一:短程分子蒸餾儀的應(yīng)用領(lǐng)域:
1、精細(xì)化工,如芳香油提純,高聚物中間體的純化,羊毛脂的提取等。
2、食品行業(yè):如精制魚(yú)油,油脂脫酸,精制高碳醇,混合油脂的分離等。
3、其他領(lǐng)域:石油行業(yè),日用化學(xué),環(huán)保領(lǐng)域等等。
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]]>1、分離程度更高,分子蒸餾能分離常規(guī)不易分開(kāi)的物質(zhì)。
2、遠(yuǎn)低于物料沸點(diǎn)的溫度下操作,而且物料停留時(shí)間短;利于高沸點(diǎn)、熱敏及易氧化物料的分離。
3、有效地脫除液體中的物質(zhì)如有機(jī)溶劑、臭味等,對(duì)于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法。
4、物理分離法,無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、無(wú)殘留,可得到純凈安全的產(chǎn)物。
5、進(jìn)料罐可選實(shí)現(xiàn)預(yù)加熱功能,預(yù)熱溫度可以調(diào)節(jié)。
6、沒(méi)有沸騰鼓泡現(xiàn)象,分子蒸餾是液層表面上的蒸發(fā),在低壓力下進(jìn)行,液體中無(wú)溶解的空氣,因此在蒸餾過(guò)程中不能使整個(gè)液體沸騰,沒(méi)有鼓泡現(xiàn)象。
7、提供多種規(guī)格客戶選擇,適用于客戶小試實(shí)驗(yàn),中試實(shí)驗(yàn),如果需要更大蒸發(fā)面積規(guī)格的可以根據(jù)客戶要求定制。
8、各個(gè)接口采用的是氟膠墊片進(jìn)行密封,氣密性好,如客戶需要耐腐蝕可以更換成四氟材質(zhì)。
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]]>根據(jù)分子蒸餾分離的原理可知,分子蒸餾分離主要依靠輕質(zhì)分子與重質(zhì)分子之間的分子平均自由程的差異進(jìn)行分離,同時(shí)分離過(guò)程中逸出的待分離輕質(zhì)分子極易于被冷卻獲得輕質(zhì)循分,因而分子蒸餾技術(shù)具有以下幾項(xiàng)基本特點(diǎn):
(1)遠(yuǎn)離化合物沸點(diǎn)的低溫蒸餾常規(guī)蒸餾技術(shù)主要依靠化合物之間的沸點(diǎn)的不同來(lái)進(jìn)行分離,因而要實(shí)現(xiàn)高效分離就必須使得待分離化合物處于沸騰狀態(tài),因而常規(guī)的蒸餾技術(shù)的分離過(guò)程需要較高的溫度。分子蒸餾分離技術(shù)依靠化合物的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差異進(jìn)行分離,高真空度的蒸餾過(guò)程既能降低化合物的滿點(diǎn)也可以進(jìn)一步增大化合物之間平均自由程的差異,因而該蒸餾過(guò)程可以在低溫度下進(jìn)行高效蒸餾。
(2)超低壓下的蒸餾理論上的分子蒸餾分離過(guò)程發(fā)生在0.01Pa值0.1Pa之間,超低的蒸餾壓力可以增大化合物的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程,進(jìn)而擴(kuò)大化合物間平均自由程的差異,實(shí)現(xiàn)高效分離。傳統(tǒng)的蒸餾技術(shù)多為釜式蒸餾,待分離的化合物首先在沸點(diǎn)下氣化變成氣體,氣態(tài)的化合物在真空泵的作用下被整體抽出,流經(jīng)冷凝器的時(shí)候才可以得到冷凝。冷凝器與蒸發(fā)面之問(wèn)過(guò)長(zhǎng)的距離,使得該段
距離間充滿了氣態(tài)化合物,因而很難降低蒸發(fā)液面處的壓力。對(duì)于分子蒸餾技術(shù),由于冷凝器與蒸發(fā)表面布置得十分緊密,待分離的化合物一旦揮發(fā)逸出,便立即被冷凝,因而冷凝器與蒸發(fā)器表面之間的氣態(tài)化合物分壓很低,可以實(shí)驗(yàn)超低壓下的化合物分離。
(3)快速與高效分離分子蒸餾分離過(guò)程中待分離化合物從分離器主體的上部流入,從下部流出。在蒸發(fā)器表面上,待分離化合物會(huì)在成膜部件的作用下形成2mm左右厚度的液膜,液膜狀的蒸餾有利于待分離化合物的高效逸出。同時(shí)分子蒸餾分離過(guò)程中,冷凝面與蒸發(fā)表面的近距離布置,使得待分離化合物一旦逸出就能夠得到迅速的冷凝,因而減少了熱敏性待分離化合物在高溫下的停留時(shí)間,有利于保持化合物的特性??傮w而言,分子蒸餾技術(shù)既能夠減少待分離化合物在加熱表面的停留時(shí)間,也可以縮短揮發(fā)份從逸出至冷凝之間的高溫氣態(tài)停留時(shí)間。
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]]>分子蒸餾是一種液-液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。由于分子蒸餾技術(shù)能解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問(wèn)題,這種新型蒸餾方式近年在業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
