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北京实验室分子蒸馏的基本介绍
编辑:南京智博特科技有限公司   时间:2020-11-26

  在高真空条件下,北京实验室分子蒸馏是一种蒸馏方法,当蒸气分子的平均自由程大于蒸发面和凝结面之间的距离时,就可以利用料液中各组分蒸发速率的不同来分离液体混合物。

 北京实验室分子蒸馏的定义:

 温度越低,气体分子的平均自由程就越大。在蒸发空间压力很低(10-2~10-4mmHg)时,蒸气分子不会与其他分子发生碰撞,从而使凝结面接近蒸发面,其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程,从而可直接达到凝结面进行凝结。

北京实验室分子蒸馏的工作:

 分馏是一种特殊的液-液分离技术,它不同于传统蒸馏法依靠沸点差分原理,而是依靠不同物质分子运动平均自由程的差异来实现分离。

 混合液沿加热板流动和受热时,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,所以不同物质的分子在脱离液面后的运动距离不同,如果能够合理地设置一块冷凝板,轻分子到达冷凝板时就会被冷凝排出,而重分子到达冷凝板时就达不到冷凝板沿混合液的运动距离。通过这种方式来分离物质。煮沸膜与冷凝面之间的压力差是蒸汽流向的驱动力,对微小的压力下降都会导致蒸汽流向。使用1mbar的蒸馏器需要沸腾面与冷凝面之间很短的距离,根据这一原则制造的蒸馏器被称为短程蒸馏器。近距离蒸馏器(分子蒸馏)在加热面对面有一个内置冷凝器,并将操作压力降至0.001毫巴。

 北京实验室分子蒸馏的过程:

 短期蒸馏器是一种热分离工艺,工作压力为1~0.001mbar,沸腾温度较低,非常适用于热敏性好,沸腾温度高的产品。它的基本结构是:带加热套筒、转子和内置冷凝器的圆柱形筒体;转子固定架上精确地安装刮膜器和防飞溅装置。内置式冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆筒与冷凝器之间旋转。

短距离蒸馏器由外部加热的竖直圆筒、中心位置的冷凝器以及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。

精馏过程是:物料从蒸发器顶部加入,通过转子上的料液分布器连续均匀地分布在加热表面上,刮膜器立即将料液刮成极薄、湍流状的液膜,然后螺旋向下推进。这一过程中,从受热表面逸出的轻分子,经过短路和几乎没有碰撞的接触,在内置冷凝器上凝结成液,并沿着冷凝器管向下流动,由位于蒸发器底部的出料管排出;残余的液体即重分子,在加热区下的圆形通道中收集,然后由侧面的出料管排出。

 北京实验室分子蒸馏的条件:

1.剩余气体的分压必须很低,这样,剩余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面距离的几倍。

2.在饱和压力下,蒸发器和冷凝器表面之间的平均自由程长度必须为相同的数量级。在这个理想的条件下,蒸发是从残留气体分子中发生的,不会有任何阻碍。全部蒸气分子都不会碰到其他分3.子而返回到液体中的冷凝器表面。在所处温度下,蒸发速度可能达到最大值。蒸发量与压力成正比,因此,分子蒸馏得到的馏出液量相对较小。

4.采用大中型短程蒸馏,当冷凝器与受热面距离在20~50mm,当剩余气体压力为10~3mbar时,剩余气体分子的平均自由程为2倍长。短时间的蒸馏器可以满足分子蒸馏所需的一切条件。


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