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短程蒸馏器的具体蒸馏过程及条件

编辑:无锡南泉医药化工容器制造厂时间:2018-05-23

短程蒸馏器适用于进行分子蒸馏,在进行蒸馏的过程中,分子流是通过加热面而直接到达冷凝器表面。短程蒸馏器的具体蒸馏过程可以分为四个步骤,第一步就是分子从液相主体向蒸发表面扩散。通常情况下,液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素,所以应尽量减薄液层厚度及强化液层的流动。


第二步就是分子在液层表面上进行自由蒸发,随着短程蒸馏器的运行,实际所达到的蒸发速度会随着温度的升高而上升。不过分离因素有时候会随着温度的升高而降低。因此需要以被加工物质的热稳定性为前提,选择经济合理的蒸馏温度。第三步是分子从蒸发表面向冷凝面飞射。在蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中可能彼此之间会发生碰撞,也可能和残存于两面之间的空气分子发生碰撞。


因为这些蒸发分子的重量比空气分子重量大,而且二者保持相同的运动方向,因而它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态,因此在短程蒸馏器蒸馏的过程中,其中残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。


接下来就是分子在冷凝面上进行冷凝,在这个过程中要注意确保冷热两面之间保持足够的温度差,通常是保持在70到100度之间。冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成,所以选择合理冷凝器的形式相当重要。同时为了保证短程蒸馏器的正常运行,我们还必须要提供一定的条件。


首先,在短程蒸馏器工作的过程中,残余气体的分压一定要保持在较低的范围内,这样可使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。其次在饱和压力下,蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。在这样的条件下,蒸发在没有任何障碍的情况下从残余气体分子中发生。


也就是说,在所处的温度条件下,短程蒸馏器的蒸发速度将会达到最大值,由于蒸发速度与压力成正比,因而,分子蒸馏的馏出液量相对比较小。总的来说,在实际应用中,短程蒸馏器完全能满足分子蒸馏的所有必要条件。