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         分子蒸餾器的液體混合物沿加熱板流動並被加熱，輕、重分子會逸出液麵而進入氣相，由於輕、重分子的自由程不同，因此，不同物質的分子從液麵逸出後移動距離不同，若能恰當地設置一塊冷凝板，則輕分子達到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達到物質分離的目的。分子蒸餾設備在沸騰的薄膜和冷凝麵之間的壓差是蒸汽流向的驅動力，對於微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰麵和冷凝麵之間非常短的距離，基於這個原理製作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱麵的對麵，並使操作壓力降到0.001mbar。

         分子蒸餾器是一種在高真空下操作的蒸餾方法，這時蒸氣分子的平均自由程大於蒸發表麵與冷凝表麵之間的距離，從而可利用料液中各組分蒸發速率的差異，對液體混合物進行分離，在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當蒸發空間的壓力很低(10-2 ～10-4 mmHg)，且使冷凝表麵靠近蒸發表麵，其間的垂直距離小於氣體分子的平均自由程時，從蒸發表麵汽化的蒸氣分子，可以不與其他分子碰撞，直接到達冷凝表麵而冷凝。

         分子蒸餾技術具有操作溫度低（遠低於沸點）、高真空度、受熱時間短（以秒計），不會發生受熱分解，分離效率高等，特別適用於高沸點、熱敏性、易氧化物質的分離；分子蒸餾可有效地脫除輕分子物質（脫臭）、重分子物質（脫色）及脫除混合物中雜質；分離度高，高於傳統蒸餾及薄膜蒸發技術；容易形成連續化生產，操作簡單；分子蒸餾的蒸餾距離短，分子平均自由程一般不超過25mm，能耗小。