分子蒸餾利用不同物質的沸點差異來將混合物中的組分分離開來。與傳統(tǒng)的蒸餾相比,能夠有效地分離高沸點、高粘度、易氧化和易揮發(fā)的物質,同時也適用于含有微量雜質的混合物?;旌衔锉患訜嶂粮哂谳^低沸點的溫度,然后進入蒸餾柱中。蒸餾柱通常由一個或多個填料層組成,填料層的作用是增大表面積以便分子之間的相互作用。當混合物進入到蒸餾柱中時,其組分會因其不同的沸點而分別在某些填料層上凝結,并隨后重新蒸發(fā)。這個過程會持續(xù)進行,直到所有的組分都已經被蒸發(fā)和冷凝掉。
在蒸餾過程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒有不易分離的物質。不過在實際運行中仍然有不足之處,因此有些地方還需要改進。
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為保證系統(tǒng)的高真空,待分離物料應先脫氣,大規(guī)模工業(yè)生產則應單獨設置真空脫氣系統(tǒng)。料液貯罐應設置加熱和攪拌裝置,這樣在料液被送入蒸餾器之前,可在貯罐中先行預熱,以提高蒸餾效率。在蒸餾過程中,進料速度是一個十分重要的操作參數,因此進料管路上應安裝的流量測量和控制儀表。
餾分在常溫下可能呈固體狀態(tài),因此餾分收集系統(tǒng)應設置保溫或加熱裝置,以避免餾出液或殘液在流出過程中可能冷卻成固體而堵塞管道。對主要用于實驗研究的小型分子蒸餾器,接收器的結構宜采用多級接收形式,這樣可通過調節(jié)閥門或轉盤實現(xiàn)在不停車的情況下收集不同操作條件下的餾分,從而給實驗研究帶來方便。
控制冷卻系統(tǒng)溫度的恒溫水浴應具有加熱和制冷兩種功能。若只有加熱功能,則在氣溫較高且蒸餾溫度較低的情況下,可能會因溫差過小而使冷凝效果不明顯,導致產量下降,嚴重時還會引起冷凝溫度不穩(wěn)定,使測量誤差增加,導致實驗結果不平行。