降膜、刮膜说明(高真空分子精馏)汇编
分子蒸馏技术
分子蒸馏技术X Y Zhou 化学工程110427001摘要分子蒸馏是一种新型的液－液分离技术，与传统的蒸馏技术相比：操作温度远低于液体沸点，蒸馏压力在极高真空度下，受热时间短，能最大限度地保证物系中的有效成分。
本文分析了分子蒸馏技术的原理、过程，介绍了目前分子蒸馏技术的特点、分子蒸馏设备及其特点，以及分子蒸馏技术在食品、医药、化工等行业的应用。
关键词分子蒸馏；分离技术；分子蒸馏器分子蒸馏技术[1]是一种特殊的液-液分离技术，是新型分离技术中的一个重要分支。
液体混合物的分离，一般是通过蒸馏或精馏来实现的。
在蒸馏或精馏过程中，存在着两股分子流向：一股是被蒸液体的气化，由液相流向气相的蒸气分子流；另一股是由蒸气返回至液相的分子流。
当气液两相达到平衡时，表观上蒸气分子不再从液面逸出。
若果利用某种措施，使蒸气分子不再返回(或减少返回)液相，就会大大提高分离效率。
分子蒸馏技术正是在蒸馏技术的不断改进发展中而产生的一种特殊的蒸馏分离技术。
1 分子蒸馏的原理、过程及其特点1.1 分子蒸馏的基本原理根据分子运动理论，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，就会成为气体分子而从液面逸出。
而随着液面上方气体分子的增加，有一部分气体分子就会返回液体，在外界温度保持恒定的情况下，最终达到分子运动的动态平衡，此外，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，故其平均自由度也不同，从统计学观点看，不同种类的分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的[2]。
传统的液体混合物的分离，一般都是利用溶液组分间沸点的差异，通过蒸馏或精馏来实现的，其气液处于平衡状态。
而分子蒸馏技术却不同于常规蒸馏，它是利用不同物质分子运动平均自由程的差异，实现液体混合物的分离。
具体的分离过程是：经过预热处理的待分离料液从进料口沿加热板自上而下流入，受热的液体分子从加热板逸出，并向冷凝板运动。
轻分子由于平均自由程较大，能够到达冷凝板并不断在冷凝板凝集，最后进入轻组分接收罐；重分子因平均自由程较小，不能到达冷凝板，从而顺加热板流入重组分接收罐中，这样就实现了轻重组分的分离[3]。
分子蒸馏原理与装置
C3H6、CH3I、B2H6、C2F6、n-C3H8、n-C4H10、nC14H30、CF2Cl2、C2H5Cl、C2H5OH、CHFCl2、CH2Cl2 、C2H5NH2、、CH2Br2、(CH3)2NH、
SF6、i-C4H10、i-C5H12、i-C8H18、n-C7H16、CHCl3、 CHBr3、CHCl3、CHI3、CCl4、CBr4、C2F2Cl4、C6H6 、B5H9、B10H14、 C6H5CH3、C6H11CF3、C6H4(CH3)2、 (CH3)3N、(C2H5)3N、C(CH3)3Br、C(CH3)3OH、 C(CH3)2CHOH、(CH3)2CHCl、呋喃、吡啶、喹啉、噻 吩、二氧已烷 1,3,5-三已基苯
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Байду номын сангаас
原理
基本原理
– 为达到使液体混合物分离的目的，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，重分子的平 均自由程小，若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重 分子平均自由程处设置冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上 被冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续 不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡 。于是将混合物分离了。 – 由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，分子蒸馏亦称短程 蒸馏(Short-Path Distillation)。
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– T：碳氢化合物 萜烯烃(酯) 桃醛 塔尔油(妥尔油) – W：(天然及合成)脂溶性维生素(A、D、E、K)烷基糖苷(烷 基苷 烷基多苷 烷基多糖苷 烷基聚糖苷 烷基葡萄糖苷) 烷基酚 微晶蜡 戊二醛 维生素E醋酸酯 肟类 – X：小麦胚芽油 新洋茉莉醛 香附子烯 α-香附酮 香 芝麻蒿挥发油 香叶醇 香紫苏内酯 – Y：亚麻酸 油酸酰胺 (深海及发酵)鱼油 鱼肝油 燕麦 油 羊毛脂 羊毛醇 异氰酸酯预聚物 岩兰草油 月桂 二酸 氧化乐果 (聚)乙二醇酯 油酸二乙醇酰胺 月 桂酸二乙酰胺 乙醛酸 乙酰氨基苯乙酸乙酯异构体 亚 麻籽油 同位素铀浓缩 依托芬那酯 乙氧基脂肪醇 乙氧脂肪酸 液化煤 乙烯基吡咯烷酮 玉米油 乙酰柠 檬酸酯 腰果油 异丙烯二羧酸酯
