分子蒸馏是一种专门的真空蒸馏工艺,用于分离和提纯热敏性物质。它在极低的压力(≈ 0.01 托)下运行,利用分子平均自由路径的差异实现分离而不沸腾。该过程包括五个关键步骤:在加热表面形成液膜、分子自由蒸发、分子移动到冷凝表面、分子冷凝、收集蒸馏物和残留物。这种方法可高效处理复杂分子和天然产品,确保将热降解和能耗降至最低。
要点说明:

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在加热表面形成液膜:
- 进料被引入蒸馏容器,并顺着加热壁流下。
- 聚四氟乙烯刮板将液体铺成薄膜,确保均匀加热和高效蒸发。
- 薄膜的形成至关重要,因为它能最大限度地扩大蒸发表面积,并最大限度地缩短材料的热暴露时间。
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成分分子的自由蒸发:
- 加热液膜,使较轻的分子从表面蒸发。
- 这种蒸发发生在高真空条件下,大大降低了成分的沸点。
- 该过程可避免沸腾,这对于防止敏感材料的热降解至关重要。
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成分分子向冷凝表面移动:
- 由于真空度高,表面距离近,蒸发的分子到达冷凝表面的距离很短。
- 平均自由路径较长的轻分子到达冷凝器,而平均自由路径较短的重分子返回液相。
- 这一步骤利用分子平均自由路径的差异实现分离。
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成分分子的缩合:
- 蒸发的分子在较冷的冷凝表面凝结,形成一层液膜。
- 冷凝后的液体被收集为蒸馏物,即纯化产品。
- 冷凝过程非常迅速,可确保尽量减少热暴露,并保持蒸馏成分的完整性。
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收集蒸馏物和残留物:
- 蒸馏物从冷凝面收集,而残渣(未蒸发物质)则收集在容器底部。
- 残留物可通过进料管线再循环,以进一步蒸馏,确保最高产量和纯度。
- 这一步骤完成了分离过程,可获得适合各种应用的高纯度产品。
分子蒸馏法在处理热敏感和高分子量化合物(如大麻素、精油和维生素)方面尤其具有优势。该工艺效率高、热降解小、能耗低,是需要高纯度分离和提纯的行业的首选方法。
汇总表:
步骤 | 流程 | 关键细节 |
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1 | 形成液膜 | 进料在加热壁上形成一层薄膜,使用聚四氟乙烯抹布均匀加热。 |
2 | 自由蒸发 | 轻分子在高真空下蒸发,避免沸腾,防止降解。 |
3 | 向冷凝表面移动 | 分子短距离移动;轻的分子凝结,重的分子返回液体。 |
4 | 冷凝 | 蒸发的分子在较冷的表面凝结,形成纯化的蒸馏物。 |
5 | 收集 | 收集馏出物,并对残留物进行再循环,以获得最高产量和纯度。 |
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