J9九游会AG

电话:0371-67447999
手机:13103863710

短程蒸馏的工作原理

来源:J9九游会AG日期:2020-06-10 15:08:26 浏览:

  短程(cheng)蒸馏器(qi)在(zai)初次使(shi)用前需(xu)要先对其(qi)工(gong)作原理(li)及注意事项(xiang)预先进行了解,以避免使(shi)用过程(cheng)中进行误操作,造成损失。下面来为大家(jia)介绍短程(cheng)蒸馏器(qi)的(de)工(gong)作原理(li)。

  短(duan)程蒸(zheng)馏(liu)是一种(zhong)在高(gao)真(zhen)空下操(cao)作的(de)(de)蒸(zheng)馏(liu)方法的(de)(de)设备。短(duan)程分子蒸(zheng)馏(liu)器(qi)按刮膜(mo)器(qi)形式(shi)分三种(zhong)形式(shi):滚膜(mo)式(shi)、滑动刮膜(mo)式(shi)、铰链刮膜(mo)式(shi),根据物(wu)料的(de)(de)粘度、处理性质选用(yong)合适的(de)(de)刮膜(mo)器(qi)。

短程蒸馏
短程蒸馏

  短程(cheng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)器(qi)的(de)(de)工作(zuo)原理(li):蒸(zheng)(zheng)汽流(liu)向(xiang)的(de)(de)驱动(dong)(dong)力就是沸腾的(de)(de)薄膜和(he)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)面(mian)(mian)之(zhi)间的(de)(de)压差(cha),对(dui)于(yu)微小的(de)(de)压力降就会引(yin)起(qi)蒸(zheng)(zheng)汽的(de)(de)流(liu)动(dong)(dong)。在(zai)1mbar下(xia)运行并(bing)要(yao)求在(zai)沸腾面(mian)(mian)和(he)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)面(mian)(mian)之(zhi)间较(jiao)短的(de)(de)距离,依据这个原理(li)制作(zuo)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)器(qi)称为短程(cheng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)器(qi)。短程(cheng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)器(qi)(分子蒸(zheng)(zheng)馏(liu))有一个内置冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)器(qi)在(zai)加热面(mian)(mian)的(de)(de)对(dui)面(mian)(mian),并(bing)使操(cao)作(zuo)压力降到0.001mbar。

  短(duan)程(cheng)(cheng)蒸(zheng)馏器(qi)是一(yi)个工作在(zai)1~0.001mbar压力下热分离技术过程(cheng)(cheng),它较低(di)的沸腾温度,适合热敏性、高沸点物(wu)。其基本(ben)构成:带有加(jia)热夹套的圆(yuan)柱型筒(tong)体,转(zhuan)(zhuan)子(zi)和内置冷(leng)凝器(qi);在(zai)转(zhuan)(zhuan)子(zi)的固定架上精(jing)确装(zhuang)有刮膜器(qi)和防飞溅装(zhuang)置。内置冷(leng)凝器(qi)位(wei)置处在(zai)蒸(zheng)发(fa)器(qi)的中心,转(zhuan)(zhuan)子(zi)是在(zai)圆(yuan)柱型筒(tong)体和冷(leng)凝器(qi)之间旋转(zhuan)(zhuan)。

  短程蒸馏器由(you)最外面加(jia)热(re)的(de)垂直圆筒体和(he)位(wei)于它的(de)中心(xin)冷(leng)(leng)凝器以及在(zai)蒸馏器和(he)冷(leng)(leng)凝器之间(jian)旋转(zhuan)的(de)刮膜器组成。

