刮膜式分子蒸馏是一种在高真空状态下的非平衡蒸馏过程,它利用分子间平均自由程的差异实现高效分离,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。
刮膜式分子蒸馏是分子蒸馏技术的一种主要实现形式。它的核心是:在高真空环境下,使蒸发面与冷凝面的距离小于或等于被分离物质分子的平均自由程。
设备组成:
蒸发器主体:
加热夹套:为圆柱形蒸发壁提供均匀的热量,通常用导热油或蒸汽加热。
刮膜转子系统:核心部件。由电机驱动,转子上装有可活动的刮板,在离心力作用下紧贴蒸发壁,高速旋转刮膜。
内冷凝器:位于蒸发器中央,与蒸发壁平行。通常为列管式或盘管式,通冷却介质(如冷水),用于冷凝捕集蒸发出的轻分子。
进料系统:通过计量泵将预热后的物料从蒸发器顶部连续、稳定地送入。
出料系统:
轻组分出口(馏出物):连接内冷凝器,收集冷凝后的目标产物。
重组分出口(残留物):在蒸发器底部,收集未蒸发的重组分。
高真空系统:技术的灵魂。通常由机械泵(前级泵) 和扩散泵或分子泵(主泵)串联组成,以创造并维持所需的高真空度。系统必须高度密封。
控制系统:准确控制进料速率、蒸发温度、真空度、刮膜转速、冷凝温度等关键工艺参数。