Короткая дистилляция (также известная как молекулярная дистилляция) является эффективной технологией разделения жидкости и жидкости, работающей в высоком вакууме.В отличие от традиционного принципа разделения дистилляции, основанного на разности точек кипения, он использует разницу в среднем свободном движении молекул разных веществ для достижения разделения и особенно подходит для обработки материалов с высокой температурой кипения, термочувствительностью и окислением.

　　Основные принципы работы: свободный молекулярный путь и высокий вакуум

Принцип работы короткой дистилляции основан на основной физической концепции среднего свободного расстояния молекулы, среднего расстояния, пройденного молекулой газа между двумя соседними столкновениями.

Процесс разделения состоит из четырех основных этапов:

Диффузия молекул от основной части жидкой фазы к поверхности испарения: скорость диффузии в жидкой фазе является основным фактором, контролирующим скорость молекулярной дистилляции, поэтому важно уменьшить толщину слоя и усилить поток слоя.

Свободное испарение молекул на поверхности жидкого слоя: скорость испарения увеличивается с повышением температуры, но при условии термической стабильности материала выбирается экономически разумная температура дистилляции.

Молекулы летят с испарительной поверхности на конденсаторную поверхность: в условиях высокого вакуума расстояние между поверхностью испарения и поверхностью конденсации рассчитано таким образом, чтобы оно было меньше или равно среднему свободному расстоянию молекул разделенного материала. Это позволяет молекулам пара, испаряющимся с испаряющейся поверхности, достигать поверхности конденсации практически без столкновения с другими молекулами.

Молекулы конденсируются на поверхности конденсации: при условии обеспечения достаточной перепады температур между двумя сторонами холода и тепла (обычно от 70 до 100°C), а форма поверхности конденсации является разумно гладкой, процесс конденсации может быть завершен мгновенно.

Поскольку средние свободные расстояния между легкими и тяжелыми молекулами различны, легкие молекулы могут достигать поверхности конденсации и захватываться, в то время как тяжелые молекулы недоступны из - за более коротких свободных расстояний, что обеспечивает точное разделение вещества. Этот процесс необратим и не имеет обычных дистилляционных пузырьков, кипения и газожидкостного равновесия.

　　II. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВКИ

Полный комплект дистилляционного оборудования малой дальности представляет собой сложную систему, состоящую в основном из следующих компонентов:

Дистиллятор малой дальности: это ядро всего оборудования. Сам по себе он представляет собой вертикальный цилиндр с обогревательной втулкой, который содержит все ключевые элементы действия внутри. Материал добавляется сверху и равномерно распределяется на поверхности нагрева через распределитель жидкости на роторе, а затем скребок царапает тонкий, турбулентный слой жидкой пленки и движется вниз спиралью. Встроенный конденсатор расположен в центре испарителя и используется для захвата легких молекул путем прямой конденсации.

2. Система нагрева: отвечает за подачу энергии для испарения и обычно использует электрический нагреватель или систему циркуляции горячего масла для обеспечения равномерного нагрева.

Вакуумная система накачки: используется для создания и поддержания высокой вакуумной среды, необходимой для дистилляции, что является предварительным условием для достижения молекулярного разделения на свободный путь.

4. Система охлаждения: используется для конденсации паров и превращения их в жидкость.

5. Системы сбора: используются для сбора легких и рекомбинантных компонентов после разделения.

Система дегазации, система подачи и система управления: эти вспомогательные системы обеспечивают непрерывность процесса, стабильность и автоматизированное управление.

　　Типы испарителей

Существует три основных типа молекулярных испарителей, которые различаются по способу мембранного образования и эффективности:

1. Пониженная мембранная формула: при помощи гравитации материал превращается в мембранный поток. Структура проста, но образуется более толстая жидкая пленка, менее эффективная, в настоящее время редко используется.

2. Комплект скребка: материал разрывается вращающимся скребком на тонкую и турбулентную жидкую пленку. Его высокая эффективность разделения и относительно простая структура являются наиболее распространенным типом в лабораториях и промышленном производстве в настоящее время.

3. Центробежная форма: доставка материала к центру высокоскоростного вращающегося ротора с опорой на центробежные силы в пленку. Он может образовывать очень тонкую и однородную жидкую пленку, эффективность испарения и эффект разделения хороши, время нагрева материала короче, но структура сложна, производство и эксплуатация сложны, а также самые высокие затраты.

　　IV. Технические характеристики и преимущества

Технология короткой дистилляции благодаря своим уникальным принципам и структуре имеет следующие значительные преимущества:

Низкая эксплуатационная температура: намного ниже температуры кипения при атмосферном давлении материала, что значительно снижает риск термического разложения термочувствительных веществ.

Короткое время нагрева: материал быстро протекает через поверхность нагрева в виде очень тонкой жидкой пленки, время нагрева составляет от нескольких секунд до нескольких десятков секунд.

Высокая эффективность разделения: может выделять вещества, которые не легко отделить обычной дистилляцией, и высокая чистота продукта.

4.Физические процессы без загрязнения: весь процесс является физическим разделением, нетоксичным и безвредным, может хорошо защитить первоначальное качество продукта.

Благодаря своей особой высоковакуумной среде и сложному структурному проектированию оборудование для дистилляции малой дальности обеспечивает мягкое и эффективное разделение материалов и стало важным инструментом в таких областях, как тонкая химия, нефть, продукты питания и медицина.