分子蒸馏技术及应用文献介绍.pptx
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1、分子蒸馏分离技术molecular distillation technology n课程名称:生物分离工程n指导老师:彭书明教授n报告人:夏薇CONTENTS概述一原理及技术关键二应用三文献介绍四五问题概述一011、分子蒸馏的历史Bronsted和Hevest在1922年世界上最早的实验用分子蒸馏装置。192219351935年,Hickman领导的小组设计出了世界上第一台离心式分子蒸馏器。1943年,Qnackenbush和Steenbock对刮膜式分子蒸馏器进行了研究。19432 分子蒸馏定义0202 分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法,这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面
2、之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。分子蒸馏原理及技术关键二03 基本概念1.理论分子蒸发速率Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象,他从分子动力学出发,推导出纯物质理论分子蒸发速率只是表面温度和分子种类的函数。G蒸发速度,g/(m2s);P 0温度Ts时的饱和蒸气压,Pa;M分子摩尔质量,kg/mol;Ts蒸发液面的绝对温度,K042.分离因数 分子蒸馏可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。分子蒸馏由于处于非平衡状态下操作及其设备的内部结构特点,使得分离效率远高于常规蒸馏。MA轻分子相对分子质量;MB重分子相对分子质量;P0A轻分子饱和蒸汽
3、压,Pa;P0B 重分子饱和蒸汽压,Pa;0相对挥发度 05分子运动平均自由程分子运动平均自由程1.分子碰撞 2.分子有效直径 3.分子运动自由程 4.分子运动平均自由程 分子碰撞分子与分子之间存在着相互作用力。当两分子离得较远时,分子之间的作用力表现为吸引力,但当两分子接近到一定程度后,分子之间的作用力会改变为排斥力,并随其接近到一定程度,排斥力迅速增加。当两分子接近到一定程度,排斥力的作用使两分子分开,这种由接近而至排斥分离的过程就是分子的碰撞过程。分子有效直径分子在碰撞过程中,两个分子质心的最短距离,即发生斥离的质心距离,称为分子有效直径。分子运动自由程一个分子相邻两次分子碰撞之间所走的
4、路程,称为分子运动自由程。06分子运动平均自由程:某一种分子在某时间间隔内自由程的平均值.m=kT/(21/2d2p)d分子的有效直径,p分子所处空间的压强,T分子所处环境的温度,k波尔兹曼常数 压力、温度及分子有效直径是影响分子运动平 均自由程的三个主要因素。当压力一定时,特定物质的分子运动平均自由程随空间温度增加而增大;当温度一定时,平均自由程与空间压力P成反比,真空度越高(空间压力越小)越大,分子之间碰撞几率越小。即使物系空间的压力和温度相同,对于不同的物质由于分子有效直径不同,其分子平均自由程也存在差异。07分子蒸馏原理图12(三)分子蒸馏需具备的条件技术关键1 蒸发面与冷凝面之间应保
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