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短程蒸馏是一项较新的分离技术,能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。
短程蒸馏是把冷凝器精确定位在刮板薄膜蒸发器的中心,物料蒸发冷凝过程在同一蒸发室内瞬时完成。
如果短程蒸馏蒸发表面与中心冷凝器间距离符合物料分子平均自由程原理,那么这个过程也被称为“分子蒸馏”。分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术,能在极高真空下操作,它依据分子运动平均自由程的差别,能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。
德大天壹DEA提供实验室分子蒸馏器、中试短程蒸馏器,小规模生产的分子蒸馏/短程蒸馏设备,主要型号:DZ-5 ,DZL-5 , DZL-10 , DZL-20, DZL-50, DZL-100等。蒸发面积从 0.05m 2 到 1m 2 ,真空度可达 0.1 Pa,最高蒸馏温度可达300 ℃ ,设备主要材质有:GG-17高硼硅玻璃、S304不锈钢、S316L不锈钢,等其他材质。
分子蒸馏主要应用领域有:食品、药物、精细化工、电子材料、塑料工程及聚合物,如多元醇、脂肪酸、多元酚类化合物、聚氨酯、环氧树脂、乳酸、单甘酯、香精香料、重油以及石蜡油的分离提纯等。
结构及特点
1.短程蒸馏器即在刮板蒸发器的基础上在内部安置一个冷凝器。当进料混合物受热后某轻物质分子运动至一定距离时碰到冷凝器即被凝结成液体分离出来,重物质而沿器壁流下。由于轻物质汽相在内部即被冷凝,使得真空压降很小可保持设备内较高真空度。
2.极高真空:短程蒸馏特殊的构造设计,允许操作压力达到极低的操作真空,实验规模的设备真空可达0.1Pa,即使工业规模的设备也能达到1-5Pa。
2. 操作温度远低于物料的沸点:由于短程蒸馏采用中心冷凝,物料流动截面积等于蒸发表面,使得蒸发器和冷凝器之间只存在轻微的压降,也就是说真空系统尾端真空度几乎和蒸发器的真空接近。极低的工作压力确保了极低的蒸馏温度,因此短程蒸馏是目前来说最温和的蒸馏方式。
3. 分子蒸馏特点:混合物的分离是由于不同种类的分子逸出液面的平均自由程不同的性质来实现的,并不需要完全沸腾,所以蒸发器内物料实际蒸发温度略低于着空下条件下物料理论沸点。这点与蒸馏有本质的区别。
4. 短程蒸馏受热时间短: 由采用垂直刮板成膜设计,物料在加热壁上的停留时间短,对其他蒸馏而言,受热时间一般较长(30分钟以上甚至几十个小时),而短程蒸馏仅为十几秒。由于短程蒸馏加热壁与冷凝器间有严格的距离要求,由液面逸出的轻分子,几乎瞬时就到达冷凝面,汽相轻分子受热时间在这个过程中可以忽略不计。热分解的可能被最小化。
5. 传质和传热效率优越:短程蒸馏采用机械刮膜系统,区别于其他如降膜类蒸发器的成膜不均缺陷,在短程蒸发器内物料成膜厚度均匀而且流动特性优良,由于液面和加热面的面积几乎相等,传质和传热效率优越。