“蒸馏设备”是一种在高真空条件下进行的分离技术，具有蒸馏温度低，体系真空度高，物料受热时间短，分离程度高等特点；且分离过程不可逆，没有沸腾鼓泡现象。非凡适用于分离高沸点、热敏性和易被氧化的物质，已被广泛应用于医药行业的维生素和中草药有效成分的提取、石油化工、食品工业、化妆品工业和农业等各行各业。

简介

一套完整的蒸馏设备主要包括进料系统、蒸馏器、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统。蒸馏为保证真空度，一般采用二级泵联用的方式，并设液氮冷阱保护真空泵。蒸馏器是整套装置的核心。蒸馏装置的发展主要体现在对蒸馏器的结构改进上。

刮膜式分子蒸馏器是市场的主流，有很多企业生产这种类型的蒸馏器。德国U.I.C公司是专业生产刮膜式分子蒸馏器的企业，产品包括KD系列和KDL系列。KD系列设备的主体为不锈钢材质，主要用于中试和工业规模生产；KDL系列主体是硼硅玻璃材质，适用于实验室科研或少量高附加值产品的生产。

蒸馏设备设计了结构独特的分离装置，可适用于不同特点物系的分离；开发了高效的强离心力成膜装置，降低了传质阻力；开发了利用最佳温度分布控制分离的技术，强化了分离效果；开发了新颖的动、静密封结构，保证了装置长期、稳定的高真空运行；根据物料需求，设计制造性能稳定的高真空获得系统；开发了与工艺要求相适应的全套装置设计软件包，保证了装置高效、低耗的分离性能；十多年基础研究与几十套大型工业化装置的成功经验，保证了新装置的综合性能。

现各厂家生产的离心式分子蒸馏设备结构大体相同，但由于离心式分子蒸馏器的密封技术较难，生产工艺复杂，生产的厂家较少，比较闻名的是美国的Myers公司，图12是该公司产品的剖面图。Myers公司的真空系统采用的CVC公司的产品，再加上其精湛的机械制造工艺和密封技术，使该公司的产品确保达到10-1Pa，并能长时间连续稳定操作，处理量较大。

分类

分子蒸馏设备

分子蒸馏亦称短程蒸馏。它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术。其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。

刮膜式分子蒸馏是一种物理分离技术，特别适用于液体混合物的分离与提纯。

分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点：

1。普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作：而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差。就可以在任何温度下进行分离。因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点。

2。普通蒸馏有鼓泡。沸腾现象：而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发。操作压力很低。一般为0。1-1Pa数量级，受热时间很短。一般仅为十秒至几十秒。

3。普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程。液相和气相之间处于动态相平衡，而在分子蒸馏过程中。从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上。理论上没有返回到加热面的可能性。所以分子蒸馏没有不易分离的物质。

一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。

分子蒸馏装置的核心部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：

降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用。

刮膜式：形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；

离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。为提高分离效率，往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。

1.降膜式分子蒸馏器

该装置是采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式。将物料加热，蒸发物就可在相对方向的冷凝面上凝缩。降膜式装置为早期形式，结构简单，在蒸发面上形成的液膜较厚，效率差，现在各国很少采用。

2.刮膜式分子蒸馏装置

中国在80年代末才开展刮膜式分子蒸馏装置和工艺应用研究。它采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式，但为了使蒸发面上的液膜厚度小且分布均匀，在蒸馏器中设置了一硬碳或聚四氟乙烯制的转动刮板。该刮板不但可以使下流液层得到充分搅拌，还可以加快蒸发面液层的更新，从而强化了物料的传热和传质过程。其优点是：液膜厚度小，并且沿蒸发表面流动；被蒸馏物料在操作温度下停留时间短，热分解的危险性较小，蒸馏过程可以连续进行，生产能力大。

缺点是：液体分配装置难以完善，很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀复盖；液体流动时常发生翻滚现象，所产生的雾沫也常溅到冷凝面上。但由于该装置结构相对简单，价格相对低廉，现在的实验室及工业生产中，大部分都采用该装置。

3.离心式分子蒸馏装置

该装置将物料送到高速旋转的转盘中央，并在旋转面扩展形成薄膜，同时加热蒸发，使之与对面的冷凝面凝缩，该装置是目前较为理想的分子蒸馏装置。但与其它两种装置相比，要求有高速旋转的转盘，又需要较高的真空密封技术。离心式分子蒸馏器与刮膜式分子蒸馏器相比具有以下优点：由于转盘高速旋转，可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀，蒸发速率和分离效率更好；物料在蒸发面上的受热时间更短，降低了热敏物质热分解的危险；物料的处理量更大，更适合工业上的连续生产。