分子蒸餾須在設(shè)計(jì)蒸發(fā)器內(nèi)才能實(shí)現(xiàn),國(guó)外引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)時(shí)翻譯成短程蒸餾器(分子蒸餾器)。在特定真空條件下,這時(shí)物料蒸汽分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對(duì)液體混合物進(jìn)行分離。
當(dāng)液體混合物沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動(dòng)距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達(dá)到物質(zhì)分離的目的。分子蒸餾四個(gè)過(guò)程:
1、 分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散:通常,液相中的擴(kuò)散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素,所以應(yīng)盡量減薄液層厚度及強(qiáng)化液層的流動(dòng)。
2、 分子在液層表面上的自由蒸發(fā):蒸發(fā)速度隨著溫度的升高而上升,但分離因素有時(shí)卻隨著溫度的升高而降低,所以,應(yīng)以被加工物質(zhì)的熱穩(wěn)定性為前提,選擇經(jīng)濟(jì)合理的蒸餾溫度。
3、 分子從蒸發(fā)表面向冷凝面飛射:蒸汽分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過(guò)程中,可能彼此相互碰撞,也可能和殘存于兩面之間的空氣分子發(fā)生碰撞。由于蒸發(fā)分子遠(yuǎn)重于空氣分子,且大都具有相同的運(yùn)動(dòng)方向,所以它們自身碰撞對(duì)飛射方向和蒸發(fā)速度影響不大。而殘氣分子在兩面間呈雜亂無(wú)章的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故殘氣分子數(shù)目的多少是影響飛射方向和蒸發(fā)速度的主要因素。
4、 分子在冷凝面上冷凝:只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差,冷凝表面的形式合理且光滑則認(rèn)為冷凝步驟可以在瞬間完成,所以選擇合理冷凝器的形式相當(dāng)重要。
短程蒸餾器(分子蒸餾器)在刮板薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)部設(shè)計(jì)了內(nèi)置冷凝器,精密制造的轉(zhuǎn)子部件能在0.001mbar高真空下穩(wěn)定運(yùn)行,從而真正實(shí)現(xiàn)分子蒸餾原理。
短程蒸餾器(分子蒸餾器)的特點(diǎn):
1.真空:短程蒸餾的構(gòu)造設(shè)計(jì),允許操作壓力達(dá)到極低的操作真空,實(shí)驗(yàn)規(guī)模的設(shè)備真空可達(dá)0.001mbar,即使工業(yè)規(guī)模的設(shè)備也能達(dá)到0.01-0.05mbar。
2. 操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn):由于短程蒸餾采用中心冷凝,物料流動(dòng)截面積等于蒸發(fā)表面,使得蒸發(fā)器和冷凝器之間只存在輕微的壓降,也就是說(shuō)真空系統(tǒng)尾端真空度幾乎和蒸發(fā)器的真空接近。極低的工作壓力確保了極低的蒸餾溫度,因此短程蒸餾是目前來(lái)說(shuō)溫和的蒸餾方式。
3. 受熱時(shí)間短: 由采用垂直刮板成膜設(shè)計(jì),物料在加熱壁上的停留時(shí)間短,對(duì)其他蒸餾而言,受熱時(shí)間一般較長(zhǎng)(30分鐘以上甚至幾十個(gè)小時(shí)),而短程蒸餾僅為十幾秒。由于短程蒸餾加熱壁與冷凝器間有嚴(yán)格的距離要求,由液面逸出的輕分子,幾乎瞬時(shí)就到達(dá)冷凝面,汽相輕分子受熱時(shí)間在這個(gè)過(guò)程中可以忽略不計(jì)。熱分解的可能被小化。
4. 傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越:短程蒸餾采用機(jī)械刮膜系統(tǒng),區(qū)別于其他如降膜類蒸發(fā)器的成膜不均缺陷,在短程蒸發(fā)器內(nèi)物料成膜厚度均勻而且流動(dòng)特性優(yōu)良,由于液面和加熱面的面積幾乎相等,傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越。
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分子蒸餾設(shè)備利用分子蒸餾技術(shù),在高真空條件下利用不同種類分子間的不同平均自由程實(shí)行液-液分離,即輕分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,若在二者中間設(shè)置冷凝面,使得輕分子落在冷凝面上被冷凝,而重分子回落實(shí)現(xiàn)混合物的分離。因此,分子蒸餾只要冷熱兩個(gè)面之間達(dá)到足夠的溫度差,就可以進(jìn)行分離,這使得操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn),不會(huì)破壞物料內(nèi)部成分。
