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分子蒸馏技术及其应用的研究进展

发表时间:2021-08-02  |  点击率:145

分子蒸馏(m olecular isillation是一种在高真空下进行的特殊蒸馏技术。该技术自20世纪30年代问世以来得到人们的广泛重视。20世纪60年代,此项技术已成功地应用于从浓缩鱼肝油提炼维生素A的工业化中。虽然近年来一些国家如美国、 德国、日本、瑞典、波兰以及前苏联等相继利用分子蒸馏技术解决了许多分离领域中的难题:但分子蒸馏是一项国内外正在工业化开发应用的高新技术尚未实现大规模的工业化。我国对分子蒸馏技术的应用研究起步较晚。偶见60年代的少量报道到80年代末期,国内引进了几套分子蒸馏生产线用于硬脂酸单甘酯等的生产.目前该项技术在我国工业化推广应用处于起步阶段。但由于该项技术的先进性和独特性以及广阔的应用前景,极大地激发了国内科研人员的兴趣。一些科研单位和大专院校如:广州汉维有限公司、北京化工大学、华南理工大学化学工程研究所等对此都做了大量的实验研究工作和分子蒸馏设备的研制和改进,并且有些成果陆续进行了工业化生产取得了良好的经济效益和社会效益。
分子蒸馏的基本原理1.1分子 运动平均自由程[1]
分子在运动过程中,它的自由程不断发生变化在某时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。设vm为任-分子的平均速度f为分子间的碰撞频率,)m为平均自由程则)m=vm/f;由热力学原理可知f=2vm πd2kT,所以)m=kT/2rd2p(1其中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。
1.2分子运动自由程的分布规律[2]
分子运动自由程的分布规律可表示为F=1 -e-Nhm(2.式中F为自由程不大于λ的概率λm
为平均自由程入为分子运动自由程.由公式可以得出,对于一群相同状态下的运动分子其自由程不小于平均自由程)m的概率为1-F= e-m/m=e- 1=0368。
13分子蒸馏的基本原理[3]
由分子运动自由程的公式可以看出,不同种类的分子,由于其分子有效直径不同. .其自由程也不相同,即不同种类的分子逸出液面后不与其他分子碰撞的~飞行距离是不相同的。分子蒸馏技术正是利用不同种类分子逸出液面(蒸发液面后的平均自由程不同的性质实现的。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。

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