刮膜分子蒸馏数学模型
Ａｂｓ ｒ ｔ Ｆｏ ｔ ｅ ｐｅ ａ ｉ ｎ ｔａｃ ： ｒ ｈ ｏ ｒ ｔｏ ｐｒ ｃ ｓ ｏｆ ｈ Ｗ ｉ ｄ ｏ ｅｓ ｔ ｅ ｐｅ Ｆｉｍ Ｍ ｏｌｃ ａ Ｄｉｔｌａ ｉ ｌ ｅ ｕｌｒ ｓ ｉｌ ｔｏｎ， ｗ ｅ ａ ｌ ｚ ｔ ｎａ ｙ ｅ ｈｅ
ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｏ ｔ ｍ ａ ｓ ｔ ａ ｓ ｏｒ ａ ｉ ａ ｄ ｅ ｔｔ ａ ｓ ｏｒ ａ ｉ ｎ ｎ ｂ ｉｄ ｈ ｍａ ｈ ｍａ ｉａ ｍｏ ｌ ｏ ｒ ｉ ｓ ｆ ｈｅ ｓ — ｒ ｎ ｆ ｍ ｔｏｎ ｎ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｍ ｔｏ ａ ｄ ｕ ｌ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔｃ １ ｄｅ ｗｈｉｈ ｎｃ ｕ ｓ ｔ ｅ ｉ ｏｒ ａ ｆ ｃ ｏｒ ｉ ｌ ｅ ｃｎｇ ｈｅ ｄ ｓ ｉｌ ｔｏｎ ｐｒ ｃ ｓ ｓ ｃ ａ ｄ ｓ ｉｌ ｔｏ ｃ ｉ ｌ ｄｅ ｈ ｍｐ ｔ ｎｔ ａ ｔ ｓ ｎｆｕ ｎ ｉ ｔ ｉｔｌａ ｉ ｏ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ｉ ｔｌａ ｉ ｎ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ， ｆ ｅ ｎ ｒ ｔ ｅ ｄｉ ｇ ａ ｅ， ｗｉ ｅ ｖ ｌ ｃ ｔ ａ ｆ ｅ ｎ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ｅ ｃ Ｗ ｉｈ ｈｅ ｐ ｒ ｅ ｏ ｉｙ ｎｄ ｅ ｄｉ ｇ ｅ ｒ ｔ ｅ ｔ． ｔ ｔ ｍｏｄ ｌ ｔ ｅ ， ｈｅ ｒ ｌ ｔｏｎ ｈ ｐ ｂｅ ｗｅ ｎ ｈ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ｆ ｔ ｆｕｄ ｉｍ ａ ｃ ｎｃ ｎ ｒ ｔｏｎ Ｓ ｅ ａ ｉ ｓ ｉ ｔ ｅ ｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｕｒ ｏ ｈｅ ｌ ｉ ｆｌ ｎｄ ｏ ｅ ｔ ａ ｉ ｉ ｏｂ ａ ｎ ｄ， ａ ａ ｓ ｔ ｔ ｉｅ ｎｄ ｌｏ ｈｅ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｈ ｎ ｌ ｎｔａ ａ ｔ ｒ ｈｅ ｄｉｔｌａ ｉ ｎ ｐｒ ｃ ｓ ｒ ｔ ｄｉｄ． ｆｅ ｔ ｆｔ ｅ ｉ ｆｕｅ ｉ ｌｆ ｃ ｏ ｓｏｎ ｔ ｓ ｉｌｔｏ ｏ ｅ ｓａ ｅ ｓ ｕ ｅ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｍｏｌｃ ｌ ｒ ｄ ｓ ｉｌ ｔｏｎ；ｗｉ ｅ ｉｍ ｌ ｃ ｌ ｒ ｄ ｅ ｕ ａ ｉｔｌａ ｉ ｐ ｄ ｆｌ ｍｏ ｅ ｕ ａ ；ｍａ ｈ ｍａ ｉ ｏ １ ｔ ｅ ｔｃｍ ｄｅ．
降膜、刮膜说明(高真空分子精馏)剖析
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❖常规蒸馏分离基于不同物质沸点差异；分子
蒸馏基于不同物质分子运动的平均自由程的差 异。
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分子蒸馏过程
1. 热量通过加热面快速传递到流动的薄层液膜内，
分子从液相主体向蒸发表面扩散；
2. 在高真空、远低于沸点的温度下，分子从液膜表
面自由蒸发；
3. 基于真空抽力，蒸发分子向冷凝面飞射； 4. 分子自由程大于蒸发面－冷凝面距离的分子在冷
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分子运动平均自由程
分子运动自由程：一个分子在相邻两次分子碰撞之间 所经历的路程。任何一个分子的自由程都在不断变化， 在一定条件下，不同物质的分子运动自由程不同。 分子平均自由程：在一定时间间隔内，大量同种物质 的分子自由程的平均值。它受温度、压力及分子有效 直径影响。 分子有效直径：分子在碰撞过程中，两分子质心的最 短距离，即发生斥离的质心距离。
物料输出系统
分子蒸馏装置构造框图
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真空间歇蒸馏
物料在蒸馏釜内停留时间较长，且处于沸点状态，
