱能傳導(dǎo)、物質(zhì)傳輸和分離效率。刮板式分子蒸餾設(shè)備通過(guò)一個(gè)平緩的過(guò)程，進(jìn)料液體流經(jīng)一個(gè)被加熱的圓柱形真空室，利用進(jìn)料液體薄膜的刮擦作用，將易揮發(fā)的成分從不易揮發(fā)的成分中分離出來(lái)。這種工藝的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于:短暫的進(jìn)料液體滯留時(shí)間、憑借高真空性能的充分降溫、佳的混合效率，以及佳的物質(zhì)和熱傳導(dǎo)。這種高效的熱分離技術(shù)的結(jié)果是:小的產(chǎn)品降解和高的產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)料液體暴露給加熱壁的時(shí)間非常短暫(僅幾秒鐘)，這部分歸因于帶縫隙的刮板設(shè)計(jì)，它迫使液體向下運(yùn)動(dòng)，并且滯留時(shí)間、薄膜厚度和流動(dòng)特性都受到嚴(yán)格的控制，非常適合熱敏性物質(zhì)的分離應(yīng)用。另外，這種帶斜槽的刮板不會(huì)將物料甩離蒸餾器壁，污染已被分離出來(lái)的輕組分。與傳統(tǒng)的柱式蒸餾設(shè)備、降膜式蒸餾設(shè)備、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和其他分離設(shè)備比較，刮板式蒸餾設(shè)備被要出色得多。
4. 離心式分子蒸餾裝置
離心式分子蒸餾裝置離心力成膜，膜薄，蒸發(fā)效率高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及操作難度大。該裝置將物料送到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤并在旋轉(zhuǎn)面擴(kuò)展形成薄膜,同時(shí)加熱蒸發(fā),使之與對(duì)面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤,又需要較高的真空密封技術(shù)。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優(yōu)點(diǎn):由于轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn),可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發(fā)速率和分離效率更好;物料在蒸發(fā)面上的受熱時(shí)間更短,降低了熱敏物質(zhì)熱分解的危險(xiǎn);物料的處理量更大,更適合工業(yè)上的連續(xù)生產(chǎn)。