分子蒸馏装置的工作流程基于高真空环境下轻、重分子平均自由程差异实现分离,核心步骤如下:
1. 系统预处理:启动真空系统(如机械泵、扩散泵等),将蒸馏装置内部压力降至设定的高真空状态(通常≤0.1Pa),减少分子间碰撞,为分子自由运动创造条件。
2. 原料进料:待分离的原料通过进料系统(如计量泵)连续、稳定地输送至蒸馏柱的蒸发面,原料在蒸发面上通过加热系统(如夹套、盘管加热)被均匀加热,逐渐蒸发形成气相分子。
3. 分子分离:蒸发后的轻分子(低沸点组分)因平均自由程较长,能克服真空阻力到达冷凝面;重分子(高沸点组分)因平均自由程短,难以到达冷凝面,最终回流至蒸发面底部。
4. 冷凝与收集:到达冷凝面的轻分子被低温冷凝介质(如冷水、冷冻盐水)冷却凝结为液体,进入轻组分收集罐;未蒸发的重组分则通过管路流入重组分收集罐。
5. 过程调控:控制系统通过传感器实时监测温度、真空度、进料速度等参数,通过调节加热功率、真空阀门、进料泵频率等,确保分离过程稳定,最终获得纯度符合要求的产物。
整个流程连续进行,依托真空环境与温度梯度的协同作用,实现热敏性、高沸点物质的高效分离,避免传统蒸馏的高温分解问题。