我國(guó)對(duì)分子蒸餾設(shè)備的認(rèn)識(shí)從60年代就開(kāi)始了,直到80年代末真正的設(shè)備被引進(jìn)國(guó)內(nèi)后,人們開(kāi)發(fā)出了分子蒸餾設(shè)備在多個(gè)食品深加工領(lǐng)域的應(yīng)用。在油脂分離里,分子蒸餾設(shè)備可以分離出有效物質(zhì)如甘油和單甘酯,甘油可以用作食品加工中的甜味劑和保濕劑,而單甘脂則是重要的食品乳化劑。不僅如此,分子蒸餾設(shè)備還能隔絕游離脂肪酸,避免其對(duì)油脂的色澤風(fēng)味產(chǎn)生影響?!安栌湍棠獭蓖ㄟ^(guò)引入分子蒸餾設(shè)備,保障制油過(guò)程有害物質(zhì)的剔除,制作出的有機(jī)山茶油提供給了金磚會(huì)議。
從動(dòng)物中提取天然產(chǎn)物也廣泛使用分子蒸餾設(shè)備。以魚(yú)油為例,魚(yú)油中富含EPA(全順式高度不飽和脂肪酸二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸),極具生理活性,具有抗炎、提高免疫力的作用,是很有潛力的天然藥物和功能食品。合生元利用分子蒸餾技術(shù)從深海金槍魚(yú)油中提取出DHA ,不僅提高了純度,保護(hù)了活性,還有效去除了魚(yú)腥味。另外乳酸的分離、辣椒的紅色素提取等都可以利用分子蒸餾設(shè)備進(jìn)行制作。
市面上的分子蒸餾設(shè)備有三種,一種是降膜式分子蒸餾器,使用重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪?,效率不高,故而接近淘汰;一種是刮膜式分子蒸餾裝置,該裝置在降膜式分子蒸餾器的基礎(chǔ)上設(shè)置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉(zhuǎn)動(dòng)刮板,通過(guò)刮板的轉(zhuǎn)動(dòng)使得下流液層得到充分?jǐn)嚢璨⒓涌煺舭l(fā)面液層的更新,從而提高了效率。因此在我國(guó)得到了較大范圍的普及,但液體分配裝置一直難以完善;最后一種是離心式分子蒸餾裝置,該裝置通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)形成薄膜,同時(shí)加熱蒸發(fā)使之凝縮,是目前較為理想的裝置。但因?yàn)橐笠懈咚傩D(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)和真空密封技術(shù),價(jià)格偏高。
隨著我國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展,人們對(duì)食品的要求趨向高品質(zhì),精深加工的食品勢(shì)必會(huì)贏得更多人的喜愛(ài)。從這點(diǎn)看,分子蒸餾設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)要加大科研投入,研發(fā)出更適應(yīng)市場(chǎng)需求的食品機(jī)械設(shè)備。
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]]>從設(shè)計(jì)構(gòu)造上分為刮板式短程蒸餾設(shè)備、離心式短程蒸餾器和近年一些廠家改進(jìn)薄膜蒸發(fā)器的冷凝器安裝位置演變而來(lái)的短程蒸餾器。
目前應(yīng)用較廣技術(shù)最成熟的是刮板式短程蒸餾器,設(shè)計(jì)采用由外加熱的垂直蒸發(fā)筒體、中心冷凝器以及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。其蒸餾過(guò)程是:物料從蒸發(fā)器的頂部加入,經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過(guò)程中,從加熱面上逸出的輕組分,經(jīng)過(guò)很短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過(guò)位于蒸發(fā)器底部的出料管排出;殘液即重組分在加熱區(qū)下的圓形通道中收集,再通過(guò)側(cè)面的出料管中流出。
分子蒸餾,更準(zhǔn)確說(shuō)是分子蒸餾原理,它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。其蒸餾過(guò)程當(dāng)液體混合物,在某個(gè)特定的壓力條件下,沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動(dòng)距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板(蒸發(fā)面積冷凝面距離一般小于100MM),則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣達(dá)到物質(zhì)分離的目的。
