降膜式分子蒸餾器

為早期形式，結(jié)構(gòu)簡單，但由于液膜厚，效率差，當今世界各國很少采用。該裝置是采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞?。將物料加?蒸發(fā)物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式，結(jié)構(gòu)簡單，在蒸發(fā)面上形成的液膜較厚，效率差，現(xiàn)在各國很少采用。

2. 刮膜式分子蒸餾裝置

我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應(yīng)用研究。該裝置形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞?，但為了使蒸發(fā)面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設(shè)置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉(zhuǎn)動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發(fā)面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質(zhì)過程。其優(yōu)點是:液膜厚度小,并且沿蒸發(fā)表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續(xù)進行,生產(chǎn)能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發(fā)生翻滾現(xiàn)象,所產(chǎn)生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由于該裝置結(jié)構(gòu)相對簡單,價格相對低廉,現(xiàn)在的實驗室及工業(yè)生產(chǎn)中,大部分都采用該裝置。

3. 刮板式分子蒸餾裝置(Wiped-Film Molecular Still)

刮板式技術(shù)(Wiped-Film Style)采用的是Smith式45°對角斜槽刮板，這些斜槽會促使物料圍繞蒸餾器壁向下運動，通過可控的刮板轉(zhuǎn)動就能夠提供一個程度很高的薄膜混合，使物料產(chǎn)生有效的微小的活躍運動，(而非被動地將物料滾輾在蒸餾器壁上，)這樣就實現(xiàn)了短的而且可控的物料駐留時間，和可控的薄膜厚度，從而能夠達到佳的熱能傳導(dǎo)、物質(zhì)傳輸和分離效率。刮板式分子蒸餾設(shè)備通過一個平緩的過程，進料液體流經(jīng)一個被加熱的圓柱形真空室，利用進料液體薄膜的刮擦作用，將易揮發(fā)的成分從不易揮發(fā)的成分中分離出來。這種工藝的關(guān)鍵優(yōu)勢在于:短暫的進料液體滯留時間、憑借高真空性能的充分降溫、佳的混合效率，以及佳的物質(zhì)和熱傳導(dǎo)。這種高效的熱分離技術(shù)的結(jié)果是:小的產(chǎn)品降解和高的產(chǎn)品質(zhì)量。進料液體暴露給加熱壁的時間非常短暫(僅幾秒鐘)，這部分歸因于帶縫隙的刮板設(shè)計，它迫使液體向下運動，并且滯留時間、薄膜厚度和流動特性都受到嚴格的控制，非常適合熱敏性物質(zhì)的分離應(yīng)用。另外，這種帶斜槽的刮板不會將物料甩離蒸餾器壁，污染已被分離出來的輕組分。與傳統(tǒng)的柱式蒸餾設(shè)備、降膜式蒸餾設(shè)備、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和其他分離設(shè)備比較，刮板式蒸餾設(shè)備被為要出色得多。

4. 離心式分子蒸餾裝置

離心式分子蒸餾裝置離心力成膜，膜薄，蒸發(fā)效率高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及操作難度大。該裝置將物料送到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤中央,并在旋轉(zhuǎn)面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發(fā),使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤,又需要較高的真空密封技術(shù)。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優(yōu)點:由于轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn),可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發(fā)速率和分離效率更好;物料在蒸發(fā)面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質(zhì)熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業(yè)上的連續(xù)生產(chǎn)。