一、背景

分子蒸馏具有物料分离温度低、受热时间短、分离程度高和生物活性保留多等显著优点，目前，在精细化工和生物制药等领域获得了越来广泛的应用。然而，分子蒸馏产业化的困难不少，许多生产设备存在产品质量差、产能低、能耗高等缺点，影响了分子蒸馏产业的发展。

二、分子蒸馏对真空的要求

分子蒸馏要求物料分子从蒸发液面出发，无碰撞飞抵冷凝面，即物料分子的平均无碰撞飞行距离，即平均自由程，须大于蒸发液面~冷凝面之间的距离。

平均自由程与气体压强成反比，因此，分子蒸馏要求较低的压强，较高的真空度。其中

1. 实验室分子蒸馏设备尺寸较小，通常d=几mm，相应分子蒸馏压强为1~10Pa；

2. 工业分子蒸馏设备尺寸较大，通常d=几十mm，相应分子蒸馏压强为0.1~几Pa量级，真空度高出实验室设备约10倍。

然而，很多工业分子蒸馏设备的工作压强在10 Pa以上的压强区段，高出分子蒸馏所需的压强几倍~几十倍，导致产品质量差、产能低和能耗高等一系列问题。

三、应对措施

1. 分子蒸馏设备基本要求

分子蒸馏设备应严格按照真空设备规范设计、制造，其空炉的压升率应在1Pa/小时以下。

2. 选择合适的真空泵

真空泵的抽速与压强密切相关，每一种真空泵只能在一个特定的压强区段工作，而且，在不同的压强区段，抽速相差会很大，相差5~10倍的现象，屡见不鲜！

工业分子蒸馏的工作压强（0.1~几Pa）正好处于中、高真空交界处。如图1所示，传统中真空泵（例如：罗茨泵），因真空度太高，抽气效率显著下降；传统高真空泵（例如：分子泵），因压强太高，抽气效率也显著下降，导致真空机组的选择成为分子蒸馏的一大难题。

抽速：l/s

压强 / Pa   图1 径流分子和传统真空泵的抽速比较

3. 径流分子泵：分子蒸馏的Z佳选择。

“径流分子泵”（简称径流泵）是深圳大学专为分子蒸馏研发的新一代真空泵。如图1所示，该泵在分子蒸馏（0.1~几Pa）区段，具有Z大抽速，而且，还具有如下显著优点：

● 获得清洁、无油真空（质量达到液氮冷阱+干式泵水平），显著提高蒸馏产品的质量；

● 结构简单，转子全部由平圆盘组成，攻克传统分子泵涡轮转子易打片损坏一大缺陷；

● 体积小，泵口朝向，360°任意选择，安装方便；

● 能耗低，不到罗茨泵的1/10，降低生产成本；

径流分子泵已通过广东省科技成果鉴定，由中科院沈学础院士和国内知名专家组成的鉴定委员会给予该泵“将引领真空产业升级换代”和“加快径流泵的产业化和推广应用的步伐，将为真空产业的升级换代做出积极贡献” 的高度评价。

2017年，“径流分子泵”在苏州摩星公司实现量产。

4．强化分子蒸馏物料的前处理

分子蒸馏的气体负载主要来自分离物料，物料中存在大量高蒸汽压组分，以及yong久气体，物料进入蒸馏室后，即成为气体负载。分子蒸馏生产设备的产能大，进料量大，带入蒸馏室的气体负载也大，是分子蒸馏Z主要的气体负载。

显然，降低气体负载与提高真空抽气机组的抽速，具有同等重要的地位。

应对措施：进入分子蒸馏工序之前，采用真空蒸馏除气，并适当提高除气真空度和除气温度，并加大抽气机组的抽速，提升除气效果，切实降低分子蒸馏阶段的气体负载。

5．注意事项

分子蒸馏工序残留的高蒸汽压组分进入真空泵，将沉积在真空泵内，当沉积物超过一定量后，会影响真空泵的运行，故需加强冷凝器（位于蒸馏室和抽气系统之间）去除蒸汽的能力。

径流泵现已大量用于深海鱼油、维生素和胆固醇等行业，例如××生物高科，分子蒸馏真空度由20Pa提高至2Pa，产品胆固醇的纯度由65%提升到95%，产能翻一番，经济效益显著。

   ZJ-150罗茨泵（150 l/s，200 kg）         LB-200立式径流泵（1,500 l/s，24 kg）