型分離技術(shù)-分子蒸餾-全文預(yù)覽
【正文】 pTdphun?分子平均自由程的影響因素 ? 從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理可推出下式： ?m=(k/（ 2） 1/2) (T/d2p) ? 式中： k為波爾茨曼常數(shù)； T為分子所處的環(huán)境溫度； P為分子所處壓力； d為分子有效直徑。 幾種產(chǎn)物的分子蒸餾與真空蒸餾比較 操作條件 /原料名稱 亞油酸 魚油乙酯 天然育酚 (VE ) 蒸發(fā)溫度 (℃ ) 分子蒸餾 真空蒸餾 140 200 130～ 140 220 160 260 真空度 （ Pa） 分子蒸餾 真空蒸餾 1～ 3 20～ 30 1～ 3 20～ 30 ＜ 1 20～ 30 產(chǎn)物收率 (%) 分子蒸餾 真空蒸餾 95 80 90 75 80 55 產(chǎn)物外觀 (純度 ) 分子蒸餾 真空蒸餾 微黃色液體 棕紅色液體 淡黃色液體 棕紅色液體 棕紅色液體 棕褐色液體 分子蒸餾過程 分子蒸餾過程 1. 熱量通過加熱面快速傳遞到流動(dòng)的薄層液膜內(nèi)，分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散； 2. 在高真空、遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)的溫度下，分子從液膜表面自由蒸發(fā)； 3. 基于真空抽力，蒸發(fā)分子向冷凝面飛射； 4. 分子自由程大于蒸發(fā)面－冷凝面距離的分子在冷凝面上冷凝，小于蒸發(fā)面－冷凝面距離的分子不能到達(dá)冷凝面； 5. 沒有蒸發(fā)的重組分和返回加熱面上的極少量輕組分由于重力或離心力作用落到加熱器底部。 2. 蒸餾壓強(qiáng)低 ? 由于分子蒸餾裝置獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式 , 其內(nèi)部壓強(qiáng)極小 , 可以獲得很高的真空度。 ? 由于分子蒸餾過程中的蒸發(fā)和冷凝面的間距小于其分子平均自由程，因此，有時(shí)也稱為短程蒸餾。 ? 與真空蒸餾差異：蒸發(fā)面和冷凝面的間距小于或等于被分離物蒸汽分子的平均自由程，蒸發(fā)面逸出的分子可無碰撞、無阻攔地傳遞擴(kuò)散到冷凝面上冷凝，其蒸發(fā)傳質(zhì)速率可高達(dá) 20～ 40g/m2s 。 ? 常規(guī)的真空蒸餾通常在沸騰狀態(tài)下操作，由于塔板或填料的阻力較大，使操作溫度比分子蒸餾要高得多，如某一混合物的分離，采用真空蒸餾時(shí)其操作溫度為 260℃ ，換用分子蒸餾的操作溫度可能降到 160℃左右。 4. 分離程度高 ? 相對(duì)于真空蒸餾，分子蒸餾的分離程度更高，因此，分子蒸餾常用來分離常規(guī)蒸餾不易分開的物質(zhì)。 M1,M2為分子質(zhì)量。 蒸發(fā)面－冷凝面的距離確定 ? 分析平均自由程計(jì)算式，可以看出較重分子的平均自由程小，而較輕分子的平均自由程大。 分子蒸餾的蒸發(fā)速率由物質(zhì)分子在蒸發(fā)面上的揮發(fā)速度決定，與汽液相平衡無關(guān)。 T為蒸發(fā)溫度， K； M為相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于分子蒸餾，由于分離過程是不可逆的，其分離因子 aM，可由蒸發(fā)速度直接求出 ? 代入蒸餾過程的分離因子 ? 可得： 1220210121 /)/(/ MMPPJJM ??? ??202101 / ??? PP?12 / MMM ?? ? 分子蒸餾與普通蒸餾的比較 12202101MMPP??? ?202101???PP? 比較內(nèi)容 分子蒸餾 普通蒸餾 溫度 任何溫度，只要與冷凝面存在足夠溫差 沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行 蒸發(fā) 冷
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