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分子蒸餾器的技術要點和發展(1)

分子蒸餾器的技術要點和發展
    上世紀的三十年代至六十年代,是分子蒸餾技術的研發時代,至六十年代,日、英、美、德、法及前蘇聯均有多套大型工業化裝置投入工業應用。但由于相關技術的發展還很落后,致使當時分子蒸餾技術及裝備在總體上還不夠完善。例如,分子蒸餾蒸發器的分離效率還有待提高、密封及真空獲得技術還有待改進、應用領域還有待拓展、分離成本還有待降低等。所有這些都是后來的研究者改進的方向。從上世紀六十年代至今的五十多年來,各國研究者均十分重視這一領域的研究,不斷有新的專利和文獻出現。同時,也出現了一些專業的技術公司專門從事分子蒸餾器的開發制造,使分子蒸餾技術的工業應用得到了進一步發展。  
短程分子蒸餾器按刮膜器形式分三種形式:滾膜、滑動刮膜、鉸鏈刮膜,根據物料的粘度、處理性質選用不同的刮膜器。    短程蒸餾特性:能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的新型分離技術。   短的停留時間:刮膜器的作用,使得液膜在加熱面停留時間極短。    低的蒸餾溫度:由于冷凝器直接位于加熱面的對面,減少了壓差,所以具有極高的真空度,物料可在極低的溫度下甚至于無需到沸點即蒸餾。    粘性物和產品中含有固體物:刮片的深深浸入,靠一個相當可觀的邊緣,料膜引起一個強烈的剪切及混合效應,減輕了待處理液的粘性,適合處理粘度到50Pas,并防止加熱面結垢,特別適合于含固體料液。    極薄的蒸餾液面:刮膜器的作用將料液刮成極薄的液膜。分離更徹底。   熱敏感物料:   高分離比:精密的刮板使用使用得極薄的液膜被均勻地分布在加熱面上,導致整個加熱面濕潤。這樣允許操作單元高沸分離比。這意味著在案列中進入的90%以上被蒸發,恒量殘留物質中水平能被完成。    工作原理:    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。    蒸餾過程是:物料從蒸發器的頂部加入,經轉子上的料液分布器將其連續均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進。在此過程中,從加熱面上逸出的輕分子,經過短的路線和幾乎未經碰撞就到內置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過位于蒸發器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集,再通過側面的出料管中流出。    短程蒸餾器還適合于進行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。如圖所示,分子蒸餾過程可發如下四步:    1、 分子從液相主體向蒸發表面擴散:   通常,液相中的擴散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素,所以應盡量減薄液層厚度及強化液層的流動。    2、 分子在液層表面上的自由蒸發:    蒸發速度隨著溫度的升高而上升,但分離因素有時卻隨著溫度的升高而降低,所以,應
分子蒸餾的技術要點和發展
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