所以残留物甚至馏出物经常发生热破坏。
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降膜式蒸发器
成膜质量主要取决于:重力、物料的粘度和给料流率; 降膜成层流状态，导致膜上出现“死点”，使物料过热而热分解; 膜层中存在较大的温度梯度，妨碍了最佳蒸馏效果
分子蒸馏技术
Molecular distillation technology
1 分子蒸馏技术原理 2 分子蒸馏装置 3 分子蒸馏技术的应用
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概述：
分子蒸馏是一种特殊的液液分离技术， 它产生于20世纪20年代，是伴随着人们 对真空状态下气体分子运动论的深入研 究以及真空蒸馏技术的不断发展而兴起 的一种新的分离技术。目前，分子蒸馏 技术已成为分离技术的一个重要分支， 广泛应用于天然产物，食品，石油化工， 农药，塑料工业等领域有机物的分离。
降膜技术总结
降膜蒸发技术从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发；按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发1降膜式蒸发器简介工作原理：物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。
在管内被加热汽化，被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出，经气液分离后即得到浓缩液。
在降膜式蒸发器的操作过程中，由于物料的停留时间很短（约5～10 s），而传热系数很高，因此其较广泛地应用于热敏性物料，也可以用于蒸发粘度较大的物料，但不适宜处理易结晶的溶液。
2降膜蒸发系统的特点：1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。
降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）物料。
2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高。
3) 停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。
4) 液体滞留量小，降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。
近常数,5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。
6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。
3工艺流程工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）、平流四种形式：顺流：溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。
原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。
由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。
顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。
课题：分子蒸馏技术精制超临界流体萃取的玫瑰精油
1.2分子蒸馏技术
1.简介: Molecular Distillation。MD是一种液液 分离技术，又称短程蒸馏。它具有蒸馏温度和压 力(0.1—10Pa)低、物料受热时间短、分离程度 及产品的收率较高和分离速度快的优点，是分离 提取精油化学成分的好方法。
2.原理：不同的分子有着不同的分子有效直径，故 它们的平均自由程也不相同。分子蒸馏技术是利 用不同物质分子受热蒸发逸出液面后的平均自由 程大小的不同来实现分离提纯的。
１．原理及特点 • 超流体萃取技术 • 分子蒸馏技术
1.1超临界流体萃取技术
1.简介：Supercritical fluid extraction。SFE是近 二十多年来发展起来的一项新型超微分离精制技术， 工艺简单，操作方便，它克服了传统的溶剂提取法的 溶剂残留问题，对热敏性、易挥发性物质，具有良好 的保护作用。 2.原理：作为溶剂的超临界流体与被萃取物料接触，使 物料中的某些组分(称萃取物)被超临界流体溶解并携 带，从而与物料中其他组分(萃余物)分离，之后通过 降低压力或调节温度，降低超临界流体的密度，从而 降低其溶解能力，使超临界流体解析出其所携带的萃 取物，达到萃取分离的目的。
