分子蒸馏基本概念:
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离的技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理。 分子蒸馏的原理:当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。从而实现轻、重分子的物质分离。
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分子蒸馏是一种特殊的液—液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是与被蒸馏混合物的分子量的大小有关,能够实现远离沸点下的操作,分子量差异越大,分子自由程相差越大,馏出物就越纯。这里的分子自由程(用λ表示)是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。
在高真空的条件下,液体混合物沿着加热板流动被加热,根据不同分子量物质的分子平均自由程的不同,它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显的不同,轻组分分子的分子平均自由程的大,而重组分分子的分子平均自由程小,使得轻组分恰好能到达冷凝板上面被冷凝,使其沿冷凝板留下;而重组分分子因达不到冷凝板而沿着加热板留下,从而将不同物质进行分离。
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分子蒸馏在石油化工、食品、医药、香精香料精细化工等领域均有运用[2],尤其在天然产物及热敏性物料的分离纯化方面得到应用。例如精制鱼油的提取,鱼油中的EPA、DHA主要从海产鱼油中提取,采用分子蒸馏的鱼油产品色泽好、气味**、过氧化值低。此外还有天然色素、天然维生素、天然挥发精油的提取,都用到分子精馏。而在石油化工领域,可以用于合成润滑油基础油的精制处理,还有用于油品分析,应用在减压馏分油的深拔领域。医药领域用于药物或者中间体的提纯。
分子蒸馏技术与其他先进技术结合,可以解决更多的实际问题。然而对于分子蒸馏仪内部流体力学和传质传热过程的机理研究还不够完整,应通过进一步的研究,建立相应的数学模型,为分子蒸馏技术解决现实问题提供理论基础。同时应大力开发低成本、高处理量的分子蒸馏设备,使得分子蒸馏技术可以实现大规模的工业应用。
分子蒸馏设备的特点
1, 低沸点温度
分子蒸馏能达到0.001mbar的**真空度,这是因为蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程,而这是传统类型的蒸馏无法达到的。
2, 较小的热应力
进一步降低沸点和在加热柱上的停留时间,可以避免有机物的聚合和分解等反应的发生。所以,特别适合于高沸点、热敏性及易氧化的组成的分离,并且是*温和的一种分离手段。
3, 持续的工作性能
在整个蒸馏过程中,经过校正的数据可以保持不变。分子蒸馏的设备,其结构紧凑,处理量高。
4, 清洗时间短
由于残留物主要集中在蒸发区域,而且,残留量很少,可以在有负荷的情况下,进行清洗
分子蒸馏系统的推广与应用。
分子蒸馏技术工业化应用:
(1)芳香精油的精炼、单甘酯及高碳脂肪醇的制备、天然维生素制备,天然色素的精制;
(2)医药工业上的应用,如:制备天然药物标准品、医药中间体的提纯等方面;
(3)石油化工上的原油的分离与精制,碳氢化合物的分离,原油的渣油及其类似物的分离,生产低蒸气压油、高黏度润滑油等;还可精制提纯化工中间体、表面活性剂等产品,如烷基多苷、高碳脂肪醇、羊毛醇酸、羊毛脂酸。
(4)农药上的应用于脱除中药制剂中的残留农药和重金属,精制和提纯农药及农药中间体,包括氯菊酯、增效醚、氧乐果
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分子蒸馏法:将液面与冷凝器的冷凝面距离拉近,当分子离开液面后在它们的自由程内就不会互相碰撞,直接到达冷凝面,不再返回液体内。
分子蒸馏的原理
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出,达到物质分离的目的。
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