分(fen)子(zi)蒸餾(liu)的原(yuan)理(li)、儀(yi)器(qi)及(ji)發展前景

簡(jian)介
在溫度下(xia)，壓力越(yue)低，氣體分(fen)子(zi)的平(ping)均(jun)自由程(cheng)越(yue)大。當(dang)蒸發空間(jian)的壓力很(hen)低(10-2 ~10-4 mmHg) ，且(qie)使(shi)冷(leng)凝表(biao)面(mian)靠近蒸發表面(mian)，其(qi)間(jian)的垂(chui)直距(ju)離小(xiao)於(yu)氣體分(fen)子(zi)的平(ping)均(jun)自由程(cheng)時，從蒸發表面(mian)汽(qi)化的蒸氣分(fen)子(zi)，可以(yi)不與其(qi)他(ta)分(fen)子(zi)碰撞，直接到(dao)達冷(leng)凝表(biao)面(mian)而(er)冷(leng)凝。
工(gong)作原(yuan)理(li)
分(fen)子(zi)蒸餾(liu)是(shi)壹(yi)種(zhong)特殊的(de)液-液分(fen)離(li)技術，它不同於(yu)傳統蒸餾(liu)依靠沸點差分(fen)離(li)原(yuan)理(li)，而(er)是(shi)靠不同物(wu)質(zhi)分(fen)子(zi)運動平(ping)均(jun)自由程(cheng)的差別實(shi)現分(fen)離(li)。
當(dang)液體混合物(wu)沿(yan)加熱(re)板流動(dong)並被加熱(re)，輕、重(zhong)分(fen)子(zi)會逸出(chu)液面(mian)而(er)進入氣相(xiang)，由於(yu)輕、重(zhong)分(fen)子(zi)的自由程(cheng)不同，因此，不同物(wu)質(zhi)的分(fen)子(zi)從液面(mian)逸出(chu)後(hou)移動距(ju)離不同，若(ruo)能(neng)恰(qia)當(dang)地設置(zhi)壹塊(kuai)冷(leng)凝板，則(ze)輕(qing)分(fen)子(zi)達到(dao)冷(leng)凝板被(bei)冷(leng)凝排出(chu)，而(er)重(zhong)分(fen)子(zi)達不到(dao)冷(leng)凝板沿(yan)混合液排出(chu)。這樣，達到(dao)物(wu)質(zhi)分(fen)離(li)的目的。
分(fen)子(zi)蒸餾(liu)設備
在沸騰的薄(bo)膜和(he)冷(leng)凝面(mian)之間(jian)的壓差是(shi)蒸汽流向(xiang)的(de)驅動力，對(dui)於(yu)微小的(de)壓力降(jiang)就會引起蒸汽的流動(dong)。在lmbar下(xia) 運(yun)行(xing)要求在沸騰面(mian)和(he)冷(leng)凝面(mian)之間(jian)短的(de)距(ju)離，基(ji)於(yu)這個(ge)原(yuan)理(li)制(zhi)作(zuo)的蒸餾(liu)器(qi)稱(cheng)為(wei)短(duan)程(cheng)蒸餾(liu)器(qi)。短(duan)程(cheng)蒸餾(liu)器(qi)(分(fen)子(zi)蒸餾(liu))有(you)--個(ge)內(nei)置(zhi)冷(leng)凝器(qi)在加熱(re)面(mian)的(de)對面(mian)，並使(shi)操作壓力降(jiang)到(dao)0.001mbar。
短程(cheng)蒸餾(liu)器(qi)是(shi)壹(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)在1~0.001mbar壓力下(xia)熱(re)分(fen)離(li)技術過(guo)程(cheng)，它較低的沸騰溫度，適合熱敏(min)性(xing)、高(gao)沸點物(wu)。其(qi)基(ji)本(ben)構成:帶(dai)有(you)加熱(re)夾套(tao)的圓(yuan)柱(zhu)型簡(jian)體，轉子和內(nei)置(zhi)冷(leng)凝器(qi);在轉子(zi)的固定架(jia)上(shang)精確裝有(you)刮(gua)膜(mo)器(qi)和(he)防(fang)飛濺(jian)裝置(zhi)。內(nei)置(zhi)冷(leng)凝器(qi)位(wei)於(yu)蒸發器(qi)的(de)中(zhong)心(xin)，轉子(zi)在圓柱(zhu)型簡(jian)體和冷(leng)凝器(qi)之間(jian)旋(xuan)轉。
短(duan)程蒸餾(liu)器(qi)由外(wai)加熱的垂直圓簡(jian)體、位於它的(de)中(zhong)心冷(leng)凝器(qi)及(ji)在蒸餾(liu)器(qi)和(he)冷(leng)凝器(qi)之間(jian)旋(xuan)轉的(de)刮(gua)膜(mo)器(qi)組(zu)成(cheng)。蒸餾(liu)過(guo)程(cheng)是(shi):物(wu)料(liao)從蒸發器(qi)的(de)頂(ding)部加(jia)入，經轉(zhuan)子(zi)上(shang)的料(liao)液分(fen)布器(qi)將其連續均(jun)勻地分(fen)布在加熱(re)面(mian)上(shang),隨即(ji)刮(gua)膜(mo)器(qi)將料液刮(gua)成(cheng)壹(yi)層極薄(bo)、呈(cheng)湍(tuan)流狀(zhuang)的(de)液膜(mo)，並以(yi)螺(luo)旋(xuan)狀(zhuang)向(xiang)下(xia)推(tui)進。
在此過(guo)程(cheng)中(zhong),從加熱面(mian)上(shang)逸出(chu)的(de)輕分(fen)子(zi)，經過(guo)短(duan)的(de)路(lu)線和(he)幾乎未(wei)經碰撞就到(dao)內(nei)置(zhi)冷(leng)凝器(qi)上(shang)冷(leng)凝成(cheng)液，並沿(yan)冷(leng)凝器(qi)管(guan)流下(xia)，通(tong)過(guo)位(wei)於(yu)蒸發器(qi)底(di)部的(de)出(chu)料(liao)管(guan)排出(chu);殘(can)液即(ji)重(zhong)分(fen)子(zi)在加熱(re)區下(xia)的(de)圓(yuan)形(xing)通道中收集，再(zai)通過(guo)側面(mian)的(de)出(chu)料(liao)管(guan)中(zhong)流出(chu)。
其(qi)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)為(wei)分(fen)子(zi)在運動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)都(dou)在變化自由程(cheng)(壹個(ge)分(fen)子(zi)相鄰(lin)兩(liang)次分(fen)子(zi)碰撞之間(jian)走的(de)路程)，而在的外(wai)界條件下(xia)，不同物(wu)質(zhi)的分(fen)子(zi)自由程(cheng)各不相同(tong)。就某壹種(zhong)分(fen)子(zi)來說，在某時間(jian)間(jian)隔內(nei)自由程(cheng)的平(ping)均(jun)值(zhi)稱(cheng)為(wei)平(ping)均(jun)自由程(cheng)。