分子蒸馏法：将液面与冷凝器的冷凝面距离拉近，当分子离开液面后在它们的自由程内就不会互相碰撞，直接到达冷凝面，不再返回液体内。

分子蒸馏的原理  

分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出，达到物质分离的目的。

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分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它能在高真空下操作，能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离。它是利用分子运动平均自由程的原理，将液体混合物稍稍加热，使液体分子从液面逸出，轻分子落在冷凝面而重分子又返回，这样就将液体分离了。这项技术能够解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题，因此该技术可更***地应用于国民经济中的各个方面。该技术在石油化工、医药、塑料、食品、日用化工、回收等工业领域的应用都有广阔的前景，如生产低压蒸汽油、蒸馏制取高粘度润滑油、原油的渣油分离、增塑剂型酯类的提纯、高分子物质的脱臭、蒸馏制取高纯度的单甘油酯、从天然动物、植物中提取鱼油、天然维生素E、天然香精、香料等。

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分子蒸馏条件

1、 残余气体的分压必须很低，使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。

2、 在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。

在这此理想的条件下，蒸发在没有任何障碍的情况下从残余气体分子中发生。所有蒸汽分子在没有遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到可能的最大值。蒸发速度与压力成正比，因而，分子蒸馏的馏出液量相对比较小。

在大中型短程蒸馏中，冷凝器和加热表面之间的距离约为20~50mm，残余气体的压力为10-3mbar时，残余气体分子的平均自由程长度约为2倍长。短程蒸馏器完全能满足分子蒸馏的所有必要条件。

分子蒸馏技术的特点：

（1）具有操作温度低、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度和产品收率高、无毒、无害、无污染、无残留等特点，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；

（2）可有效地脱除低分子物质、重分子物质及脱除混合物中杂质；

（3）其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物的原来品质；

（4）分离程度高，高于传统蒸馏及普通的薄膜蒸发器。

（5）分子蒸馏技术在工业化应用上较其它常规蒸馏具有产品品质高、能耗小、成本低、易于放大应用等明显的优势。

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分子蒸馏技术的基本原理

  1、分子运动平均自由程

  任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，在某时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度，f为碰撞频率，λm为平均自由程。则，λm=Vm/f，故f=Vm/λm。由热力学原理可知：

  那么，可得：

  式中，d为分子的有效直径，P为分子所处空间的压强，T为分子所处环境的温度，K为波尔兹曼常数。

  2、分离因数

  Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象，从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率为：

  式中，P0为物质的饱和蒸汽压，Rg为气体常数，Ts为液膜表面温度，M为物质的摩尔质量。由上式可知，理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。

  分子蒸馏是一种非平衡分离过程，分子蒸馏理论分离因数为：

  与普通蒸馏相比，分子蒸馏理论分离因数增加了(MB/MA)1/2倍，因此，分子蒸馏技术可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。

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分子蒸馏优势

从分子蒸馏技术以上的特点可知,它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势:

(1)对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了比较好分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;

(2)分子蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法;

(3)分子蒸馏可有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质;

(4)分子蒸馏的分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。

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