3.3刮膜式分子蒸馏器 刮膜式分子蒸馏器是目前应用最广泛的一类分子 蒸馏设备，与降膜式的最大区别在于刮膜器的引入， 如图3所示。利用刮膜器，可将料液在蒸发面上刮成 厚度均匀，且连续更新的涡流液膜，从而大大增强了 传质和传热效率，并能有效控制液膜厚度(O．25～ O．76 mm)、均匀性以及物料的停留时间，使蒸馏效 率明显提高，热分解的可能性显著降低。
2.实验部分
2.1玫瑰粗油 采用超临界流体萃取玫瑰浸膏，自制；二氧化碳， 纯度99.9%，山东莱阳大山气体厂。 2.2分子蒸馏装置及工艺过程 因玫瑰粗油的凝点较高，在常温下为凝固状态。因 此首先要将玫瑰粗油放入50℃水浴中预热，以成流体状 态，当系统真空度达到所需要求之后，物料从进料瓶中 以设定流速进入分子蒸馏器进行蒸馏。为了防止挥发性 物质进入真空系统，在管路上设置冷阱，冷阱中加入冰 水混合物作为制冷剂。由于真空系统中有中间冷凝管和 冷阱的双重冷凝作用，保证了整个系统操作压力的均衡。 试验结束后，计算精油得率。
分子蒸馏技术
难挥发组分浓度
温度升高，压力升高 xw<xD, 相应的沸点tA(tD)<tB(tW); 存在压降，Pw>PD
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5 不可逆性 普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气 相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表 面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发 生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸 馏过程是不可逆的。 6 无鼓泡现象 普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程 是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。 7 产品耗能小 由于分子蒸馏整个分离过热损失少，且由于 分子蒸馏装臵独特的结构形式,内部压强极低,内部阻力远 比常规蒸馏小,因而可大大节省能耗。 8 分子蒸馏设备价格昂贵 分子蒸馏装臵必须保证体系压力 达到高真空度，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。
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刮膜式
该装置形成的液膜薄，分离效率高， 但较降膜式结构复杂。它采取重力使蒸 发面上的物料变为液膜降下的方式，但 为了使蒸发面上的液膜厚度小且分布均 匀，在蒸馏器中设置了一硬碳或聚四氟 乙烯制的转动刮板。该刮板不但可以使 下流液层得到充分搅拌，还可以加快蒸 发面液层的更新，从而强化了物料的传 热和传质过程。 优点：液膜厚度小，并且沿蒸发表面流 动；被蒸馏物料在操作温度下停留时间 短，热分解的危险性较小，蒸馏过程可 以连续进行，生产能力大。 缺点：液体分配装置难以完善，很难保 证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖； 液体流动时常发生翻滚现象，所产生的 雾沫也常溅到冷凝面上。 由于该装置结构相对简单,价格相对 低廉,现在的实验室及工业生产中,大部 分都采用该装置。
蒸馏
蒸馏过程仿真蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
与其它的分离手段，如萃取、吸附等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。
不同组分液体具有不同的沸点，是蒸馏最基本的理论依据。
在相同温度下，液体上方各个组分蒸气的分压也有所不同。
参考二元单相液体的相图，当由液体A和B按一定比例配成的混合液（设A的浓度为c1）经过加热后到达沸点线，然后通过无差异的气液平衡（从1到2），在生成的气相中得到A的含量为c2的混合气；该气体经过降温冷凝后收集便得到具有新组成（A浓度为c2）的液体。
按图例来讲，就是左侧的A组分被提纯了（因为C2大于c1）。
蒸馏有两种形式：1.简单蒸馏，如制造蒸馏水以去处其中溶解的固体杂质；制造蒸馏酒以浓缩酒精，去除部分水分；2.精馏，也叫分馏，在一个设备中进行多次部分汽化和部分冷凝，以分离液态混合物，如将石油经过分馏可以分离出汽油、柴油、煤油和重油等多种组分。
蒸馏设备是一种在高真空条件下进行的分离技术。
具有蒸馏温度低，体系真空度高，物料受热时间短，分离程度高等特点；且分离过程不可逆，没有沸腾鼓泡现象。
非凡适用于分离高沸点、热敏性和易被氧化的物质，已被广泛应用于医药行业的维生素和中草药有效成分-的提取、石油化工、食品工业、化妆品工业和农业等各行各业。
