珂勒曦小课堂:分子蒸馏的过程
信息来源:珂勒曦 时间:2020-02-19 07:53:00 浏览次数:-
分子蒸馏是在1Pa~1×10-2Pa以及更低的真空度下进行的特殊真空蒸馏过程。螺杆真空泵厂家在减压蒸馏分类以及普通真空蒸馏与分子蒸馏的区别等介绍过程中,都有涉及。今天我们再来说下分子蒸馏的简单进行过程,来加深下对分子蒸馏的了解。
《分子蒸馏与其他真空蒸馏在原理上的差异》中,螺杆真空泵厂家介绍过分子蒸馏利用的是不同物质蒸气分子的平均自由程差异,来实现一些沸点相近的物质以及高分子量、高沸点、高粘度、热稳定性差的有机化合物的分离。分子蒸馏具体发生的过程可以分为以下几步:
建立起真空度后,组分的分子会首先开始从液相主体向蒸发表面扩散。扩散过程的速度与液层的厚度以及流动程度有关,厚度需要减小而液层流动需要强化。
扩散到蒸发面后,接下来就是分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速度随着温度的升高而升高,但分离因素有时可能会随着温度的升高而降低。因此具体需要更具被蒸馏物质的热稳定性为前提,选择合适的蒸馏温度。
蒸发后,分子会从蒸发表面飞向冷凝面。这个过程中蒸气分子可能会互相碰撞,也有可能和两个面之间的残存空气分子发生碰撞。这其中,由于蒸气分子大多具有相同的运动方向,所以碰撞对飞射方向和蒸发速度的影响不大。但残存的空气分子在两个面之间呈杂乱无章的热运动状态,这会对蒸馏过程中的蒸发速度以及蒸气分子的飞射速度产生影响,因此它们残存的数量多少就很关键。这就是为什么分子蒸馏要建立足够高的真空度基础上,以满足蒸气分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面的间距,使蒸发过程快速进行。
最后,如果蒸气分子的平均自由程大于或等于两个面的间距,蒸气分子没有阻碍,会很快在抵达冷凝面,这时保证冷热两面间有足够的温差(70℃~100℃),并且冷凝表面的形状合理光滑,蒸气分子可以在上面瞬间完成冷凝。
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