從蒸餾過(guò)程描述中應(yīng)注意“特定壓力條件”和“蒸發(fā)面積冷凝面距離”。也就是說(shuō)不是所有原料都能實(shí)現(xiàn)分子蒸餾;分子蒸餾過(guò)程只有在刮板式短程蒸餾器或者離心式短程蒸餾器才能實(shí)現(xiàn);不是簡(jiǎn)單的在短程蒸餾器內(nèi)蒸餾就是分子蒸餾,分子蒸餾實(shí)現(xiàn)必須是在特定壓力特定溫度下實(shí)現(xiàn)的分子級(jí)運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)分離過(guò)程。
所以簡(jiǎn)單的把分子蒸餾和短程蒸餾混為一談是錯(cuò)誤的,其本質(zhì)是有區(qū)別的。
短程蒸餾設(shè)備的特點(diǎn):極高真空:刮板式短程蒸餾特殊的構(gòu)造設(shè)計(jì),允許操作壓力達(dá)到極低的操作真空,實(shí)驗(yàn)規(guī)模的設(shè)備真空可達(dá)0.001mbar,即使工業(yè)規(guī)模的設(shè)備也能達(dá)到0.01-0.05mbar。
操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn):由于刮板式短程蒸餾采用中心冷凝方式,蒸發(fā)面積冷凝面距離一般小于50mm(實(shí)驗(yàn)裝置距離小于10mm),使得蒸發(fā)器和冷凝器之間只存在輕微的壓降,也就是說(shuō)真空系統(tǒng)尾端真空度幾乎和蒸發(fā)器的真空接近。DEA的設(shè)計(jì)完全符合分子蒸餾過(guò)程的實(shí)現(xiàn)條件。
受熱時(shí)間短: 由采用垂直旋轉(zhuǎn)的刮板成膜設(shè)計(jì),物料在加熱壁上的停留時(shí)間短僅為十幾秒。由于短程蒸餾加熱壁與冷凝器間有嚴(yán)格的距離要求,由液面逸出的輕分子,幾乎瞬時(shí)就到達(dá)冷凝面,汽相輕分子受熱時(shí)間在這個(gè)過(guò)程中可以忽略不計(jì)。熱分解的可能被最小化。
傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越:DEA短程蒸餾采用機(jī)械刮膜系統(tǒng),區(qū)別于其他如降膜類蒸發(fā)器的成膜不均缺陷,在短程蒸發(fā)器內(nèi)物料成膜厚度均勻而且流動(dòng)特性優(yōu)良,由于液面和加熱面的面積幾乎相等,傳質(zhì)和傳熱效率優(yōu)越。
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]]>1. 降膜式分子蒸餾器
為早期形式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但由于液膜厚,效率差,當(dāng)今世界各國(guó)很少采用。該裝置是采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞?。將物料加?蒸發(fā)物就可在相對(duì)方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在蒸發(fā)面上形成的液膜較厚,效率差,現(xiàn)在各國(guó)很少采用。
2. 刮膜式分子蒸餾裝置
我國(guó)在80年代末才開(kāi)展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應(yīng)用研究。該裝置形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它采取重力使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞剑珵榱耸拐舭l(fā)面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設(shè)置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉(zhuǎn)動(dòng)刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分?jǐn)嚢?還可以加快蒸發(fā)面液層的更新,從而強(qiáng)化了物料的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。其優(yōu)點(diǎn)是:液膜厚度小,并且沿蒸發(fā)表面流動(dòng);被蒸餾物料在操作溫度下停留時(shí)間短,熱分解的危險(xiǎn)性較小,蒸餾過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行,生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn)是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動(dòng)時(shí)常發(fā)生翻滾現(xiàn)象,所產(chǎn)生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由于該裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格相對(duì)低廉,現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)生產(chǎn)中,大部分都采用該裝置。
3. 刮板式分子蒸餾裝置(Wiped-Film Molecular Still)
