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刮膜式分子蒸馏的原理分析

发布日期: 2018-01-12
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    刮膜式分子蒸馏设备在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动,在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离。有一个内置冷凝器在加热面的对面,并使操作压力降到0.001mbar。经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。
    根据转轴受力条件选择支架型式,根据蒸馏器转轴尺寸、考虑加工、安装、检修决定是否设置中轴承和底轴承。为了保证刮膜式分子蒸馏在极高真空度下工作的要求,通常选用双端面机械密封结构。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,这样混合物就得到了分离。
    该装置将物料送到高速旋转的转盘中央,并在旋转面扩展形成薄膜,使之与对面的冷凝面凝缩,但与其它两种装置相比,又需要较高的真空密封技术。由于转盘高速旋转,可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀,蒸发速率和分离效率更好,物料在蒸发面上的受热时间更短,降低了热敏物质热分解的危险,物料的处理量更大,更适合工业上的连续生产。
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