La distillation moléculaire, également connue sous le nom de distillation à court-chemin, est une méthode de séparation très efficace et importante dans la science moderne de la séparation. Ses principales distinctions par rapport à la distillation conventionnelle résident dans les principes de fonctionnement et les conditions de traitement.
Cette technique sépare les substances en utilisant les différences dans le libre parcours moyen des molécules sous vide poussé. Cela conduit à des températures de fonctionnement basses, à des durées de chauffage courtes et à une efficacité de séparation élevée, ce qui le rend particulièrement adapté à la purification de matériaux à -point d'ébullition-élevé, sensibles à la chaleur- et facilement oxydables.
Dans la distillation conventionnelle, la séparation se produit généralement près du point d’ébullition de la substance. L'évaporation et la condensation sont des processus réversibles et les phases vapeur et liquide finissent par atteindre l'équilibre. La distillation moléculaire s'effectue à des températures nettement inférieures au point d'ébullition à pression atmosphérique. L'évaporation s'effectue à la surface du liquide sans ébullition. En maintenant un vide poussé dans le système, les molécules évaporées se déplacent de la surface du liquide à la surface de condensation avec un minimum de collisions. Ce processus est caractérisé comme un processus hors-équilibre, avec des molécules se déplaçant dans une seule direction.
En termes de conception des équipements, le cœur d'une unité de distillation moléculaire doit garantir que la distance entre les surfaces d'évaporation et de condensation est inférieure au libre parcours moyen des molécules de vapeur. Dans ces conditions, les molécules peuvent voyager sans entrave jusqu'au condenseur et se condenser rapidement, empêchant ainsi le re-mélange et la re-évaporation, permettant ainsi une séparation efficace. Les types d'équipement courants comprennent le film tombant, le film essuyé et les distillateurs moléculaires centrifuges. La conception du film essuyé utilise des composants mécaniques pour former un film liquide fin et uniforme, améliorant efficacement le transfert de masse et de chaleur, et est largement utilisée dans les applications industrielles.
Cette technologie est désormais largement appliquée dans divers secteurs industriels. Dans l'industrie de la chimie fine, la distillation moléculaire est utilisée pour purifier les huiles synthétiques, extraire les monoglycérides et traiter d'autres additifs polymères. Dans l’industrie alimentaire et pétrolière, cette technique peut concentrer le DHA et l’EPA des huiles de poisson, ainsi qu’éliminer les acides gras libres et les résidus de pesticides des huiles végétales. Dans l'extraction de produits naturels, il est utilisé pour raffiner les huiles essentielles et isoler les composants sensibles à la chaleur tels que les caroténoïdes. Dans l'industrie pétrochimique, la distillation moléculaire est également utilisée pour traiter des fractions d'huiles lubrifiantes à point d'ébullition élevé-point d'ébullition-, éliminant ainsi efficacement les résidus et les impuretés.
Alors que les industries connexes continuent d’exiger une pureté, une qualité et une efficacité des processus supérieures, la technologie de distillation moléculaire est constamment optimisée et innovée. Son développement futur se concentrera davantage sur la conception des équipements de raffinage, le contrôle précis des paramètres de processus et l'intégration avec d'autres processus de séparation et de réaction, afin de mieux répondre aux besoins de fabrication de haute-précision dans des secteurs tels que-produits chimiques haut de gamme, produits pharmaceutiques et matériaux fonctionnels.