刮板式技術(shù)(Wiped-Film Style)采用的是Smith式45°對(duì)角斜槽刮板,這些斜槽會(huì)促使物料圍繞蒸餾器壁向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)可控的刮板轉(zhuǎn)動(dòng)就能夠提供一個(gè)程度很高的薄膜混合,使物料產(chǎn)生有效的微小的活躍運(yùn)動(dòng),(而非被動(dòng)地將物料滾輾在蒸餾器壁上,)這樣就實(shí)現(xiàn)了最短的而且可控的物料駐留時(shí)間,和可控的薄膜厚度,從而能夠達(dá)到較佳的熱能傳導(dǎo)、物質(zhì)傳輸和分離效率。刮板式分子蒸餾設(shè)備通過(guò)一個(gè)平緩的過(guò)程,進(jìn)料液體流經(jīng)一個(gè)被加熱的圓柱形真空室,利用進(jìn)料液體薄膜的刮擦作用,將易揮發(fā)的成分從不易揮發(fā)的成分中分離出來(lái)。這種工藝的關(guān)鍵卓越優(yōu)勢(shì)在于:短暫的進(jìn)料液體滯留時(shí)間、憑借高真空性能的充分降溫、最佳的混合效率,以及最佳的物質(zhì)和熱傳導(dǎo)。這種高效的熱分離技術(shù)的結(jié)果是:最小的產(chǎn)品降解和較高的產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)料液體暴露給加熱壁的時(shí)間非常短暫(僅幾秒鐘),這部分歸因于帶縫隙的刮板設(shè)計(jì),它迫使液體向下運(yùn)動(dòng),并且滯留時(shí)間、薄膜厚度和流動(dòng)特性都受到嚴(yán)格的控制,非常適合熱敏性物質(zhì)的分離應(yīng)用。另外,這種帶斜槽的刮板不會(huì)將物料甩離蒸餾器壁,污染已被分離出來(lái)的輕組分。與傳統(tǒng)的柱式蒸餾設(shè)備、降膜式蒸餾設(shè)備、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和其他分離設(shè)備比較,刮板式蒸餾設(shè)備被公認(rèn)為要出色得多。
4. 離心式分子蒸餾裝置
離心式分子蒸餾裝置離心力成膜,膜薄,蒸發(fā)效率高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造及操作難度大。該裝置將物料送到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)中央,并在旋轉(zhuǎn)面擴(kuò)展形成薄膜,同時(shí)加熱蒸發(fā),使之與對(duì)面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán),又需要較高的真空密封技術(shù)。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優(yōu)點(diǎn):由于轉(zhuǎn)盤(pán)高速旋轉(zhuǎn),可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發(fā)速率和分離效率更好;物料在蒸發(fā)面上的受熱時(shí)間更短,降低了熱敏物質(zhì)熱分解的危險(xiǎn);物料的處理量更大,更適合工業(yè)上的連續(xù)生產(chǎn)。
分子蒸餾與常規(guī)蒸餾技術(shù)相比有以下特點(diǎn)
1.普通蒸餾是在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行分離操作,而分子蒸餾只要冷熱兩個(gè)面之間達(dá)到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進(jìn)行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn)。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象,而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發(fā),操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數(shù)量級(jí),受熱時(shí)間很短,一般僅為十秒至幾十秒.。
3.普通蒸餾的蒸發(fā)和冷凝是可逆過(guò)程,液相和氣相之間處于動(dòng)態(tài)相平衡,而在分子蒸餾過(guò)程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒(méi)有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒(méi)有不易分離的物質(zhì)。
]]>分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。
當(dāng)液體混合物沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì)逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動(dòng)距離不同,若能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置一塊冷凝板,則輕分子達(dá)到冷凝板被冷凝排出,而重分子達(dá)不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達(dá)到物質(zhì)分離的目的。
