Hệ thống chưng cất phân tử là một phương pháp chưng cất hoạt động trong chân không cao. Tại thời điểm này, độ tự do trung bình của phân tử hơi lớn hơn khoảng cách giữa bề mặt bay hơi và bề mặt ngưng tụ, do đó hỗn hợp chất lỏng có thể được tách ra bằng sự khác biệt về tốc độ bay hơi của các thành phần vật liệu và chất lỏng.
Hệ thống nhà máy chưng cất phân tử là một kỹ thuật tách chất lỏng đặc biệt, khác với nguyên tắc tách chưng cất truyền thống, nhưng đạt được sự tách biệt thông qua sự khác biệt về quy trình tự do trung bình của chuyển động phân tử của các chất khác nhau.
Khi hỗn hợp chất lỏng chảy và nóng lên dọc theo tấm gia nhiệt, các phân tử nặng thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng và đi vào pha khí. Do phạm vi tự do của các phân tử nặng khác nhau, khoảng cách di chuyển của các phân tử của các chất khác nhau sau khi thoát khỏi bề mặt chất lỏng cũng khác nhau. Nếu tấm ngưng tụ được thiết lập đúng cách, các phân tử ánh sáng sẽ đạt được mục đích thoát ra khỏi tấm ngưng tụ, trong khi các phân tử nặng không đạt được mục đích thoát ra khỏi tấm ngưng tụ dọc theo hỗn hợp. Như vậy, đạt được mục đích phân tách vật liệu. Sự khác biệt về áp suất giữa màng sôi và bề mặt ngưng tụ là động lực của dòng hơi, và một sự giảm áp suất nhỏ sẽ làm cho hơi chảy. Khoảng cách giữa bề mặt sôi và bề mặt ngưng tụ là 1 mbar. Máy chưng cất dựa trên nguyên tắc này được gọi là máy chưng cất đường ngắn. Các máy chưng cất tầm ngắn (chưng cất phân tử) có một bình ngưng tích hợp ở phía đối diện với nhiệt làm giảm áp suất làm việc xuống 0,001 mbar.
Hệ thống chưng cất phân tử bao gồm một xi lanh thẳng đứng được làm nóng bên ngoài, một bình ngưng ở trung tâm và một scraper quay giữa các máy chưng cất và bình ngưng.
Quá trình chưng cất là: vật liệu được thêm vào từ trên cùng của thiết bị bay hơi, được phân phối liên tục và đồng đều trên bề mặt nóng thông qua bộ phân phối chất lỏng trên rôto, sau đó scraper cạo chất lỏng thành một màng lỏng rất mỏng, hỗn loạn, quay xuống theo hình xoắn ốc. Trong quá trình này, các phân tử ánh sáng thoát ra từ bề mặt nóng ngưng tụ thành chất lỏng thông qua ngắn mạch và bình ngưng tích hợp, chảy xuống ống ngưng tụ và thoát ra qua ống thoát ở dưới cùng của thiết bị bay hơi. Các phân tử trọng lượng cơ thể lỏng còn lại bên trong vòng tròn bên dưới khu vực sưởi ấm được thu thập trong các kênh đặc biệt và sau đó chảy ra qua các ống thoát bên.