تقطیر مولکولی که به عنوان تقطیر با مسیر کوتاه نیز شناخته میشود، یک روش جداسازی بسیار کارآمد و مهم در علم جداسازی مدرن است. تمایز اصلی آن از تقطیر معمولی در اصول عملیاتی و شرایط فرآیند نهفته است.
این تکنیک با استفاده از تفاوت در مسیر آزاد متوسط مولکول ها در خلاء بالا، مواد را جدا می کند. این امر منجر به دمای عملیاتی پایین، مدت زمان گرمایش کوتاه و راندمان جداسازی بالا میشود، و آن را به ویژه برای تصفیه مواد-با نقطه جوش-بالا، حساس به حرارت-و به راحتی اکسید شده مناسب میسازد.
در تقطیر معمولی، جداسازی معمولاً در نزدیکی نقطه جوش ماده اتفاق می افتد. تبخیر و تراکم فرآیندهای برگشت پذیر هستند و فازهای بخار و مایع در نهایت به تعادل می رسند. تقطیر مولکولی در دمای قابل توجهی کمتر از نقطه جوش در فشار اتمسفر عمل می کند. تبخیر در سطح مایع بدون جوش صورت می گیرد. با حفظ خلاء بالا در سیستم، مولکول های تبخیر شده از سطح مایع به سطح تراکم با حداقل برخورد حرکت می کنند. این فرآیند به عنوان یک فرآیند غیرتعادلی با مولکولها در یک جهت مشخص میشود.
از نظر طراحی تجهیزات، هسته یک واحد تقطیر مولکولی باید اطمینان حاصل کند که فاصله بین سطوح تبخیر و تراکم کمتر از میانگین مسیر آزاد مولکولهای بخار است. تحت این شرایط، مولکولها میتوانند بدون مانع به کندانسور حرکت کنند و به سرعت متراکم شوند، از-اختلاط و تبخیر مجدد- جلوگیری میکنند و در نتیجه به جداسازی کارآمدی دست مییابند. انواع متداول تجهیزات عبارتند از فیلم در حال سقوط، فیلم پاک شده، و ثابت های مولکولی گریز از مرکز. طراحی فیلم پاک شده از اجزای مکانیکی برای تشکیل یک فیلم مایع نازک و یکنواخت استفاده می کند که به طور موثر جرم و انتقال حرارت را افزایش می دهد و به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود.
این فناوری در حال حاضر به طور گسترده در بخش های مختلف صنعتی استفاده می شود. در صنعت مواد شیمیایی خوب، تقطیر مولکولی برای خالص سازی روغن های مصنوعی، استخراج مونوگلیسریدها و پردازش سایر افزودنی های پلیمری استفاده می شود. در صنایع غذایی و روغنها، این تکنیک میتواند DHA و EPA را از روغنهای ماهی غلیظ کند و همچنین اسیدهای چرب آزاد و باقی ماندههای آفتکشها را از روغنهای گیاهی حذف کند. در استخراج محصولات طبیعی، از آن برای تصفیه اسانس ها و جداسازی اجزای حساس به حرارت مانند کاروتنوئیدها استفاده می شود. در صنعت پتروشیمی، تقطیر مولکولی نیز در فرآوری فراکسیون های روغن روان کننده با نقطه جوش بالا استفاده می شود و به طور موثر باقیمانده ها و ناخالصی ها را از بین می برد.
از آنجایی که صنایع مرتبط همچنان خواستار خلوص، کیفیت و کارایی فرآیند بالاتر هستند، فناوری تقطیر مولکولی به طور مداوم در حال بهینه سازی و نوآوری است. توسعه آتی آن بیشتر بر طراحی تجهیزات پالایش، کنترل دقیق پارامترهای فرآیند، و ادغام با سایر فرآیندهای جداسازی و واکنش متمرکز خواهد بود تا نیازهای تولید با دقت بالا در بخشهایی مانند مواد شیمیایی، دارویی، و مواد کاربردی بهتر برآورده شود.