La distillation à courte distance (également connue sous le nom de distillation moléculaire) est une technique de séparation liquide - liquide à haute performance fonctionnant sous vide élevé.Il diffère du principe selon lequel la distillation traditionnelle repose sur la séparation différentielle des points d'ébullition, mais utilise plutôt la différence du libre parcours moyen des mouvements moléculaires des différentes substances pour réaliser la séparation, particulièrement adaptée au traitement de matériaux à haut point d'ébullition, sensibles à la chaleur et facilement oxydables.

　　I. principe de fonctionnement de base: processus libre moléculaire et vide élevé

Le principe de fonctionnement de la distillation à courte distance est basé sur un concept physique central: le libre parcours moléculaire moyen, le trajet moyen parcouru par une molécule de gaz entre deux collisions adjacentes.

Son processus de séparation comporte principalement quatre étapes clés:

Diffusion des molécules du corps de la phase liquide vers la surface d'évaporation: la vitesse de diffusion dans la phase liquide est le principal facteur contrôlant la vitesse de distillation des molécules, il est donc essentiel d'amincir l'épaisseur de la couche liquide et de renforcer l'écoulement de la couche liquide.

2. évaporation libre des molécules sur la surface de la couche liquide: la vitesse d'évaporation augmente avec la température, mais la stabilité thermique du matériau est une condition préalable pour choisir une température de distillation économiquement raisonnable.

3. Les molécules volent de la surface d'évaporation vers la surface de condensation: dans un environnement de vide élevé, la distance entre la surface d'évaporation et la surface de condensation est conçue pour être inférieure ou égale au libre parcours moyen des molécules du matériau à séparer. Cela permet aux molécules de vapeur vaporisées à partir de la surface d'évaporation, presque sans collision avec d'autres molécules, d'atteindre directement la surface de condensation.

4. Les molécules se condensent sur la surface de condensation: tant que la différence de température suffisante entre les deux côtés chaud et froid est garantie (généralement 70 ~ 100 ℃), et la forme de surface de condensation est raisonnablement lisse, le processus de condensation peut être terminé instantanément.

Parce que les processus libres moyens des molécules légères et lourdes sont différents, l'énergie des molécules légères atteignant la surface de condensation est capturée, tandis que les molécules lourdes ne peuvent pas être atteintes en raison d'un processus libre plus court, ce qui permet une séparation précise de la matière. Ce processus est irréversible, sans bullage, phénomène d'ébullition et état d'équilibre gaz - liquide de la distillation traditionnelle.

　　II. Composition structurelle principale

Un ensemble complet d'équipements de distillation à courte distance est un système complexe composé principalement des éléments suivants:

1. Distillateur à courte distance: C'est le noyau de tout l'équipement. Il s'agit lui - même d'un corps cylindrique vertical avec une chemise chauffante et contient tous les composants d'action clés à l'intérieur. Le matériau est ajouté par le haut et réparti uniformément sur la face chauffée par le distributeur de liquide sur le rotor, puis gratté par le racleur en un film liquide extrêmement mince et turbulent qui est propulsé en spirale vers le bas. Le condenseur intégré est situé au centre de l'évaporateur pour capturer les molécules légères par condensation directe.

2. Système de chauffage: responsable de fournir de l'énergie pour l'évaporation, généralement avec un appareil de chauffage électrique ou un système de circulation d'huile chaude pour assurer un chauffage uniforme.

3. Système d'aspiration: utilisé pour créer et maintenir l'environnement de vide élevé requis pour la distillation, qui est une condition préalable pour réaliser la séparation de processus libre moléculaire.

4. Système de refroidissement: utilisé pour condenser la vapeur, la convertir en liquide.

5. Système de collecte: utilisé pour collecter les composants légers et reconstitués après séparation.

6. Système de dégazage, système d'alimentation et système de contrôle: ces systèmes auxiliaires assurent la continuité, la stabilité et le contrôle automatique du processus.

　　Iii. Type d'évaporateur

Il existe trois principaux types d'évaporateurs moléculaires, qui diffèrent dans la façon dont ils forment une membrane et leur efficacité:

1. Type de film tombant: dépend de la gravité pour faire couler le matériau en film. La structure est simple, mais le film liquide formé est plus épais et moins efficace et a été rarement adopté à l'heure actuelle.

Type de film 2.scratch: Grattez le matériau en un film liquide mince et turbulent en tournant le racleur. Son efficacité de séparation élevée et sa structure relativement simple en font actuellement le type le plus répandu dans la production industrielle et de laboratoire.

3. Centrifuge: envoyer le matériau au Centre du Carrousel tournant à grande vitesse, en s'appuyant sur la force centrifuge pour former un film. Il peut former un film liquide extrêmement mince et uniforme, l'efficacité d'évaporation et l'effet de séparation sont bons, le temps de chauffage du matériau est plus court, mais la structure est complexe, la fabrication et l'opération sont difficiles et le coût est également le plus élevé.

　　Iv. Caractéristiques techniques et avantages

La technologie de distillation à courte distance, en raison de son principe et de sa structure uniques, offre les avantages significatifs suivants:

1. Basse température de fonctionnement: bien en dessous du point d'ébullition atmosphérique du matériau, ce qui réduit considérablement le risque de décomposition thermique des substances sensibles à la chaleur.

2. Temps d'exposition à la chaleur Court: le matériau coule rapidement à travers la surface chauffée sous la forme d'un film liquide extrêmement mince, le temps d'exposition à la chaleur est seulement de quelques secondes à quelques dizaines de secondes.

3. Haute efficacité de séparation: peut séparer les substances qui ne sont pas facilement séparées par la distillation conventionnelle et la pureté du produit est élevée.

4. Processus physique sans pollution: l'ensemble du processus est séparé physiquement, non toxique et inoffensif, peut très bien protéger la qualité originale du produit.

L'équipement de distillation à courte distance, grâce à son environnement spécial à vide élevé et à sa conception structurelle précise, permet une séparation douce et efficace des matériaux et est devenu un outil essentiel dans des domaines tels que la chimie fine, le pétrole, la nourriture et la médecine.