短程(分子)蒸馏设备是一种基于分子蒸馏原理的分离设备,其工作原理及应用具体如下:
一、工作原理
短程(分子)蒸馏的基本原理是利用分子运动的不同速率和沸点差异,通过在低压条件下进行蒸发和冷凝分离。具体过程如下:
加热蒸发:在低压环境下,混合物被加热,组成成分开始蒸发。由于分子间的相互作用力较弱,较轻的成分(低沸点物质)比重较大的成分(高沸点物质)更容易蒸发。蒸发温度低于常规蒸馏,减少了热敏感成分的降解风险。
短程传输:蒸发后,气相成分在装置内的短距离内迅速被传输至冷凝区。短程设计使得蒸气在进入冷凝器之前的路径最短,从而减少分子间的碰撞与重聚,避免重组为原混合物。
冷凝收集:气相成分经过冷凝器被冷却,重新转化为液相。冷凝后的液体(馏分)会被收集在接收器中。根据不同组分的蒸气压力和沸点的差异,选择性地收集所需的成分,实现有效分离。
在短程蒸馏设备中,所有蒸发器均采用液态传热介质(如导热油)进行加热。在被加热的蒸发器圆筒形内表面,一个旋转的刮膜系统将原料刮成均匀的薄膜。刮膜系统能够使液膜形成良好的湍流效果,优化传热和传质过程,从而能大大地提高蒸发效率。
二、应用
短程(分子)蒸馏设备因其工作原理和优势,在多个领域有着广泛的应用:
精细化工:短程分子蒸馏在精细化工领域常常用于分离回收高附加值的混合物,如酯类、芳香烃、半导体材料等。同时,它还可以用于医药中间体、食品添加剂、化妆品原料以及电子化学品等的高效分离和纯化,提高产品的纯度和质量。
石油化工:在石油化工领域,短程分子蒸馏常常用于分离回收各种石油制品,如汽油、柴油、润滑油等。
食品加工:在食品加工领域,短程分子蒸馏可用于分离提纯食品中的营养成分、添加剂等,提高食品的安全性和健康性。
环保领域:短程分子蒸馏在环保领域可用于回收、处理、净化废水、废气、有害气体等,有助于环境保护和可持续发展。
新能源:在新能源领域,短程分子蒸馏可用于提纯生物质颗粒制备生物质燃料,也可用于回收再利用光伏电池中的有价金属等。
总的来说,短程(分子)蒸馏设备以其高效、节能、环保等优点,在多个领域发挥着重要作用。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,短程蒸馏设备的应用前景将更加广阔。