O princípio de processo do equipamento de destilação molecular de curto alcance baseia-se na diferença de curso livre molecular para alcançar a separação, seu processo combina ambiente de alto vácuo, evaporação de curto alcance - condensação e tecnologia de membranagem de alta eficiência, a análise específica é a seguir:
Princípio de separação fundamental
1 Diferenças moleculares de liberdade
Em condições de alto vácuo (geralmente abaixo de 10 Pa), as moléculas de diferentes substâncias variam significativamente em função do peso molecular, velocidade de movimento e distância média de liberdade (distância média de movimento entre duas colisões das moléculas). A molécula leve tem maior distância livre e pode chegar à superfície de condensação para ser capturada; As moléculas pesadas retornam à área de evaporação devido à curta distância de liberdade e à incapacidade de tocar a superfície de condensação para alcançar a separação dos componentes.
Mecanismo de evaporação e condensação de curto alcance
A distância entre a superfície de evaporação e a superfície de condensação é geralmente menor do que a distância livre das moléculas leves (alguns centímetros a dezenas de centímetros), garantindo que as moléculas leves possam condensar diretamente sem colisão após a fuga, enquanto as moléculas pesadas são separadas devido a distâncias insuficientes de movimento. Este mecanismo evita o processo de ebulição da destilação tradicional, a temperatura de operação é muito inferior ao ponto de ebulição da pressão normal do material (geralmente abaixo de 50 a 100 ° C), adequado para substâncias sensíveis ao calor.
Suporte técnico essencial
1 - Sistema de vácuo
Manter a pressão do sistema abaixo de 10 Pa através do conjunto de bomba de vácuo, reduzir a interferência da colisão molecular do gás, prolongar a distância molecular livre e garantir a eficiência da separação.
2.Otimização de membrana e transmissão de qualidade
Tecnologia de raspagem: o raspador acionado por rotor espalha o material uniformemente em uma película líquida fina de 0,1 a 0,5 mm, aumentando a área da superfície de evaporação e reforçando a transmissão de massa, reduzindo o tempo de aquecimento do material (geralmente apenas alguns segundos).
Filmagem centrífuga (equipamento de alta classe): Use a força centrífuga para formar uma película líquida mais fina e uniforme para melhorar ainda mais a eficiência da condução térmica.
3 – Controle da condensação
A temperatura da superfície de condensação deve ser exatamente inferior ao ponto de condensação do componente leve para garantir a captura instantânea da molécula alvo e evitar a evaporação secundária.
Passos do processo
1. pré-tratamento e desgasificação
O material entra no sistema de desgasificação após o pré-aquecimento, eliminando o gás dissolvido e evitando que as bolhas afetem a estabilidade da membrana líquida sob alto vácuo.
Separação evaporação-condensação
O material entra no evaporador através do distribuidor, formando uma película fina e aquecendo até a temperatura definida;
As moléculas leves escapam da superfície do líquido diretamente para o condensador, a recomposição permanece na superfície de evaporação e é eliminada;
Os componentes leves após a separação são recolhidos por condensação e recombinados para o sistema de coleta de resíduos.
3 – Controle de parâmetros dinâmicos
Otimize a eficiência da separação e evite a degradação térmica dos materiais através do monitoramento e ajuste em tempo real da temperatura, do vácuo e da velocidade de alimentação.
Vantagens técnicas
Eficiência em baixas temperaturas: evitar a alta temperatura danificar os ingredientes sensíveis ao calor (como especiarias naturais, ingredientes ativos farmacêuticos);
Alta precisão de separação: pode lidar com misturas com diferenças de ponto de ebulição menores de 5 ° C;
Baixo consumo de energia: o ambiente de vácuo reduz o calor potencial necessário para a vaporização do material e abrevia o ciclo do processo.
As aplicações típicas incluem a purificação de especiarias naturais (por exemplo, óleo essencial de rosa, canela), desmonomerização de materiais poliméricos e purificação de intermediários farmacêuticos.
