短程蒸餾是一項(xiàng)較新的分離技術(shù),能解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問(wèn)題。
短程蒸餾是把冷凝器精確定位在刮板薄膜蒸發(fā)器的中心,物料蒸發(fā)冷凝過(guò)程在同一蒸發(fā)室內(nèi)瞬時(shí)完成。
如果短程蒸餾蒸發(fā)表面與中心冷凝器間距離符合物料分子平均自由程原理,那么這個(gè)過(guò)程也被稱(chēng)為“分子蒸餾”。分子蒸餾是一種特殊的液-液分離技術(shù),能在極高真空下操作,它依據(jù)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別,能使液體在遠(yuǎn)低于其沸點(diǎn)的溫度下將其分離,特別適用于高沸點(diǎn)、熱敏性及易氧化物系的分離。
德大天壹DEA提供實(shí)驗(yàn)室分子蒸餾器、中試短程蒸餾器,小規(guī)模生產(chǎn)的分子蒸餾/短程蒸餾設(shè)備,主要型號(hào):DZ-5 ,DZL-5 , DZL-10 , DZL-20, DZL-50, DZL-100等。蒸發(fā)面積從 0.05m 2 到 1m 2 ,真空度可達(dá) 0.1 Pa,最高蒸餾溫度可達(dá)300 ℃ ,設(shè)備主要材質(zhì)有:GG-17高硼硅玻璃、S304不銹鋼、S316L不銹鋼,等其他材質(zhì)。
分子蒸餾主要應(yīng)用領(lǐng)域有:食品、藥物、精細(xì)化工、電子材料、塑料工程及聚合物,如多元醇、脂肪酸、多元酚類(lèi)化合物、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、乳酸、單甘酯、香精香料、重油以及石蠟油的分離提純等。
結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.短程蒸餾器即在刮板蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上在內(nèi)部安置一個(gè)冷凝器。當(dāng)進(jìn)料混合物受熱后某輕物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)至一定距離時(shí)碰到冷凝器即被凝結(jié)成液體分離出來(lái),重物質(zhì)而沿器壁流下。由于輕物質(zhì)汽相在內(nèi)部即被冷凝,使得真空壓降很小可保持設(shè)備內(nèi)較高真空度。
2.極高真空:短程蒸餾特殊的構(gòu)造設(shè)計(jì),允許操作壓力達(dá)到極低的操作真空,實(shí)驗(yàn)規(guī)模的設(shè)備真空可達(dá)0.1Pa,即使工業(yè)規(guī)模的設(shè)備也能達(dá)到1-5Pa。
2. 操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn):由于短程蒸餾采用中心冷凝,物料流動(dòng)截面積等于蒸發(fā)表面,使得蒸發(fā)器和冷凝器之間只存在輕微的壓降,也就是說(shuō)真空系統(tǒng)尾端真空度幾乎和蒸發(fā)器的真空接近。極低的工作壓力確保了極低的蒸餾溫度,因此短程蒸餾是目前來(lái)說(shuō)最溫和的蒸餾方式。
3. 分子蒸餾特點(diǎn):混合物的分離是由于不同種類(lèi)的分子逸出液面的平均自由程不同的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并不需要完全沸騰,所以蒸發(fā)器內(nèi)物料實(shí)際蒸發(fā)溫度略低于著空下條件下物料理論沸點(diǎn)。這點(diǎn)與蒸餾有本質(zhì)的區(qū)別。
4. 短程蒸餾受熱時(shí)間短: 由采用垂直刮板成膜設(shè)計(jì),物料在加熱壁上的停留時(shí)間短,對(duì)其他蒸餾而言,受熱時(shí)間一般較長(zhǎng)(30分鐘以上甚至幾十個(gè)小時(shí)),而短程蒸餾僅為十幾秒。由于短程蒸餾加熱壁與冷凝器間有嚴(yán)格的距離要求,由液面逸出的輕分子,幾乎瞬時(shí)就到達(dá)冷凝面,汽相輕分子受熱時(shí)間在這個(gè)過(guò)程中可以忽略不計(jì)。熱分解的可能被最小化。
5. 傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越:短程蒸餾采用機(jī)械刮膜系統(tǒng),區(qū)別于其他如降膜類(lèi)蒸發(fā)器的成膜不均缺陷,在短程蒸發(fā)器內(nèi)物料成膜厚度均勻而且流動(dòng)特性?xún)?yōu)良,由于液面和加熱面的面積幾乎相等,傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越。