Die Molekulardestillation dient der Trennung und Reinigung thermisch instabiler Moleküle und Verbindungen mit geringer Flüchtigkeit und hohem Siedepunkt.
Dies wird durch ein System erreicht, das die Verweilzeit der Moleküle in der beheizten Zone minimiert und aufgrund der Vakuumumgebung bei niedrigen Temperaturen arbeitet.
4 Schlüsselkomponenten der Molekulardestillation
1. Beheizte Oberfläche und kurze Entfernung zum Kondensator
Die Destillationseinheit befindet sich auf einer heißen Oberfläche, und das Destillat legt eine sehr kurze Strecke zurück, bevor es kondensiert.
Dieser kurze Weg verhindert die Ansammlung von nichtflüchtigen Stoffen und gewährleistet eine effiziente Destillation.
2. Mittlerer freier Weg der Moleküle
Das Trennungsprinzip beruht auf dem Unterschied in der mittleren freien Weglänge der verschiedenen Moleküle.
Leichte Moleküle haben eine kürzere mittlere freie Weglänge und kondensieren auf einer Oberfläche, die sich in einem geringeren Abstand als ihre mittlere freie Weglänge, aber in einem größeren Abstand als die schwereren Moleküle befindet, die wieder auf den ursprünglichen Flüssigkeitsstand zurückkehren.
3. Rotationsfilmgebläse und Zentrifugalsysteme
Die Destillationseinheit besteht häufig aus einem Rotationsfilmsystem mit einem variablen Schichtmantel, einem Kondensator und einem rotierenden Abstreifer.
Das Material wird durch die Zentrifugalkraft kontinuierlich auf der Heizwand verteilt und bildet einen dünnen Film, der nach unten fließt.
4. Vertikale zylindrische Bauweise mit externer Beheizung
Der Apparat hat typischerweise eine vertikale zylindrische Bauweise mit externer Beheizung.
Er enthält einen Kondensator und einen rotierenden Abstreifer zwischen Destillierapparat und Kondensator.
Das Material wird von oben zugeführt und gleichmäßig auf der Heizfläche verteilt, so dass leichte Moleküle entweichen und an einem eingebauten Kondensator kondensieren können.
Ausführliche Erläuterung
Beheizte Oberfläche und kurzer Abstand zum Kondensator
Bei der Molekulardestillation ist der Aufbau so, dass das zu destillierende Material in direktem Kontakt mit einer beheizten Oberfläche steht.
Diese Oberfläche ist strategisch in der Nähe des Kondensators platziert, um sicherzustellen, dass die Dämpfe eine minimale Strecke zurücklegen, bevor sie kondensiert werden.
Diese Anordnung ist entscheidend für die Handhabung von Substanzen, die nicht zu zähflüssig sind, so dass sie von der Kondensationsfläche abtropfen und effizient zur Auffangstelle fließen können.
Mittlerer freier Weg der Moleküle
Der Schlüssel zur Effektivität der Molekulardestillation liegt in der Ausnutzung der mittleren freien Weglänge der Moleküle.
Verschiedene Moleküle haben unterschiedliche effektive Durchmesser, die sich auf ihre mittlere freie Weglänge auswirken - die durchschnittliche Entfernung, die ein Molekül zurücklegt, bevor es mit einem anderen Molekül zusammenstößt.
Durch die Einstellung einer Kondensationsfläche in einem bestimmten Abstand können leichte Moleküle mit einer kürzeren mittleren freien Weglänge eingefangen und kondensiert werden, während schwerere Moleküle mit einer längeren mittleren freien Weglänge in die Flüssigkeit zurückkehren, wodurch eine Trennung erreicht wird.
Rotationsfilmblasen und Zentrifugalsysteme
Durch den Einsatz eines Drehfilmsystems wird die Effizienz der Molekulardestillation erhöht.
Die Zentrifugalkraft hilft, das Material als dünnen Film auf der Heizwand zu verteilen, was für eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung entscheidend ist.
Das rotierende Abstreifersystem verhindert die Ansammlung von Material auf der Heizfläche und gewährleistet einen kontinuierlichen Betrieb ohne Verstopfungen.
Vertikale zylindrische Bauweise mit externer Beheizung
Dieses Design ermöglicht einen kontrollierten und effizienten Destillationsprozess, der besonders für hochmolekulare Verbindungen geeignet ist.
Die externe Heizung stellt sicher, dass das Material gleichmäßig erhitzt wird, und der rotierende Abstreifer sorgt dafür, dass die kondensierten leichten Moleküle effizient gesammelt werden, während die schwereren Moleküle in den Destillationsbehälter zurückgeführt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Struktur der Molekulardestillation sorgfältig darauf ausgelegt ist, thermisch empfindliche Materialien mit hohem Siedepunkt zu handhaben und eine effiziente Trennung und Reinigung durch eine Kombination aus kurzen Transportwegen, strategischer Platzierung der Kondensationsflächen und dem Einsatz von Zentrifugal- und Rotationsfilmtechnologien zu gewährleisten.
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