刮膜式分子蒸餾裝置是一種特殊的液--液分離技術,它不同于傳統蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現分離。廣泛應用于化學、醫藥、食品等領域。它利用不同熱力學特性的物質在高真空下的蒸發和凝結過程,實現物質的分離和純化。
當液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當地設置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質分離的目的。
在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅動力,對于微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱面的對面,并使操作壓力降到0.001mbar。
短程蒸餾器是一個工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術過程,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉子和內置冷凝器;在轉子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內置冷凝器位于蒸發器的中心,轉子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉。
短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉的刮膜器組成。
與傳統分子蒸餾的不同之處在于,它采用了刮板蒸發器的結構。即蒸發器內置一個旋轉刮板,刮板將液體均勻地涂在蒸發器內壁,并在旋轉的過程中將其高速加熱蒸發。刮板還可以起到加熱均勻、防止積炭和降低表面張力等作用,使得混合物更加均勻地蒸發和分離。同時,刮板和壁之間形成的極薄的流膜,也增加了裝置的傳熱和傳質效率。
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