原理?由分子运动平均自由程的公式可以看出,不同种类的分子,由于其分子有效直径不同,其平均自由程也不相同,换句话说,不同种类的分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不相同的。?分子蒸馏技术正是利用不同种类分子逸出液面后平均自由程不同的性质实现的。轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面,使得轻分子落在冷凝面上被冷凝,而重分子因达不到冷凝面而返回原来液面,这样混合物就分离了。Р2. 分子蒸馏过程及其特点Р2.1 分子蒸馏过程?分子由液相主体至冷凝面上冷凝的过程需经历四个步骤:?内扩散→自由蒸发→飞射→冷凝Р(1)内扩散:分子由液相主体扩散至蒸发面的扩散速率。该步骤的速率是控制分子蒸馏速度的主要因素,因此在设备设计中,应尽可能减薄液层的厚度并强化液层的流动。?(2)自由蒸发:分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速率随温度的升高而增大,但分离因子有时却随温度的升高而下降。因此,应根据组分的热稳定性、分离要求等具体情况,选择适宜操作温度。Р(3)飞射:蒸气分子由蒸发面向冷凝面飞射过程中,蒸气分子均具有相同的运动方向,相互碰撞对飞射方向和蒸发速率影响不大。但残存的空气分子呈杂乱无章的热运动状态,其数量的多少对蒸发分子的飞射方向及蒸发速率均有重要的影响。因此,分子蒸馏过程必须在足够高的真空度下进行。Р(4)冷凝:即蒸汽分子在冷凝面上冷凝。为使该步骤能够快速完成,应采用光滑且形状合理的冷凝面,并保证蒸发面与冷凝面之间有足够的温度差(一般应大于60℃)。Р2.2.1 分子蒸馏的操作真空度高?由于分子蒸馏的冷热面间的间距小于轻分子的平均自由程, 轻分子几乎没有压力降就达到冷凝面, 使蒸发面的实际操作真空度比传统真空蒸馏的操作真空度高出几个数量级。分子蒸馏的操作残压一般约为1×10-1Pa数量级.Р2.2 分子蒸馏技术的特点
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