短程蒸餾器技術詳解
一、設備概述
短程蒸餾器是一種基于高真空下分子自由程差異實現分離的精密蒸餾設備,其核心特點是:
-
o 操作壓力極低:工作壓力可達 10?3~10?? mbar(超高真空)
-
o 低溫分離:利用分子自由程差異,避免物料熱分解
-
o 短停留時間:物料受熱時間通常 <1分鐘
二、工作原理
-
1.物料分布:液體在加熱面上形成均勻薄膜
-
2.分子蒸發:在高真空下,分子從液膜表面揮發
-
3.短程分離:揮發分子僅需移動 幾厘米距離 即可到達冷凝面(避免碰撞返混)
-
4.冷凝收集:冷凝面快速捕獲蒸汽分子,實現分離
三、核心結構
1.蒸發器主體:
-
1.o 加熱筒體:內置精準控溫的加熱夾套
-
2.o 冷凝器:內置冷凝曲面(與蒸發面距離 2-5 cm)
-
3.o 刮膜系統:轉子帶動刮板形成極薄液膜
2.真空系統:
-
1.o 前級泵:旋片泵/螺桿泵(真空度 10?2 mbar)
-
2.o 增壓泵:羅茨泵(真空度 10?3 mbar)
-
3.o 高真空泵:油擴散泵/分子泵(真空度 10?? mbar)
3.控制系統:
-
1.o 溫度PID控制:加熱功率精準到 ±0.5°C
-
2.o 真空聯鎖:壓力超標自動切斷加熱
-
3.o 物料流量控制:精密計量泵調節進料速率
四、技術參數表
|
參數
|
典型范圍
|
備注
|
|
處理能力
|
1-500 kg/h
|
實驗室型/工業型
|
|
工作壓力
|
10?3~10?? mbar
|
需多級真空泵組合
|
|
溫度范圍
|
50-300°C
|
依物料熱敏感性而定
|
|
蒸發面與冷凝面間距
|
2-5 cm
|
小于分子平均自由程
|
|
刮板轉速
|
100-600 rpm
|
變頻調節
|
|
材質等級
|
316L/哈氏合金/玻璃
|
滿足GMP或ASME BPE規范
|
五、獨特優勢
1.保護熱敏物料:
-
o 低溫操作避免抗生素、維生素、精油等熱敏成分分解
2.分離高沸點物質:
-
o 可在遠低于常壓沸點的溫度下分離沸點>400°C的物質
3.處理高粘度物料:
-
o 刮膜系統可處理粘度達 20,000 cP 的物料
六、應用領域
1.制藥行業:
-
o 維生素E純化、魚油Omega-3濃縮、抗生素提煉
2.精細化工:
-
o 高分子單體純化、硅油蒸餾、香精香料分離
3.食品行業:
-
o 天然色素提取、植物精油脫色脫味
4.新能源:
-
o 鋰電池電解液提純、OLED材料純化
七、選型要點
1.物料特性分析:
-
o 分子量分布、熱敏感性、粘度、沸點
2.分離要求:
-
o 目標產物純度、處理量、殘留溶劑要求
3.材質兼容性:
-
o 腐蝕性物料需選用哈氏合金或鈦材
4.能耗優化:
-
o 多級冷凝和熱集成設計可降低能耗 30%
短程蒸餾器是高附加值精細分離的終 極手段,雖然設備投資較高,但在產品純度提升和熱敏物料保護方面具有不可替代的優勢。