分子蒸馏设备（molecular distillation equipment）分子蒸馏亦称短程蒸馏.它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术．其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题.分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点:1．普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作:而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差.就可以在任何温度下进行分离.因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点.2．普通蒸馏有鼓泡.沸腾现象:而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发.操作压力很低.一般为0．1-1Pa数量级,受热时间很短．一般仅为十秒至几十秒.3．普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程.液相和气相之间处于动态相平衡,而在分子蒸馏过程中.从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上.理论上没有返回到加热面的可能性.所以分子蒸馏没有不易分离的物质.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。
分子蒸馏技术在石油化工中的应用
分子蒸馏技术在石油化工中的应用213000常州海鸥化工设计研究院有限公司摘要：分子蒸馏技术具有加热温度低，过程温和，受热时间短等优点，适合于高沸点和热敏性物质的分离﹐特别适合应用于油脂的精深加工。
本文从分子蒸馏技术的基本原理，特点，操作过程，设备四方面阐述了分子蒸馏技术在处理石油化工产生的渣油.回收废润滑油、生产高粘度润滑油以及分离催化剂与产品等方面的应用。
关键词：分子蒸馏技术；石油化工；应用分子蒸馏（Molecular Distillation）是一项利用高真空条件下不同物质内部分子间的自由程差实现的新技术，其实质为“分子气化”。
由于具有高真空度，低蒸馏温度，短加热时间，高分离度，因此能够显著地减少高沸点材料的分离费用，更好地保障热敏材料的品质，特别适用于分离、萃取和提纯高沸点、高热敏性和易氧化物质，可以将许多传统的分离方法难以处理的问题都处理掉。
目前，如今，其在医药、食品、精细化工、石油化工、塑料等行业中得到了广泛的应用，具有很大的技术应用前景。
在我国日益枯竭的背景下，在日益增长的环境保护意识和持续高涨的原油价格背景下，如何有效地提高原油的使用率已成为国际社会关注的焦点。
分子蒸馏是一种新型的物理化学方法，具有绿色、洁净等优点，在石化行业具有广阔的发展前景。
一、分子蒸馏的基本原理1.1分子运动平均自由程范德华力和电荷力是两种不同性质的力量，液体的运动幅度比气体的要小，这是因为液体的力量和气体的力量都是一样的，如果两个液体的力量很大，那么两个分子就会慢慢的靠近，但是如果两个分子的距离很近，那么这两个分子之间的力量就会变成一种斥力，这种斥力的力量会随着距离的靠近而快速的增加，最终导致两个分子分离。
1.2分离原理分子蒸馏是基于组分间挥发性的差异，在较高的真空环境中进行的一种非平衡蒸馏。
在混合工质的沸点温度下，根据各工质分子的平均自由程差异，在高真空条件下对各工质进行分离。
在装置的凝结面和蒸发面之间存在温差的情况下，可以进行分离作业。
分子蒸馏技术
6. 没有沸腾鼓泡现象，分子蒸馏是液层表面 上的自由蒸发，在低压力下进行，液体中无溶解 的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾， 没有鼓泡现象。 7. 无毒、无害、无污染、无残留，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。 8. 分子蒸馏设备价格昂贵，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。 9. 产品耗能小，由于分子蒸馏整个分离过热 损失少，且由于分子蒸馏装置独特的结构形式, 损失少，且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,内 部压强极低,内部阻力远比常规蒸馏小, 部压强极低,内部阻力远比常规蒸馏小,因而可大大 节省能耗。
