分子蒸餾在刮板蒸發(fā)器的基礎上在內(nèi)部安置一個冷凝器。當進料混合物受熱后某輕物質(zhì)分子運動至一定距離時碰到冷凝器即被凝結成液體分離出來,重物質(zhì)而沿器壁流下。由于輕物質(zhì)汽相在內(nèi)部即被冷凝,使得真空壓降很小可保持設備內(nèi)較高真空度,不僅能有效地去除液體中低分子物質(zhì),如:有機溶劑、臭味等,而且有選擇地蒸出目的產(chǎn)物,去除其它雜質(zhì),因此被視為天然品質(zhì)的保護者和回歸者。
在分子蒸餾過程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒有不易分離的物質(zhì)。不過在實際運行中仍然有不足之處,因此有些地方還需要改進。

為保證系統(tǒng)的高真空,待分離物料應先脫氣,大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)則應單獨設置真空脫氣系統(tǒng)。料液貯罐應設置加熱和攪拌裝置,這樣在料液被送入蒸餾器之前,可在貯罐中先行預熱,以提高蒸餾效率。在分子蒸餾過程中,進料速度是一個十分重要的操作參數(shù),因此進料管路上應安裝的流量測量和控制儀表。
餾分在常溫下可能呈固體狀態(tài),因此餾分收集系統(tǒng)應設置保溫或加熱裝置,以避免餾出液或殘液在流出過程中可能冷卻成固體而堵塞管道。對主要用于實驗研究的小型分子蒸餾器,接收器的結構宜采用多級接收形式,這樣可通過調(diào)節(jié)閥門或轉盤實現(xiàn)在不停車的情況下收集不同操作條件下的餾分,從而給實驗研究帶來方便。
控制冷卻系統(tǒng)溫度的恒溫水浴應具有加熱和制冷兩種功能。若只有加熱功能,則在氣溫較高且蒸餾溫度較低的情況下,可能會因溫差過小而使冷凝效果不明顯,導致產(chǎn)量下降,嚴重時還會引起冷凝溫度不穩(wěn)定,使測量誤差增加,導致實驗結果不平行。