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分子蒸馏的原理及应用

发布日期:2018-12-07   浏览量:4100
   分子蒸馏利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随后使蒸汽部分冷凝,从而实现其所含组分的分离,是一种属于传质分离过程的单元操作。蒸馏在炼油、化工、轻工、食品工业等部门广泛应用,例如将原油分离为汽油、煤油、柴油、润滑油,将液化空气分离为氧、氮和各惰性气体等。尤其是在天然产物的分离、提纯和浓缩方面有较强的优势,其中包括成分复杂的以及热敏性的物质,如维生素和多元不饱和脂肪酸等。
  原理:
  根据分子运动平均自由程公式知,不同种类的分子,由于其分子有效直径不同,故其平均自由程也不同,即其为不同种类分子。从统计学观点看,其逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的。
  分子蒸馏的分离就是利用液体分子受热后从液面逸出,而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,使得轻分子落在冷凝面上,重分子因达不到冷凝面而返回原来液面,这样混合物就得以分离。
 

杜马司FMD-150A短程分子蒸馏

  对于各组分挥发度相等或相近的混合液,为了增加各组分间的相对挥发度,可以在精馏分离时添加溶剂或盐类,这类分离操作称为特殊精馏,其中包括恒沸精馏、萃取精馏和加盐精馏;还有在精馏时混合液各组分之间发生化学反应的,这称为反应精馏。工业蒸馏的方法有:
  ①闪急蒸馏。将液体混合物加热后经受一次部分汽化的分离操作。
  ②简单蒸馏。使混合液逐渐汽化并使蒸气及时冷凝以分段收集的分离操作。
  ③精馏。借助回流来实现高纯度和高回收率的分离操作,这是应用广泛的蒸馏方法。
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