عند درجة حرارة معينة ، كلما انخفض الضغط ، زاد متوسط المسار الحر لجزيئات الغاز.عندما يكون ضغط مساحة التبخر منخفضًا جدًا (10-2-10-4 مم زئبق) ، ويكون سطح التكثيف قريبًا من سطح التبخر ، والمسافة الرأسية بينهما أقل من متوسط المسار الحر لجزيئات الغاز ، والبخار يمكن للجزيئات المتبخرة من سطح التبخر أن تصل إلى سطح التكثيف مباشرة دون الاصطدام بالجزيئات الأخرى.
مبدأ العمل:
التقطير الجزيئي هو تقنية خاصة لفصل السائل عن السائل ، والتي تختلف عن التقطير التقليدي الذي يعتمد على مبدأ فصل فرق نقطة الغليان ، ولكن على اختلاف متوسط المسار الحر لحركة المواد المختلفة.عندما يتدفق خليط السائل على طول لوحة التسخين ويتم تسخينه ، فإن الجزيئات الخفيفة والثقيلة سوف تهرب من سطح السائل وتدخل في مرحلة الغاز.نظرًا لاختلاف المسار الحر للجزيئات الخفيفة والثقيلة ، فإن جزيئات المواد المختلفة ستتحرك على مسافات مختلفة بعد الهروب من سطح السائل.إذا كان من الممكن ضبط لوحة التكثيف بشكل صحيح ، فستصل جزيئات الضوء إلى لوحة التكثيف ويتم تفريغها ، بينما لن تصل الجزيئات الثقيلة إلى لوحة التكثيف ويتم تفريغها على طول الخليط.بهذه الطريقة ، يتم تحقيق الغرض من فصل المواد.
معدات التقطير الجزيئي:
فرق الضغط بين غشاء الغليان وسطح التكثيف هو القوة الدافعة لاتجاه تدفق البخار.في حالة حدوث انخفاض طفيف في الضغط ، سيكون هناك تدفق للبخار.يتطلب الجري على 1mbar مسافة قصيرة جدًا بين سطح الغليان وسطح التكثيف.يسمى المقطر المستند إلى هذا المبدأ جهاز تقطير قصير المدى.يحتوي جهاز التقطير قصير المدى (التقطير الجزيئي) على مكثف مدمج على الجانب الآخر من سطح التسخين ويقلل من ضغط التشغيل إلى 0.001 ملي بار.
آلة التقطير قصيرة المدى هي عملية تقنية فصل الحرارة تحت ضغط 1 ~ 0.001 ملي بار.تتميز بدرجة غليان منخفضة وهي مناسبة جدًا للمواد الحساسة للحرارة ودرجة الغليان العالية.هيكلها الأساسي: أسطوانة أسطوانية مع سترة تسخين ، دوار ومكثف مدمج ؛مكشطة الفيلم وجهاز مكافحة الرش يتم تركيبهما بدقة على الإطار الثابت للدوار.يقع المكثف المدمج في وسط المبخر ، ويدور الدوار بين الأسطوانة الأسطوانية والمكثف.
يتكون جهاز التقطير قصير المدى من أسطوانة رأسية يتم تسخينها خارجيًا ومكثف مركزي ومكشطة غشائية تدور بين جهاز التقطير والمكثف.
عملية التقطير هي: تتم إضافة المادة من أعلى المبخر ، وتوزع على سطح التسخين بشكل مستمر وبشكل متساوٍ من خلال موزع المواد السائلة على الدوار ، ثم تقوم مكشطة الفيلم بكشط المادة السائلة في فيلم سائل رقيق للغاية ومضطرب وتتقدم للأسفل في شكل حلزوني.في هذه العملية ، تتكثف جزيئات الضوء المتسربة من سطح التسخين إلى سائل على المكثف المدمج بعد مسار قصير وبدون اصطدام تقريبًا ، وتتدفق لأسفل أنبوب المكثف ، وتفريغها عبر أنبوب التفريغ أسفل المبخر ؛السائل المتبقي هو الجزيئات الثقيلة المتجمعة في القناة الدائرية تحت منطقة التسخين ، ثم تتدفق عبر أنبوب التفريغ الجانبي.
آلة التقطير قصيرة المدى مناسبة أيضًا للتقطير الجزيئي.ينتقل التدفق الجزيئي مباشرة من سطح التسخين إلى سطح المكثف.يمكن تقسيم عملية التقطير الجزيئي إلى أربع خطوات على النحو التالي:
بشكل عام ، سرعة الانتشار في المرحلة السائلة هي العامل الرئيسي للتحكم في سرعة التقطير الجزيئي ، لذلك يجب أن نحاول تقليل سماكة الطبقة السائلة وتقوية تدفق الطبقة السائلة.يزداد معدل التبخر الحر للجزيئات على سطح الطبقة السائلة مع زيادة درجة الحرارة ، لكن عامل الفصل ينخفض أحيانًا مع زيادة درجة الحرارة.لذلك ، يجب اختيار درجة حرارة التقطير الاقتصادية والمعقولة على أساس الاستقرار الحراري للمواد المعالجة.في عملية تحليق الجزيئات من سطح التبخر إلى سطح التكثيف ، قد تتصادم مع بعضها البعض أو مع جزيئات الهواء المتبقية بين الجانبين.لأن جزيئات التبخر أثقل بكثير من جزيئات الهواء ، ومعظمها لها نفس اتجاه الحركة ، لذلك فإن تصادمها له تأثير ضئيل على اتجاه الرحلة وسرعة التبخر.عدد الجزيئات المتبقية هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على اتجاه الرحلة وسرعة التبخر.طالما أن هناك فرقًا كافيًا في درجة الحرارة بين الجانبين البارد والساخن (بشكل عام 70 ~ 100 درجة مئوية) للتكثيف الجزيئي على سطح التكثيف ، وكان شكل سطح التكثيف معقولًا وسلسًا ، يُعتبر أنه يمكن إكمال خطوة التكثيف في لحظة ، لذلك من المهم جدًا اختيار شكل مناسب من المكثف.
1. يجب أن يكون الضغط الجزئي للغاز المتبقي منخفضًا جدًا ، بحيث يكون متوسط طول المسار الحر للغاز المتبقي مضاعفًا للمسافة بين سطح جهاز التقطير والمكثف.
2. عند ضغط التشبع ، يجب أن يكون لمتوسط طول المسار الحر لجزيئات البخار نفس ترتيب الحجم مثل المسافة بين سطح المبخر والمكثف.
التقطير الجزيئي
في ظل هذه الحالة المثالية ، يحدث التبخر من جزيئات الغاز المتبقية دون أي عوائق.تصل جميع جزيئات البخار إلى سطح المكثف دون أن تصادف جزيئات أخرى وتعود إلى السائل.يصل معدل التبخر إلى أقصى قيمة ممكنة عند درجة الحرارة.يتناسب معدل التبخر بشكل مباشر مع الضغط ، وبالتالي فإن حجم نواتج التقطير للتقطير الجزيئي صغير نسبيًا.
في التقطير قصير المدى كبير ومتوسط الحجم ، عندما تكون المسافة بين المكثف وسطح التسخين حوالي 20-50 مم ويكون ضغط الغاز المتبقي 10-3 ملي بار ، يكون متوسط طول المسار الحر لجزيء الغاز المتبقي حوالي ضعف الطول.يمكن لجهاز التقطير قصير المدى أن يلبي تمامًا جميع الشروط اللازمة للتقطير الجزيئي.
اتصل شخص: Mr. Charlie Tao
الهاتف :: 0086-13957781390
الفاكس: 86-577-86717290