蒸餾是將固體與液體或液體與液體混合物分離較為基本的方法。而分子蒸餾技術是一種新型、特殊的用于分離或精制的技術。
以往常規的蒸餾方式：原料在蒸發器內被加熱至蒸發溫度, 低沸點組分蒸發后進入冷凝器冷卻, 得到所需的產品。
普通蒸餾的基本過程是當分子離開液面后所形成的蒸汽分子，會在運動中互相碰撞，一部分進入冷凝器中，另一部分則返回液體內。
常規的蒸餾方式
- 需要較高的蒸餾溫度
- 物料加熱時間較長
局限性- 無法對熱敏物質進行分離。
要避免部分物質在蒸餾過程中因分解而造成損失，可以采用減壓蒸餾法。 減壓蒸餾
通過將系統抽真空可降低蒸發溫度
壓力與沸點的關系：壓力每降低一個數量級，沸點降低約20－30度。 但對于熱敏物質來說, 在蒸餾釡內進行的真空蒸餾有很多缺陷： - 很長的蒸餾時間
- 由于壓力降的緣故，以及真空泵很難克服蒸餾釜內液面的靜壓高度，所以在蒸發處的真空是非常有限的。
終的真空度并不由真空泵的大小而決定, 而是受管路的傳導性和蒸發器內靜液面高度的限制。
沸點高、對熱不穩定、粘度高或容易爆炸的物質，均不宜用一般的減壓蒸餾，應進行分子蒸餾。
鑒于分子蒸餾在原理上根本區別于常規蒸餾, 因而它具備著許多常規蒸餾*的優勢。
1.操作溫度低。
常規蒸餾是靠不同物質的沸點差進行分離的, 而分子蒸餾是靠不同物質分子運動自由程的差別進行分離的,因此, 后者是在遠離(遠低于)沸點下進行操作的。
2.蒸餾壓強低。
由于分子蒸餾裝置*的結構形式, 其內部壓強極小, 可以獲得很高的真空度。同時, 由分子運動自由程公式可知, 要想獲得足夠大的平均自由程, 可以通過降低蒸餾壓強來獲得, 一般為X×10-1Pa數量級。
從以上兩點可知, 盡管常規真空蒸餾也可采用較高的真空度,但由于其結構上的制約(特別是板式塔或填料塔), 其阻力較分子蒸餾裝置大得多, 因而真空度上不去, 加之沸點以上操作, 所以其操作溫度比分子蒸餾高得多。如某液體混合物在真空蒸餾時的操作溫度為260℃, 而分子蒸餾僅為150℃。
3.受熱時間短。
鑒于分子蒸餾是基于不同物質分子運動自由程的差別而實現分離的因而受加熱面與冷凝面的間距要小于輕分子的運動自由程(即距離很短), 這樣由液面逸出的輕分子幾乎未碰撞就到達冷凝面, 所以受熱時間很短。另外, 若采用較先進的分子蒸餾結構, 使混合液的液面達到薄膜狀, 這時液面與加熱面的面積幾乎相等, 那么, 此時的蒸餾時間則更短。假定真空蒸餾受熱時間為1h, 則分子蒸餾僅用十幾秒。
4.分離程度高。
分子蒸餾常常用來分離常規蒸餾不易分開的物質,然而就這兩種方法均能分離的物質而言, 分子蒸餾的分離程度更高。分子蒸餾的揮發度一般用下式表示: ατ= p1/p2· (M2 / M1)1/2。式中M1為輕組分分子量；M2為重組分分子量；p1、p2分別是組分1和2的蒸氣壓。
而常規蒸餾的相對揮發度, α=p1/p2。在p1/p2相同的情況下, 重組分的分子量M2比輕組分的分子量M1大, 所以ατ比α大。這就表明分子蒸餾較常規蒸餾更易分離, 且隨著M1、M2差別越大則分離程度越高。
從分子蒸餾技術以上的特點可知, 它在實際的工業化應用中較常規蒸餾技術具有以下明顯的優勢。
對于高沸點、熱敏性及易氧化物料的分離，分子蒸餾提供了較好的分離方法。因為分子蒸餾是在很低溫度下操作, 且受熱時間很短；分子蒸餾可極有效地脫除液體中的低分子物質(如有機溶劑、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；分子蒸餾可有選擇的蒸出目的產物，去除其他雜質，通過多級分離可同時分離兩種以上的物質；分子蒸餾的分離過程是物理過程，因而可很好地保護被分離物質不受污染和侵害。
更新時間：2019-11-21
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