分子蒸馏技术在化工领域的应用及其优势
分子蒸馏技术是一种高效、无损、无毒的物质分离方法,适用于分离常规蒸馏不易分离的物质。该技术具有多项优点,包括蒸馏温度低、蒸馏真空度高、蒸馏液膜薄、物料受热时间短、分离程度更高、无沸腾鼓泡现象等。
1. 蒸馏温度低,分子蒸馏在远低于沸点的温度下进行操作,只要存在温度差就可以达到分离目的。这是分子蒸馏与常规蒸馏的本质区别。分子蒸馏可以在低温下进行,有效避免物料氧化受损。
2. 蒸馏真空度高,分子蒸馏装置其内部可以获得很高的真空度,通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作,因此物料不易氧化受损。
3. 蒸馏液膜薄,传热效率高。分子蒸馏可以实现对液相和气相的快速相分离,减少了传质阻力。
4. 物料受热时间短,受加热的液面与加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程,所以由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面。因此,蒸馏物料受热时间短,在蒸馏温度下停留时间一般几秒至几十秒之间,减少了物料热分解的机会。
5. 分离程度更高,分子蒸馏能分离常规不易分开的物质。例如,水与乙醇的沸点相差较大,可以利用分子蒸馏技术进行分离。
6. 没有沸腾鼓泡现象,分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发,在低压力下进行,液体中无溶解的空气,因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾,没有鼓泡现象。
7. 无毒、无害、无污染、无残留,可得到纯净安全的产物,且操作工艺简单,设备少。分子蒸馏技术能分离常规蒸馏不易分离的物质。
8. 分子蒸馏设备价格昂贵,分子蒸馏装置必须保证体系压力达到的高真空度,对材料密封要求较高,且蒸发面和冷凝面之间的距离要适中,设备加工难度大,造价高。
9. 产品耗能小,由于分子蒸馏整个分离过热损失少,且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,内部压强极低,内部阻力远比常规蒸馏小,因而可大大节省能耗。
