分子蒸馏系统是一种在高真空下操作的蒸馏方法。此时，蒸气分子的平均自由度大于蒸发面与冷凝面之间的距离，因此可以通过材料和液体组分的蒸发速率的差异来分离液体混合物。
分子蒸馏装置系统是一种特殊的液体分离技术，它有别于传统的蒸馏分离原理，而是通过不同物质分子运动平均自由程的差异来实现分离。
随着液体混合物沿加热板流动和加热，重分子从液体表面逸出并进入气相。由于重分子的自由范围不同，不同物质的分子从液面逸出后的移动距离也不同。如果冷凝板设置得当，轻分子会到达冷凝板排出，而重分子则达不到冷凝板沿混合物排出的目的。这样，达到了物料分离的目的。沸腾膜与冷凝面之间的压力差是蒸汽流动的驱动力，很小的压降就会使蒸汽流动。沸腾面和冷凝面之间的距离为 1 mbar。基于此原理的蒸馏器称为短路径蒸馏器。短程蒸馏器(分子蒸馏)在加热对面有一个内置冷凝器，将工作压力降低到 0.001 mbar。
分子蒸馏系统由外加热的立式圆筒、中心的冷凝器和在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮板组成。
蒸馏过程是：物料从蒸发器顶部加入，通过转子上的液体分配器连续均匀地分布在受热面上，然后刮板将液体刮成非常薄的、湍流的液膜，呈螺旋状向下旋转。在此过程中，从受热面逸出的轻分子通过短路和内置冷凝器几乎不发生碰撞凝结成液体，顺着冷凝管流下，通过蒸发器底部的出口管排出。 ;加热区下方圆圈内的残留液体重分子被收集在异形通道中，然后通过侧出口管流出。
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