酒精蒸馏设备

特点：第一，节能。采用高效低阻的板型，降低釜温，适量回流，建立合理利用各级能量的蒸馏流程；尽量采用仪表控制或微机自控系统，使设备处于最佳负荷状态。

第二，生产强度高。提高单位塔截面的汽液通量，特别是对醪塔的设计，更应注意其汽液比的关系。使设备更加紧凑、生产强度和处理能力又能提高的方法之一，采用高效塔板代替原有旧式塔校(塔体不动)。

第三，排污性能好。在尽量减少成熟醪中纤维物含量的同时，对设备也要考虑其适应含固形物发酵液的蒸馏，最大限度减少停产清塔的次数。

第四，充分考虑塔器的放大效应.特别是对年产量在15000吨以上的塔设备，由于塔径均大于1.5米以上，所以要对大直径塔设备采取积极先进措施，以减轻分离效率的降低。

第五，结构简单，造价降低。在工艺条件许可的情况下，选用塔板结构简单而效率又高的新型塔板。

装置原理：

本装置适用于制药、食品、轻工、化工等待业的稀酒精回收，也适用于甲醇等其他溶煤的蒸馏。本装置根据用户的要求，可将30。左右的稀酒精蒸馏至90。-95。酒精，成品酒精度数要求再高。可加大回流比，但产量就相应减少。

采用高效的不锈钢波纹填料。蒸馏塔体采用不锈钢制作，从而是防止了铁屑堵塞填料的现象，延长了装置的使用期限。本装置中凡接触酒精的设备部分如冷凝器、稳压罐、冷却蛇管等均采用不锈钢，以确保成品酒精不被污染。蒸馏釜采用可拆式U型加热管，在检修时可将U型加热管移出釜外，便于对加热管外壁及蒸馏釜内壁进行清洗。本装置可间歇生产，也可连续生产。

减压蒸馏设备常减压蒸馏装置通常包括三部分：

(1)原油预处理。采用加入化学物质和高压电场联合作用下的电化学法除去原油中混杂的水和盐类。

(2)常压蒸馏。原油在加热炉内被加热至370℃左右，送入常压蒸馏塔在常压(1大气压)下蒸馏出沸点较低的汽油和柴油馏分，残油是常压重油。

(3)减压蒸馏。常压重油再经加热炉被加热至410℃左右，进入减压蒸馏塔在约8.799千帕(60毫米汞柱)绝压下蒸馏，馏出裂化原料的润滑油原料，残油为减压渣油。参见原油蒸馏。

精油蒸馏设备

精油蒸馏设备，包括用管道相互连接的蒸馏釜、蒸馏塔、冷凝器、油水分离器，釜下部侧面的蒸汽进口管一路连接釜内的水平安置的环形气管，环形气管垂直向上均匀安装着带有射流口的外围射流器，另一路连接位于釜中央装有带有涡轮室的中央射流器，中央射流器圆管外壁分布着射流口，圆管中心为搅拌中轴，中轴下端装有叶片式搅拌器，涡轮室内中轴上装有涡轮。该设备结构简单易于制造，工艺流程短、热压分布均匀、提取效率高，适用于小型加工企业使用。

水蒸气蒸馏设备

水气蒸馏是用来分散以及提纯液态或者固态有机化合物的一种要领，经常使用于下列几种环境：

(1)某些沸点高的有机化合物，在常压下蒸馏虽可与副产物分散，但易被破坏；

(2)混淆物中含有大量树脂状杂质或者不挥发性杂质，采用蒸馏、萃取等要领都难以分散；

(3)从较多固体反应物中分散出被吸附的液体。

装置

真空蒸馏装置

一些化合物具有很高的沸点。要使这类化合物沸腾，最好是降低化合物沸腾时的压力而不是提高温度。一但压力降低到化合物的蒸汽压（在一定的温度下），化合物就开始沸腾，蒸馏作用就可进行。这项技术被称为真空蒸馏，且以真空汽化器的形式常见于实验室。这项技术对于大气压下沸点超过其分解温度的化合物是很有用的，在大气压下让这类化合物沸腾的尝试，都会使其分解。

