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分子蒸餾的原理及應(yīng)用

閱讀：5760 發(fā)布時間：2018-12-7

　　分子蒸餾利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別，使液體混合物部分汽化并隨后使蒸汽部分冷凝，從而實(shí)現(xiàn)其所含組分的分離，是一種屬于傳質(zhì)分離過程的單元操作。蒸餾在煉油、化工、輕工、食品工業(yè)等部門廣泛應(yīng)用，例如將原油分離為汽油、煤油、柴油、潤滑油，將液化空氣分離為氧、氮和各惰性氣體等。尤其是在天然產(chǎn)物的分離、提純和濃縮方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢，其中包括成分復(fù)雜的以及熱敏性的物質(zhì)，如維生素和多元不飽和脂肪酸等。

　　原理：

　　根據(jù)分子運(yùn)動平均自由程公式知，不同種類的分子，由于其分子有效直徑不同，故其平均自由程也不同，即其為不同種類分子。從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)看，其逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的。

　　分子蒸餾的分離就是利用液體分子受熱后從液面逸出，而不同種類分子逸出后其平均自由程不同這一性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，使得輕分子落在冷凝面上，重分子因達(dá)不到冷凝面而返回原來液面，這樣混合物就得以分離。

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　　對于各組分揮發(fā)度相等或相近的混合液，為了增加各組分間的相對揮發(fā)度，可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類，這類分離操作稱為特殊精餾，其中包括恒沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾；還有在精餾時混合液各組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，這稱為反應(yīng)精餾。工業(yè)蒸餾的方法有：

　?、匍W急蒸餾。將液體混合物加熱后經(jīng)受一次部分汽化的分離操作。

　　②簡單蒸餾。使混合液逐漸汽化并使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作。

　?、劬s。借助回流來實(shí)現(xiàn)高純度和高回收率的分離操作，這是應(yīng)用廣泛的蒸餾方法。

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