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分子蒸餾器也適用於分子蒸餾。分子流直接從加熱表麵流向冷凝器表麵。分子蒸餾過程可分為以下四個步驟：

1.分子從液相主體擴散到蒸發表麵：一般來說，液相擴散速率是控製分子蒸餾速度的主要因素，因此應盡量減小液層厚度，加強液層流動。

2.液體層表麵分子的自由蒸發：蒸發速率隨溫度升高而增大，但分離係數有時隨溫度升高而減小。因此，應在保證加工材料熱穩定性的前提下進行選擇經濟合理的蒸餾溫度。

3.分子從蒸發表麵飛到冷凝表麵：在蒸汽分子從蒸發到冷凝的過程中，它們可能相互碰撞，或與留在兩側之間的空氣分子碰撞。由於分子的蒸發它比空氣分子重得多，而且大多數分子的運動方向相同，因此它們自身的碰撞對飛行方向和蒸發速度幾乎沒有影響。殘存的粉子在雙方之間雜亂無章。由於該章的熱運動狀態，所以殘留的4個粉子的數量是影響飛行方向和蒸發速度的主要因素。

4.分子在冷凝表麵冷凝：隻要熱側和冷側之間存在溫差（-一般為70~100℃），且冷凝表麵的形狀合理且光滑，則認為冷凝步驟可以完成，因此選擇合理的冷凝設備的形式非常重要。