  蒸馏(liu)过程是:物料(liao)(liao)从蒸发(fa)器的(de)(de)(de)顶(ding)部加(jia)(jia)入(ru),经转子(zi)上(shang)的(de)(de)(de)料(liao)(liao)液(ye)分布(bu)器将其连续(xu)均匀地分布(bu)在(zai)加(jia)(jia)热面(mian)(mian)上(shang),随(sui)即刮膜器将料(liao)(liao)液(ye)刮成(cheng)一层薄、呈湍流(liu)状(zhuang)的(de)(de)(de)液(ye)膜,并(bing)以(yi)螺旋状(zhuang)向下(xia)推进。在(zai)这个程中,从加(jia)(jia)热面(mian)(mian)表面(mian)(mian)上(shang)逸出的(de)(de)(de)轻分子(zi),经过较短的(de)(de)(de)路(lu)线和几乎未经碰撞就到(dao)内置冷凝(ning)器上(shang)冷凝(ning)成(cheng)液(ye),并(bing)沿着冷凝(ning)器管(guan)流(liu)下(xia),通过处于(yu)蒸发(fa)器底部的(de)(de)(de)出料(liao)(liao)管(guan)排出;残(can)液(ye)即重(zhong)分子(zi)在(zai)加(jia)(jia)热区下(xia)的(de)(de)(de)圆(yuan)形通道(dao)中收集(ji),再通过侧面(mian)(mian)的(de)(de)(de)出料(liao)(liao)管(guan)中流(liu)出。

短程蒸馏

短程蒸馏

短程蒸馏器还比较适合进行分子蒸馏。分子流从加热面直接到冷凝器表面。

短程蒸馏过程可发如下四步:

  1、分子从液相主体向蒸发表(biao)面(mian)扩散:

  通常的(de)(de)情况下(xia),液(ye)(ye)相中(zhong)的(de)(de)扩散速度(du)是控制分子(zi)蒸馏(liu)速度(du)的(de)(de)最主要因素,应(ying)尽量减薄(bo)液(ye)(ye)层厚度(du)及(ji)强化(hua)液(ye)(ye)层的(de)(de)流动。

  2、分子(zi)在液层(ceng)表(biao)面上的自由蒸发(fa):

  蒸发速度(du)随(sui)着(zhe)(zhe)温(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)升高而(er)上升,但分离(li)因(yin)素有时却随(sui)着(zhe)(zhe)温(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)升高而(er)降(jiang)低,因(yin)此,应以被加工物(wu)质的(de)热稳定(ding)性为(wei)前提,选择较经济(ji)合理(li)的(de)蒸馏温(wen)(wen)(wen)度(du)。

  3、分子从(cong)蒸(zheng)发表面向冷凝面飞射:

  蒸气(qi)分(fen)子(zi)(zi)在(zai)(zai)从蒸发(fa)面(mian)向(xiang)冷凝面(mian)飞射的(de)(de)过(guo)程中,可能彼(bi)此相互碰撞(zhuang),也有可能和(he)(he)残存于(yu)两面(mian)之间(jian)的(de)(de)空气(qi)分(fen)子(zi)(zi)发(fa)生碰撞(zhuang)。由(you)于(yu)蒸发(fa)分(fen)子(zi)(zi)远重于(yu)空气(qi)分(fen)子(zi)(zi),且大都(dou)具有相同的(de)(de)运动(dong)方向(xiang),所以它们自身碰撞(zhuang)对飞射方向(xiang)和(he)(he)蒸发(fa)速度影响不大。而(er)残气(qi)分(fen)子(zi)(zi)在(zai)(zai)两面(mian)间(jian)呈杂乱无(wu)章的(de)(de)热运动(dong)状(zhuang)态(tai),因(yin)(yin)此残气(qi)分(fen)子(zi)(zi)数目的(de)(de)多少是(shi)影响飞射方向(xiang)和(he)(he)蒸发(fa)速度的(de)(de)主要因(yin)(yin)素。

  4、分子在(zai)冷凝面上冷凝:

  只(zhi)要(yao)保证冷(leng)(leng)热两面间有足够(gou)的温度(du)差(cha)(一般为(wei)70~100℃),冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)表面的形式合理(li)且光滑则(ze)认为(wei)冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)步(bu)骤可以在瞬间完成,所以选择合理(li)冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)器的形式相当重要(yao)。

  因此可以总结出,短程蒸馏的条件是:

  1、残余(yu)气体的分压必须(xu)很(hen)低,才(cai)能使残余(yu)气体的平均自(zi)由程长度是蒸(zheng)馏器和冷凝器表面之间(jian)距离的倍数。