使用

1.安装真空蒸馏的仪器时，必须选择大小合适的橡皮塞，最好选用磨口真空蒸馏装置。

2.蒸馏液内含有大量的低沸点物质，需先在常压下蒸馏，使大部分防物蒸出，然后用水泵减压蒸馏，使低沸点物除尽。

3.停止加热，回收低沸物，检查仪器各部分连接情况，使之密合。

4.开动油泵，再慢慢关闭安全阀，并观察压力计上压力是否到达要求，如达不到要求，可用安全阀进行调节。

5.待压力达到恒定合乎要求时，再开始加热蒸馏瓶，精馏单体时，应在蒸馏瓶内加入少许沸石（一般使用油浴，其温度高于蒸馏液沸点的20～30℃，难挥发的高沸点物在后阶段可高30～50℃）。

6.蒸馏结束，先移去热源，待稍冷些，再同时逐渐打开安全活塞，等压力计内水银柱平衡下降时，停止抽气，等系统内外压力平衡后，拆下仪器，冼净。

改进

蒸馏装置日趋完善，但在实际运行中仍然存在很多不足之处。

进料系统

为保证系统的高真空，待分离物料应先脱气，大规模生产则应单独设置真空除气装置。料液罐应配有加热和搅拌装置来均匀地预热物料，提高蒸馏效率。使物料在被送入蒸馏器中前被加热。实验室研究中进料速度是非常重要的操作参数，所以进料管路上应安装精确的流量定量控制和测量仪表，这将非常有利于分子蒸馏过程的研究。

蒸馏器

蒸馏器在运转时内部始终处于高真空状态，在进行分子蒸馏的传质传热研究中，非常缺乏蒸馏器内部温度和压力的数据。现普通装置只能测量蒸发面加热介质的温度和真空泵接口处的压力，假如能在蒸馏器内安装温度和压力探头，用于测量蒸发面和冷凝面间任一位置的温度和压力，对分子蒸馏的过程研究将十分有意义。

接受系统

原料有可能在常温下呈固体状态，那么接收装置就需要有保温或加热设备，避免馏出物和残余物在流出过程中冷却成固体堵塞管道。另外接收器的结构可以采用多级接收形式，通过调节阀门或转盘实现在不停车的情况下接收不同操作条件下的馏分，方便科学研究。

冷却系统

控制冷却系统温度的恒温水浴应具有加热和制冷两种功能，假如只有加热功能，那么在气温较高且蒸馏温度较低的情况下，就会由于温差过小而导致冷凝效果不明显从而影响产量；也会引起冷凝温度的不稳定导致实验结果不平行，引入误差。

发展

中国研究人员钱德康在对传统降膜式蒸馏器改进后发明了内循环薄膜分子蒸馏设备。这套设备的独特之处在于采用了轴流泵，使料液能反复循环被蒸馏。轴流泵将料液自底部吸入，经循环管上升到真空室，在分散元件和液体分配器的作用下料液形成液膜沿蒸发面自然流下，蒸馏出的轻组分从顶部被抽到冷凝室被冷凝，残余液落到底部，又被轴流泵送到真空室，反复循环，直到获得合格的产品，这就相当于多级分子蒸馏。该装置流程简单，运行成本低，蒸馏效率高，已经申请了国家专利。

蔡沂春研制了一种M型离心式装置，虽然也采用了倾斜式结构，但转轴处采用威尔逊机械密封形式，虽然能达到真空度要求，但很难保持真空度的稳定。陈德裕发明了一种悬锥形结构，采用了磁力驱动装置，保证了密封，但是锥形转鼓处于垂直状态，成膜不均匀，影响了蒸馏效率。杨麒等综合了这两种设备的优点，研制出了一种新型装置。

装置有以下特点：

①物料通过转盘中心的喷嘴呈雾滴状喷洒到转盘上，使物料在很短时间内形成均匀薄膜；

②转盘是一锥角b为160-170°的锥形圆盘，β过大或过小都影响液膜的均匀性，不利于蒸发；

③蒸发室的倾斜角α为45-60°，方便将残余液和产物导出；

④传动装置采用磁力驱动装置，变动密封为静密封，保证轴封处无泄露，维持了系统高真空的稳定性。该装置体现了分子蒸馏的特点，且装置结构紧凑，易操作，维修方便。