分子蒸馏设备分子蒸馏过程研究与分子蒸馏器结构形式的发展密不可分,一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。根据分子蒸馏器的结构形式和操作特点,主要可以分为以下几类分子蒸馏器。
(1)静止式分子蒸馏器
该设备是最早出现的一种结构简单、价廉的分子蒸馏设备,具有一个静止不动的水平蒸发面。其主要缺点是液膜很厚,物料被持续加热,热分解危险I生大,且分离效率较低,目前已被淘汰。
(2)降膜式分子蒸馏器
流体靠重力在加热壁面流动时形成一层薄膜,该类分子蒸馏器的分离效率远高于静止式分子蒸馏器,但其液膜厚度不均,液体在下降过程中易产生沟流,容易形成热点使组分分解。液膜流动一般呈层流,传质和传热效率均不高。导致蒸馏效率下降。钱德康¨对传统的降膜式分子蒸馏器进行了改进,发明了一种内循环式薄膜分子蒸馏设备,其独特之处是使用了轴流泵,使料液能反复循环并且被蒸馏,相当于多级分子蒸馏器,运行成本低,蒸馏效率高。
(3)刮膜式分子蒸馏器
它是对降膜式分子蒸馏器的有效改进,在降膜蒸馏器内部设置了一个转动的刮膜器,使料液在蒸发面上刮成厚度均匀,且连续更新的涡流液膜,强化了传热与传质的效率,有效控制了液膜厚度(0.25~0.76mm),物料停留时间短。热分解可能性小,生产能力大,在工业上应用较广。德国UIC公司、美国VTA公司以及国内的北京新科特集团等都是专业生产该类设备的企业。
(4)离心式分子蒸馏器
该设备具有一旋转的圆锥加热表面,在离心力的作用下,液膜分布均匀且薄(0.04~0.08mm),物料停留时间短,可分离热稳定性很差的混合物。但是由于其特殊的转盘结构,对密封技术提出了更高的要求,且结构复杂,设备成本较高,适用于大规模的工业生产或高附加值产品的分离。目前生产此类分子蒸馏器的厂家较少,比较著名的是美国Myers公司。此外,我国的一些学者也对离心式分子蒸馏器进行了许多改进。