  2、在饱(bao)和压力下,蒸汽分子的平均自由程(cheng)长度必须与蒸发器跟冷凝器表面之间距离(li)保(bao)持相同的数量级。

  在这此理想的(de)(de)条件下(xia),蒸(zheng)(zheng)发(fa)在没(mei)有(you)任何障碍的(de)(de)情况下(xia)从残(can)余气体分(fen)子(zi)(zi)中发(fa)生。所有(you)蒸(zheng)(zheng)汽分(fen)子(zi)(zi)在没(mei)有(you)遇到其它分(fen)子(zi)(zi)和返(fan)回(hui)到液体过程(cheng)中到达冷凝器表(biao)面。蒸(zheng)(zheng)发(fa)速度(du)(du)在所处(chu)的(de)(de)温度(du)(du)下(xia)达到可(ke)能(neng)的(de)(de)大值。蒸(zheng)(zheng)发(fa)速度(du)(du)与压力成正比,因(yin)此,分(fen)子(zi)(zi)蒸(zheng)(zheng)馏的(de)(de)馏出液量相对(dui)比较小。

  在(zai)SY短(duan)(duan)程蒸(zheng)馏中,冷凝器(qi)和加热表(biao)面之(zhi)间的距(ju)离约(yue)(yue)为(wei)20~50mm,残余气体(ti)(ti)的压力为(wei)10-3mbar时,残余气体(ti)(ti)分子的平均自由程长度约(yue)(yue)为(wei)2倍(bei)长。短(duan)(duan)程蒸(zheng)馏器(qi)是完全能够满足分子蒸(zheng)馏的所有必(bi)要条件。

  短程蒸馏有如下特点:

  1、普通蒸馏有鼓泡(pao)、沸腾现象(xiang);分子蒸馏过程是液层(ceng)表(biao)面(mian)上的自(zi)由(you)蒸发(fa),没有鼓泡(pao)现象(xiang)。

  2、普通蒸(zheng)馏(liu)在沸点(dian)温(wen)度下(xia)(xia)进行分离,分子蒸(zheng)馏(liu)在任何温(wen)度下(xia)(xia)都能进行,只要冷热(re)两面间存在着(zhe)温(wen)度差,就(jiu)能达到分离目点(dian)。

  3、表示普通蒸(zheng)馏(liu)分(fen)(fen)(fen)离(li)能力的分(fen)(fen)(fen)离(li)因素与组元的蒸(zheng)汽压之比有(you)(you)关(guan),表示分(fen)(fen)(fen)子(zi)蒸(zheng)馏(liu)分(fen)(fen)(fen)离(li)能力的分(fen)(fen)(fen)离(li)因素则与组元的蒸(zheng)汽压和(he)分(fen)(fen)(fen)子(zi)量之比有(you)(you)关(guan),并可(ke)由相对蒸(zheng)发(fa)速度求出。

  4、普通蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)馏是蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)发与冷凝(ning)的可(ke)逆过(guo)(guo)程(cheng)(cheng),液相和气相间可(ke)以形成相平衡(heng)状态(tai);而分子(zi)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)馏过(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中,从(cong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)发表面(mian)逸出的分子(zi)直接飞射到(dao)冷凝(ning)面(mian)上(shang),中间不与其它分子(zi)发生碰撞(zhuang),理论上(shang)没有返回蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)发面(mian)的可(ke)能性,所以,分子(zi)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)馏过(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是不可(ke)逆的。

  短程蒸馏器在使用时的注意事项:

  1、检(jian)查冷(leng)却水(shui)进(jin)出(chu)口阀门是(shi)否(fou)正(zheng)(zheng)常开启,压力(li)是(shi)否(fou)在(zai)正(zheng)(zheng)常范围。

  2、检查各(ge)组件冷(leng)却水(shui)的进出口阀门是(shi)否处于开启状态。

  3、设备采用热(re)油加热(re),外(wai)加热(re)体表面温(wen)度较高(gao),切(qie)勿用手(shou)触碰(peng),避免造(zao)成烫伤(shang)。

  4、检查低温恒温槽中的乙醇是否足够(gou)。

  5、注(zhu)意液氮桶内液氮是否充足。

  6、检查冷井与设备连接是否密闭。
以上就是为大家介绍的短程蒸馏的工作原理及注意事项,希望能够为大家提供帮助。

0