Системы молекулярной дистилляции YHCHEM
Молекулярная дистилляции – это технология разделения и очистки смесей жидкостей с использованием различий в их молекулярных размерах и физико-химических свойствах. Молекулярной дистилляцией называют данный процесс из-за того, что расстояние между испарителем и конденсатором сравнимо со средней длиной свободного пробега молекул. В сравнении с технологией тонкопленочной дистилляции, в данном методе реализован более глубокий вакуум и более низкие температуры кипения.
Значительно более низкое давление в молекулярном испарителе достигается за счет короткого пути паров от поверхности испарителя до поверхности конденсатора. Площадь потока паров практически равна площади испарения, что приводит к минимальному падению давления между испарителем и конденсатором. Глубокий вакуум приводит к очень низким температурам кипения и, следовательно, к очень мягким условиям дистилляции. Благодаря короткому времени нагрева, низкой температуре испарения и немедленном охлаждении концентрата, термическая нагрузка и разложение продукта минимальны. Данный метод позволяет разделять вещества с высокой молекулярной массой и высокой температурой кипения, получая продукт с высокими выходами и хорошим качеством.
1. Основные особенности метода
- Вакуум. Система молекулярной дистилляции работает при вакууме, чтобы снизить температуру кипения компонентов смеси. Вакуум создается с помощью вакуумной системы, которая помогает контролировать давление в системе.
- Нагрев. Смесь подвергается нагреванию до определенной температуры, которая обычно ниже точки кипения самого легкого компонента.
- Поверхность источника. Смесь подается на поверхность нагретого внутреннего цилиндрического стекла (или другого материала) с высокой температурой, под низким давлением и малым расстоянием между поверхностью и стеклом.
- Малое расстояние. Между поверхностью и стеклом (или другим материалом) должно быть малое расстояние, обычно около 0,1-1 мм. При таких условиях, компоненты смеси испаряются на поверхности и перемещаются к конденсационной поверхности, где они реконденсируются и собираются отдельно. Это позволяет достичь максимальной эффективности разделения, уменьшая перемешивание компонентов смеси во время процесса.
- Испарение и конденсация. При нагреве под вакуумом компоненты смеси испаряются на поверхности источника. Пары перемещаются от поверхности источника к конденсационной поверхности, где происходит обратный процесс - реконденсация. Компоненты смеси конденсируются и собираются отдельно.
- Сбор компонентов. Разделенные компоненты собираются и отправляются для дополнительной переработки или использования.
2. Отличия от метода тонкопленочного испарения
Метод тонкопленочного испарения также используется для разделения смесей, но отличается в следующем- В системе молекулярной дистилляции используется большее различие в молекулярных размерах компонентов для их разделения, в то время как в тонкопленочном испарении разделение осуществляется за счет различий в паропроницаемости компонентов.
- В тонкопленочном испарении применяется тонкий слой жидкости на поверхности, в то время как в молекулярной дистилляции используется малое расстояние между поверхностью и стеклом.
- В сравнении с технологией тонкопленочной дистилляции, в данном методе реализован более глубокий вакуум и более низкие температуры кипения.
- В отличие от обычного тонкоплёночного испарителя, конденсатор располагается внутри корпуса молекулярного испарителя, отсутствует линия паров между испарителем и конденсатором.
3. Преимущества метода молекулярной дистилляции
- Высокая эффективность разделения и очистки смесей.
- Возможность работы с термически нестабильными или высоковязкими материалами.
- Минимальное изменение качества и химической структуры компонентов смеси.
- Возможность разделения компонентов с близкими кипящими температурами
4. Применение метода молекулярной дистилляции
- Пищевая промышленность: очистка и разделение масел, жиров, ароматических веществ.
- Фармацевтическая промышленность: получение высокочистых фармацевтических продуктов и активных ингредиентов.
- Химическая промышленность: разделение и очистка химических смесей, включая летучие органические соединения и полимеры.
- Нефтепереработка: разделение и очистка нефтяных фракций и переработка нефтепродуктов.
- Энергетическая промышленность: очистка биомассы и возобновляемых источников энергии.