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本实用新型涉及分子蒸馏器技术领域，具体公开了一种单体式多级冷凝分子蒸馏器，包括筒体、设置在筒体外的加热机构、设置在筒体内的分配机构和冷凝机构，所述冷凝机构包括至少两圈同轴套设的冷凝组件；每圈所述冷凝组件包括分别设置在筒体底部的冷芯和冷凝液收液槽；所述冷芯设置在冷凝液收液槽中；所述冷凝液收液槽用于收集冷芯外壁上冷凝的蒸出液。与现有技术相比，实现了在一台分子蒸馏器设备中混合物料的二级或二级以上分离，提高了能源的利用率，避免了现有多级分子蒸馏分离技术的简单多级设备串联，即降低了真空机组的耗电量，降低了导热油能耗，较大程度降低了多级分子蒸馏时的设备成本，具有更高的应用价值。