一、概述 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，可以在薄膜蒸发器和降膜蒸发器中进行。但是，如果蒸馏必须在中高真空下操作（如压力在0.001~100Pa之间）就存在问题了。必须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。 相比之下，SPE型短程蒸发器非常适合于这种应用场合，冷凝器被制造在蒸发器内，直接位于加热蒸发发生的对面。所以，短程蒸发器是项较新的尚未广泛应用于工业化生产，能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的新形分离技术。 二、操作过程 SPE型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，几乎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。 三、基本原理 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,因此我们称之为短程蒸馏器,决定短程蒸馏器分离能力的因素有以下几个方面: 1.混合液体中轻组份从液相主体向加热面的扩散速度. 2.轻组份的饱和蒸汽压及系统的真空度. 3.轻组份分子逸出到捕捉及冷凝积聚的速度(即加热面到冷凝面的距离). 鉴于以上的工作原理,为了提高轻组份从液相主体中向蒸发面扩散的速度,采用刮膜型式,把物料均匀地在加热面上刮成很薄的膜,使混合液体中轻组份从液相主体向蒸发面的扩散速度达到*大,扩散时间很短.在设备内部*放置内置冷凝器,使加热面与冷凝面之间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程,由蒸发面逸出的分子毫无阻碍地飞射及凝集到冷凝面上,使轻组份的收集积聚达到*快的极限速度.轻组份的瞬间凝聚,几乎不会有阻力降,因此能确保设备内部保持高真空. 分子平均自由程λ=8.589 n/p （T/M）1/2 n物料粘度 p*压力 Ｔ *温度 Ｍ 分子量 因此决定分子平均自由程的因素是真空度,加热温度,粘度及分子量.真空度越高(*压力越低),分子平均自由程越大,温度越高,分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,调节真空度是改变分子平均自由程*有效的参数,可根据具体情况即操作成本而定.提高温度也可以增加分子平均自由程,同时也能提高轻组份的饱和蒸汽压,对提高分离能力有较大帮助,但对产品品质会产生负面影响. 四、特点:短程蒸馏器（分子蒸馏）与普通蒸馏相比有以下特点: 1:其分离操作可在物料沸点温度下的温度实现，只要系统的压力低于物料轻组份的饱和蒸汽压及加热面和冷凝面间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程，就能达到分离目的。 2:普通蒸馏是在物料沸点温度以上操作的，因此蒸发与冷凝是一个可逆过程，短程蒸馏器（分子蒸馏）其分离操作可在沸点温度以下实现的，因此短程蒸馏器（分子蒸馏）的蒸发与冷凝是一个不可逆过程。 3:普通蒸馏有鼓泡，沸腾现象，短程蒸馏器（分子蒸馏）其分离操作是在沸点温度以下实现的，因此没有鼓泡，沸腾现象，有利于整个系统保持较高的真空度。特点分子蒸馏亦称短程蒸馏,它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术.其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点: 1.普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作:而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差,就可以在任何温度下进行分离,因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点。 2.普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象:而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发,操作压力很低,一般为0.1-1Pa数量级；受热时间很短.一般仅为十秒至几十秒。 3.普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程,液相和气相之间处于动态相平衡；而在分子蒸馏过程中,从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,理论上没有返回到加热面的可能性,所以分子蒸馏没有不易分离的物质。因此分子蒸馏特别适用高沸点、相对分子质量差异较大、热稳定性差的有机混合液体的分离,能大大降低高沸点物 料的分离成本,并极好地保证物料的原有品质。用途分子蒸馏技术的应用领域*广阔,目前可应用分子蒸馏生产的产品有数百种。在石油化工领域可用于碳氢化合物的分离、原油的渣油及其类似物质的分离,表面活性剂的提纯及化工中间体的精制等；在塑料三业域可用于增塑剂的提纯、高分子物质的脱臭、树脂类物质的精制等；在食品工业领域可用于分离混合油脂、提取脂肪酸及其衍生物,从动植物中提取天然产物等:在医药工业领域.可用于提取合成及天然维生素A、维生素E,制取氨基酸及葡萄糖衍生物等；在香料工业领域,可用于处理天然香精油,使天然香料的品质大大提高。目前国内*先进的分子蒸馏装置是我公司开发成功的分子蒸馏成套工业化装置,实现了高真空下长期稳定运行,并具有适应性广、可调节性能好的特点,可进行多种产品的生产,适用于多种工业领域。例如:从鱼油提取DHA、EPA,其含量达到70%以上,而国外一般为30-60%；从植物油渣中提取天然维生素E,其含量达到55%,而国外一般为30-40%；其它如a-麻酸、单甘酯、烷基多苷、丙二醇酯、玫瑰油、米糠油、谷维素等也已投产、在建和开发。 工艺流程 技术参数
型号
蒸发面积(m2)
冷凝面积(m2)
总高(m)
内径(mm)
重量(kg)
MD30
0.30
0.60
1850
210
110
MD80
0.80
1.5
2600
300
220
MD150
1.5
3.0
3500
400
500
MD300
3.0
6.0
4350
600
1200
MD450
4.5
9.0
5000
800
1750
MD600
6.0
12
5300
900
2800
MD900
9.0
18
6500
1000
4200
MD1200
12
24
7500
1200
6000