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短程蒸发器原理及操作

3年前 (2021-07-01)蒸发蒸馏1652

    许多如石油重渣油、化学药品、药物及天然食品、保健品、脂肪酸等,常常是热敏性的、粘滞的及/或具有高沸点的物料。要把这些物料从它们的其它组分分离出来,而保持产物的质量,只能在低的沸腾温度甚至是不到沸腾温度下精馏,且只能在很短的时间里,把热分解作用或聚合作用减到小,以消除对产品的破坏。
   当操作真空度约为500Pa时,可以在薄膜蒸发器降膜蒸发器中进行。但是,如果蒸馏在中高真空下操作(如压力在0.001~100Pa之间)就存在问题了。选用在产品蒸汽压不超过通过加热表面和冷凝表面之间压降的蒸发器,因而带有外置冷凝器的蒸发器被排除在中高真空范围的蒸馏过程之外。

短程蒸发器由一个带夹套加热的圆筒体、内冷凝器及转子等部件组成。内冷凝器位于蒸发器的中心,带刮膜系统的转子在蒸发器和冷凝器之间旋转。蒸馏过程是:物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器被连续均匀地分布在加热面,刮膜器将产品刮成一层极薄、呈湍流状的液膜。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,未经碰撞就到冷凝器上冷凝成液,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。

 蒸馏是化工单元操作中分离混合液体的一种方法,分为常压蒸馏和减压蒸馏,主要是利用混合液体中各组份的挥发度不同以实现分离的目的。也就是说,被分离的轻组份液体其饱和蒸汽压大于系统的压力时,物料就能被分离,因此系统中的压力越低(真空度越高)越容易被分离。分子蒸馏是在普通蒸馏的基础上引进饱和蒸汽压和分子平均自由程的概念,将脱离液相主体的轻组份分子以快的速度捕捉积聚,也就是加热面到冷凝面的距离等于或小于轻组份分子的逸出自由程,但必须大于重组份的分子平均自由程,为了得到好的捕捉效果,冷凝面积要大于蒸发面积,以达到分子蒸馏的目的,但由于受设备结构的影响,实际的设备不可能达到理想分子蒸馏的条件,只能接近或模拟分子蒸馏。

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