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當液體混合物沿加熱板流動並被加熱，輕、重分子會逸出液面而進入氣相，由于輕、重分子的自由程不同，因此，不同物質的分子從液面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。短程分子蒸餾裝置帶有加熱夾套的圓柱型筒體，轉子和內置冷凝器；在轉子的固定架上裝有刮膜器和防飛溅裝置。內置冷凝器位于蒸發器的中心，轉子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉。從加熱面上逸出的輕分子，經過短的路線和幾乎未經碰撞到內置冷凝器上冷凝成液，並沿冷凝器管流下，通過位于蒸發器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集，再通過側面的出料管中流出。

夾套的長度與分段則根據提供能源的途徑、內部冷凝器結構以及刮板具體尺寸等參數來確定。當能源爲導熱油時，夾套內部可以考慮設置導流板，以強化加熱器的蒸發傳熱過程。筒體與上下封頭組成密閉空腔，短程分子蒸餾裝置連接處必須采用可靠的密封結構，以滿足分子蒸餾過程要求的極高真空度的嚴格要求。在特定條件下甚至考慮磁流體密封結構，如果系統有特殊要求時，也可以考慮磁力驅動設計，轉軸處的動密封轉變爲靜密封，這將更好地確保極高真空度的要求。設置原料液除氣器，以便除去被設備內部吸附的空氣或揮發性不凝成分，應根據系統具體要求，可設計爲多種形式:壁面反射式、層板式、噴射式、填料式、降膜式等；也有采用刮板薄膜蒸發器作爲原料液除氣器的。