[实用新型]一种分子蒸馏器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分子蒸馏设备，特别是涉及一种具有新型冷端收集器的分子蒸馏器。 

背景技术

分子蒸馏又称为短程蒸馏，是伴随着真空技术及真空蒸馏技术而发展起来的一种特殊的液—液分离技术，由于其具有蒸发温度低、真空度高、分离程度高，且无共沸现象，无鼓泡等特点，特别适合于高沸点，热敏性和易被氧化物质的分离。目前，该技术被广泛地应用于食品、药物、石油化工、轻工业、农药生产等领域，己成为分离技术中的一个重要分支。 

分子蒸馏是依靠不同物质的分子运动平均自由程差异来分离液体混合物的技术。分子运动平均自由程是指在某一时间间隔内分子运动自由程的平均值；而分子运动自由程是指分子在两次连续碰撞之间所经过的路程。分子运动平均自由程可用如下函数表示： 

λm=k2π·Td2P]]>

式中：λ_m-----分子运动平均自由程 k-------波尔兹曼常数 

d-----分子有效直径               P-------分子所处环境压强 

T-----分子所处环境温度 

从公式可以看到λ_m与温度T成正比，而与压强P及分子直径d成反比。在相同的温度和压力下，不同物质分子的有效直径和分子自由程不同，轻分子的平均自由程大，重分子平均自由程小，若在离蒸发液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面，轻分子从蒸发面逸出后，不与其它分子碰撞，直接飞射到冷凝面被冷凝，沿冷凝板向下流动从而被收集；而重分子达不到冷凝面，很快与液相达到平衡，表观上不再从液面逸出，并沿加热板向下流动，这样轻重分子的混合物得到了分离。其分离过程的原理如图5所示，分子蒸馏的过程如下： 

a、组分(重组分1’和轻组分2’)分子从液相主体向蒸发表面扩散。 

b、分子自由程为λ_L的轻分子e _L和分子自由程为λ_H的重分子e _H在液层表面的自由蒸发。 

c、轻分子e_L从蒸发板3’的蒸发表面向冷凝板4’的冷凝面飞射。 

d、轻分子e _L在冷凝面上冷凝。 

现在使用的分子蒸馏器，其冷端收集器的机构如图4所示，冷却液入口管1’通过底座深入到冷端收集管2’的顶部，冷却液由冷却液入口管1’流入，从冷端收集管2’的顶部向下流动，然后由冷却液出口管3’流出，实现冷端收集器的制冷，但是采用这种制冷方式并不能使冷却液完全与冷端收集管接触，降低了冷端收集器的调温效率，从而降低了分子蒸馏器的工作效率。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种分子蒸馏器，该分子蒸馏器的冷端收集器能够使冷却液与冷端收集管充分接触，提高了冷端收集器的调温效率，从而提高了分子蒸馏器的工作效率。 

本实用新型一种分子蒸馏器，包括圆筒状冷端收集器和底座，冷端收集器包括冷端收集管、安装在底座上的冷却液入口管和冷却液出口管，其中所述冷端收集器还包括液面定位管，液面定位管位于冷端收集管内，液面定位管的外壁与冷端收集管的内壁构成冷却液腔，液面定位管的高度小于冷端收集管内壁的高度，液面定位管固定安装在底座上，冷却液入口管位于冷却液腔内，冷却液出口管位于液面定位管内。 

本实用新型一种分子蒸馏器，其中所述冷却液入口管包括上部冷却液入口管和下部冷却液入口管，上部冷却液入口管成圆弧状，位于冷却液腔内，上部冷却液入口管的弧度与冷却液腔相适应。 

本实用新型一种分子蒸馏器，其中所述液面定位管与冷端收集管共轴。 

本实用新型一种分子蒸馏器，其中所述液面定位管与冷端收集管的高度比值为0.6至0.9。 

本实用新型一种分子蒸馏器，其中所述冷端收集管的壁厚为1毫米至1.2毫米；液面定位管的壁厚为0.8毫米至1毫米。