分子蒸餾設備分子蒸餾過程研究與分子蒸餾器結構形式的發(fā)展密不可分,一套完整的分子蒸餾設備主要由進料系統(tǒng)、分子蒸餾器、餾分收集系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。根據(jù)分子蒸餾器的結構形式和操作特點,主要可以分為以下幾類分子蒸餾器。
(1)靜止式分子蒸餾器
該設備是最早出現(xiàn)的一種結構簡單、價廉的分子蒸餾設備,具有一個靜止不動的水平蒸發(fā)面。其主要缺點是液膜很厚,物料被持續(xù)加熱,熱分解危險I生大,且分離效率較低,目前已被淘汰。
(2)降膜式分子蒸餾器
流體靠重力在加熱壁面流動時形成一層薄膜,該類分子蒸餾器的分離效率遠高于靜止式分子蒸餾器,但其液膜厚度不均,液體在下降過程中易產(chǎn)生溝流,容易形成熱點使組分分解。液膜流動一般呈層流,傳質和傳熱效率均不高。導致蒸餾效率下降。錢德康¨對傳統(tǒng)的降膜式分子蒸餾器進行了改進,發(fā)明了一種內(nèi)循環(huán)式薄膜分子蒸餾設備,其獨特之處是使用了軸流泵,使料液能反復循環(huán)并且被蒸餾,相當于多級分子蒸餾器,運行成本低,蒸餾效率高。
(3)刮膜式分子蒸餾器
它是對降膜式分子蒸餾器的有效改進,在降膜蒸餾器內(nèi)部設置了一個轉動的刮膜器,使料液在蒸發(fā)面上刮成厚度均勻,且連續(xù)更新的渦流液膜,強化了傳熱與傳質的效率,有效控制了液膜厚度(0.25~0.76mm),物料停留時間短。熱分解可能性小,生產(chǎn)能力大,在工業(yè)上應用較廣。德國UIC公司、美國VTA公司以及國內(nèi)的北京新科特集團等都是專業(yè)生產(chǎn)該類設備的企業(yè)。
(4)離心式分子蒸餾器
該設備具有一旋轉的圓錐加熱表面,在離心力的作用下,液膜分布均勻且薄(0.04~0.08mm),物料停留時間短,可分離熱穩(wěn)定性很差的混合物。但是由于其特殊的轉盤結構,對密封技術提出了更高的要求,且結構復雜,設備成本較高,適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)或高附加值產(chǎn)品的分離。目前生產(chǎn)此類分子蒸餾器的廠家較少,比較著名的是美國Myers公司。此外,我國的一些學者也對離心式分子蒸餾器進行了許多改進。