分子蒸餾技術及其應用的研究進展

分子蒸餾(m olecular isillation是一種在高真空下進行的特殊蒸餾技術。該技術自20世紀30年代問世以來得到人們(men) 的廣泛重視。20世紀60年代，此項技術已成功地應用於(yu) 從(cong) 濃縮魚肝油提煉維生素A的工業(ye) 化中。雖然近年來一些國家如美國、 德國、日本、瑞典、波蘭(lan) 以及前蘇聯等相繼利用分子蒸餾技術解決(jue) 了許多分離領域中的難題:但分子蒸餾是一項國內(nei) 外正在工業(ye) 化開發應用的高新技術尚未實現大規模的工業(ye) 化。我國對分子蒸餾技術的應用研究起步較晚。偶見60年代的少量報道到80年代末期，國內(nei) 引進了幾套分子蒸餾生產(chan) 線用於(yu) 硬脂酸單甘酯等的生產(chan) .目前該項技術在我國工業(ye) 化推廣應用處於(yu) 起步階段。但由於(yu) 該項技術的先進性和*性以及廣闊的應用前景,極大地激發了國內(nei) 科研人員的興(xing) 趣。一些科研單位和大專(zhuan) 院校如:廣州漢維有限公司、北京化工大學、華南理工大學化學工程研究所等對此都做了大量的實驗研究工作和分子蒸餾設備的研製和改進，並且有些成果陸續進行了工業(ye) 化生產(chan) 取得了良好的經濟效益和社會(hui) 效益。
分子蒸餾的基本原理1.1分子 運動平均自由程[1]
分子在運動過程中,它的自由程不斷發生變化在某時間間隔內(nei) 自由程的平均值為(wei) 平均自由程。設vm為(wei) 任-分子的平均速度f為(wei) 分子間的碰撞頻率,)m為(wei) 平均自由程則)m=vm/f;由熱力學原理可知f=2vm πd2kT,所以)m=kT/2rd2p(1其中d為(wei) 分子的有效直徑,p為(wei) 分子所處空間的壓強,T為(wei) 分子所處環境的溫度k為(wei) 波爾茲(zi) 曼常數。
1.2分子運動自由程的分布規律[2]
分子運動自由程的分布規律可表示為(wei) F=1 -e-Nhm(2.式中F為(wei) 自由程不大於(yu) λ的概率λm
為(wei) 平均自由程入為(wei) 分子運動自由程.由公式可以得出，對於(yu) 一群相同狀態下的運動分子其自由程不小於(yu) 平均自由程)m的概率為(wei) 1-F= e-m/m=e- 1=0368。
13分子蒸餾的基本原理[3]
由分子運動自由程的公式可以看出，不同種類的分子,由於(yu) 其分子有效直徑不同. .其自由程也不相同，即不同種類的分子逸出液麵後不與(yu) 其他分子碰撞的~飛行距離是不相同的。分子蒸餾技術正是利用不同種類分子逸出液麵(蒸發液麵後的平均自由程不同的性質實現的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在離液麵小於(yu) 輕分子的平均自由程而大於(yu) 重分子平均自由程處設置一冷凝 麵,使得輕分子落在冷凝麵上被冷凝,而重分子因達不到冷凝麵而返回原來液麵.這樣混合物就得到了分離。