分子蒸馏不同于一般的蒸馏技术。它是运用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现物质的分离,因而能够实现在远离沸点下操作。
根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够能量时,就会从液面逸出而成为气相分子,随着液面上方气相分子的增加,有一部分气体就会返回液体,在外界条件保持恒定情况下,就会达到分子运动的动态平衡。从宏观上看达到了平衡。
液体混合物为达到分离的目的,首先进行加热,能量足够的分子逸出液面,轻分子的平均自由程大,重分子平均自由程小,若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面,使得轻分子不断被冷凝,从而破坏了轻分子的动平衡而使混合液中的轻分子不断逸出,而重分子因达不到冷凝面很快趋于动态平衡,不再从混合液中逸出,这样,液体混合物便达到了分离的目的。
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分子蒸馏仪能分离常规蒸馏不易分离的物质
分子蒸馏可得到纯净安全的产物,且操作工艺简单,设备少。分子蒸馏技术能分离常规蒸馏不易分离的物质,分子蒸馏装置必须保证体系压力达到的高真空度,对材料密封要求较高,且蒸发面和冷凝面之间的距离要适中,设备加工难度大,造价高。
分子蒸馏设备:
分子蒸馏产品的耗能小,由于分子蒸馏整个分离过热损失少,由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部的压强极低且内部阻力远比常规蒸馏小,因而可**节省能耗。
对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了良好的分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短。
分子蒸馏的蒸馏液膜薄,整个产品的传热效率高,其物料的受热时间短,受加热的液面和加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程,所以由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面。
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分子蒸馏技术的应用领域十分广阔,目前可应用分子蒸馏生产的产品有数百种。在石油化工领域可用于碳氢化合物的分离、原油的渣油及其类似物质的分离,表面活性剂的提纯及化工中间体的精制等;在塑料三业域可用于增塑剂的提纯、高分子物质的脱臭、树脂类物质的精制等;在食品工业领域可用于分离混合油脂、提取脂肪酸及其衍生物,从动植物中提取天然产物等:在医药工业领域.可用于提取合成及天然维生素A、维生素E,制取氨基酸及葡萄糖衍生物等;在香料工业领域,可用于处理天然香精油,使天然香料的品质 ** 提高。
目前国内**技术的分子蒸馏装置是我公司开发成功的分子蒸馏成套工业化装置,实现了高真空下长期稳定运行,并具有适应性广、可调节性能好的特点,可进行多种产品的生产,适用于多种工业领域。例如:从鱼油提取DHA、EPA,其含量达到70%以上,而国外一般为30-60%;从植物油渣中提取天然维生素E,其含量达到55%,而国外一般为30-40%;其它如a-麻酸、单甘酯、烷基多苷、丙二醇酯、玫瑰油、米糠油、谷维素等也已投产、在建和开发。
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分子蒸馏的特点:
1.极高真空:短程蒸馏特殊的构造设计,允许操作压力达到极低的操作真空,实验规模的设备真空可达0.001mbar,即使工业规模的设备也能达到0.01-0.05mbar。
2. 操作温度远低于物料的沸点:由于短程蒸馏采用中心冷凝,物料流动截面积等于蒸发表面,使得蒸发器和冷凝器之间只存在轻微的压降,也就是说真空系统尾端真空度几乎和蒸发器的真空接近。极低的工作压力确保了极低的蒸馏温度,因此短程蒸馏是目前来说*温和的蒸馏方式。
3. 受热时间短: 由采用垂直刮板成膜设计,物料在加热壁上的停留时间短,对其他蒸馏而言,受热时间一般较长(30分钟以上甚至几十个小时),而短程蒸馏*为十几秒。由于短程蒸馏加热壁与冷凝器间有严格的距离要求,由液面逸出的轻分子,几乎瞬时就到达冷凝面,汽相轻分子受热时间在这个过程中可以忽略不计。热分解的可能被*小化。
4. 传质和传热效率优越:短程蒸馏采用机械刮膜系统,区别于其他如降膜类蒸发器的成膜不均缺陷,在短程蒸发器内物料成膜厚度均匀而且流动特性优良,由于液面和加热面的面积几乎相等,传质和传热效率优越。
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分子蒸馏设备
一套完整的分子蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的**部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提高 分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。
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