分子蒸餾裝置主要應用于產品的提純、濃縮、溶劑回收，脫除游離單體，產品色澤的改進及干燥等，特別適用于高沸點和熱敏性及易氧化物料的分離。以下領域都可以使用：
1.石油化工：原油的分離與精制，例如：低蒸氣壓油、高黏度潤滑油的制取、碳氫化合物的分離，殘余焦油、基礎油、光亮油、凡士林等的精制。重油的蒸餾真空殘餾物的蒸餾再生從重油中回收石蠟。能源環保廢機油再生生物柴油。
2.化學工業：化工中間體的精制及表面活性劑的提純等，如：脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪醇、表面活性劑、二聚酸、聚酰胺樹脂、酚醛樹脂、聚胺酯、異氰酸鹽、環氧油等。化學物的蒸餾，如：高分子醇、烷烴、多元醇、乳胺等。
3.制藥工業：醫藥中間體的提純及從天然物質中提取醫藥制品：維生素E、維生素A、葡萄糖衍生物、氨基酸脂、卵磷脂、β-胡蘿卜素等;混合油脂的分離：如：硬脂酸單甘油脂、月桂酸單甘油脂、丙二醇脂等從母液中回收有效成份;有機酸的濃縮和提純;合成樹脂的干燥;高分子物質的脫水和脫溶劑。
4.涂料工業：分子蒸餾可以使聚氨酯預聚物中脫除溶劑及TDI單體等的分離。
5.化妝品工業：去除化妝品基質中的農藥;香精香料合成及天然香精香料的提純，如玫瑰油、桂皮油、香根油、香茅油、山蒼子油等的精制。
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