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分子蒸餾利用液體混合物中各組分揮發度的差別，使液體混合物部分汽化并隨后使蒸汽部分冷凝，從而實現其所含組分的分離，是一種屬于傳質分離過程的單元操作。蒸餾在煉油、化工、輕工、食品工業等部門廣泛應用，例如將原油分離為汽油、煤油、柴油、潤滑油，將液化空氣分離為氧、氮和各惰性氣體等。尤其是在天然產物的分離、提純和濃縮方面有較強的優勢，其中包括成分復雜的以及熱敏性的物質，如維生素和多元不飽和脂肪酸等。
原理：
根據分子運動平均自由程公式知，不同種類的分子，由于其分子有效直徑不同，故其平均自由程也不同，即其為不同種類分子。從統計學觀點看，其逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的。
分子蒸餾的分離就是利用液體分子受熱后從液面逸出，而不同種類分子逸出后其平均自由程不同這一性質來實現的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，使得輕分子落在冷凝面上，重分子因達不到冷凝面而返回原來液面，這樣混合物就得以分離。
杜馬司FMD-150A短程分子蒸餾
對于各組分揮發度相等或相近的混合液，為了增加各組分間的相對揮發度，可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類，這類分離操作稱為特殊精餾，其中包括恒沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾；還有在精餾時混合液各組分之間發生化學反應的，這稱為反應精餾。工業蒸餾的方法有：
①閃急蒸餾。將液體混合物加熱后經受一次部分汽化的分離操作。
②簡單蒸餾。使混合液逐漸汽化并使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作。
③精餾。借助回流來實現高純度和高回收率的分離操作，這是應用廣泛的蒸餾方法。
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