在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅(qū)動(dòng)力,對(duì)于微小的壓力降就會(huì)引起蒸汽的流動(dòng)。在1mbar下運(yùn)行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基于這個(gè)原理制作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個(gè)內(nèi)置冷凝器在加熱面的對(duì)面,并使操作壓力降到0.001mbar。
短程蒸餾器是一個(gè)工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術(shù)過(guò)程,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點(diǎn)物。其基本構(gòu)成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉(zhuǎn)子和內(nèi)置冷凝器;在轉(zhuǎn)子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內(nèi)置冷凝器位于蒸發(fā)器的中心,轉(zhuǎn)子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)。
短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位于它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。
蒸餾過(guò)程是:物料從蒸發(fā)器的頂部加入,經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過(guò)程中,從加熱面上逸出的輕分子,經(jīng)過(guò)短的路線和幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過(guò)位于蒸發(fā)器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集,再通過(guò)側(cè)面的出料管中流出。
]]>1)蒸餾蒸空度高。分子蒸餾儀可以創(chuàng)造一個(gè)高真空度系統(tǒng)環(huán)境的重要因素是其具有很好的密封性,內(nèi)部壓力可降至0.1Pa 以下。
2)蒸餾溫度低。分子蒸餾分離利用的是分子平均自由程的不同,因此蒸餾溫度遠(yuǎn)低于原料沸點(diǎn),解決高附加值化學(xué)品熱敏性的問(wèn)題。
3)分離效率高。分子蒸餾過(guò)程由于其不可逆性,使其能夠分離普通蒸餾無(wú)法分離的物料,這一特點(diǎn)使得分子蒸餾技術(shù)可以應(yīng)用在要求產(chǎn)物高純度的食品及醫(yī)藥領(lǐng)域。
4)物料受熱時(shí)間短。分子蒸餾儀的刮膜器使得物料在蒸發(fā)器表面形成均勻的薄膜增大了蒸發(fā)面積,使蒸餾時(shí)間更短,降低了物料長(zhǎng)時(shí)間受熱分解的幾率,節(jié)約了時(shí)間成本。
技術(shù)應(yīng)用
分子蒸餾在石油化工、食品、醫(yī)藥、香精香料精細(xì)化工等領(lǐng)域均有運(yùn)用,尤其在產(chǎn)物及熱敏性物料的分離純化方面得到廣泛的應(yīng)用。例如精制魚(yú)油的提取,魚(yú)油中的EPA、DHA(這玩意兒叫腦黃金,很多嬰幼兒產(chǎn)品里面都有這個(gè)成分)主要從海產(chǎn)魚(yú)油中提取,采用分子蒸餾的魚(yú)油產(chǎn)品色澤好、過(guò)氧化值低。而在石油化工領(lǐng)域,可以用于合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的精制處理,還有用于油品分析,應(yīng)用在減壓餾分油的深拔領(lǐng)域。醫(yī)藥領(lǐng)域用于藥物或者中間體的提純。
1.普通蒸餾是在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行分離操作,而分子蒸餾只要冷熱兩個(gè)面之間達(dá)到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進(jìn)行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn)。
2.普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象,而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發(fā),操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數(shù)量級(jí),受熱時(shí)間很短,一般僅為十秒至幾十秒.。
3.普通蒸餾的蒸發(fā)和冷凝是可逆過(guò)程,液相和氣相之間處于動(dòng)態(tài)相平衡,而在分子蒸餾過(guò)程中,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒(méi)有返回到加熱面的可能性,所以分子蒸餾沒(méi)有不易分離的物質(zhì)。