3、分子从蒸发表面向冷凝面飞射 蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中，可 能彼此相互碰撞，也可能和残存于两面之间的空 气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分子， 且大都具有相同的运动方向，所以它们自身碰撞 对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在 两面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数 目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。 4、分子在冷凝面上冷凝 只要保证冷热两面间有足够的温度差（一般为 70~100℃ 70~100℃），冷凝表面的形式合理且光滑则认为 冷凝步骤可以在瞬间完成，所以选择合理冷凝器 的形式相当重要。
4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元 的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分 离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并 可由相对蒸发速度求出。
优势优点
优点： 1. 蒸馏温度低，分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行 操作的，只要存在温度差就可以达到分离目的，这是分子 蒸馏与常规蒸馏的本质区别。 2. 蒸馏真空度高，分子蒸馏装置其内部可以获得很高的 真空度通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作，因此物料 不易氧化受损。 3. 蒸馏液膜薄,传热效率高。 蒸馏液膜薄, 4. 物料受热时间短，受加热的液面与加冷凝面之间的距 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。因此，蒸馏物料受热时间短， 在蒸馏温度下停留时间一般 几秒至几十秒之间，减少了物料热分解的机会。 5. 分离程度更高，分子蒸馏能分离常规不易分开的物质
降膜浓缩器使用说明书
降膜浓缩器使用说明书JM系列降膜浓缩器产品说明书河南天浩机械设备有限公司目录一、机组简介 (2)二、机组组成及特点 (2)三、工作原理 (4)四、型号规格及技术参数 (4)五、安装及使用 (6)六、清洗 (8)七、常见故障及排除 (8)八、注意事项 (9)一、机组简介机组用于中药、西药、食品、饮料、化工、轻工等液体物料的浓缩，能满足热敏性中药、西药及热敏性类其它物料浓缩的要求，能回收溶媒。
机组加热室与蒸发室分开，不仅易于清洗更换，同时物料在加热室与蒸发室间不停的快速循环，加热面附近的溶液浓度梯度差较小，有利于减轻结垢。
机组采用微真空浓缩，这样可降低溶液的沸点。
真空浓缩具有下列优点：1.因为溶液在真空下的沸点比在常压下低，当加热蒸汽的压力一定时，采用真空浓缩可降低溶液的沸点，从而提高传热有效温度差，增加推动力，强化了蒸发操作。
当热流量一定时，传热面积可减小。
2.对加热源的要求可降低，提供了可利用低压蒸汽或废热蒸汽作热源的可能性。
3.由于操作压力低于常压，溶液沸点下降可减少或防止热敏性物料的分解，可以浓缩不耐高温的溶液，宜用于处理热敏性溶液。
另外物料自上而下气液分离器速度在3-5秒中完成。
4.由于降低了溶液沸点，可减少热损失。
5.蒸发量（清水）与一次蒸汽（饱和水蒸汽）耗量比为1∶1～1.1。
二、机组组成及特点机组组成（详见总装图）机组由加热室、蒸发室、除沫器、冷凝器、冷却器、受液罐及连接管件等构成，整套设备由不锈钢SUS304或SUS316L制造。
加热室：加热室为双层结构，隔热保温，内部为列管式，物料通过布膜器均匀分不到列管当中、弯头连通蒸发室，打开加热室上、下盖即可清洗列管；加热室蒸汽管道上应装蒸汽压力表、安全阀，以确保生产安全。
蒸发室：蒸发室为双层结构，隔热保温，正面设有视镜，顶端设有视孔灯，配有真空表、温度表，方便操作者观察、掌握蒸发室内真空度、液料温度及液料的蒸发情况。
除沫器：除沫器内装不锈钢波纹填料，减少物料的损失，有利于汽液分离。
膜工艺的类型
膜工艺的类型
膜工艺的类型包括：
1. 超滤（Ultrafiltration，UF）：利用超级薄膜过滤器将大分子
物质、悬浮物、胶体等从溶液中分离出来。
2. 反渗透（Reverse Osmosis，RO）：通过利用半透膜，将水
中的溶质、溶液浓缩物质从溶液中分离出来。
3. 气体分离：利用膜过滤器将气体混合物中的特定组分分离出来，常用于气体分离、制氢等领域。
4. 气体增压膜（Gas Permeation Membrane，GP）：利用膜将
气体中的特定组分通过透过性比其他成分更强的膜层从气体中分离出来。
5. 膜吸附（Membrane Adsorption）：通过膜层将气体或液体
中的目标物质吸附在膜表面上，然后通过脱附使其分离。
6. 膜萃取（Membrane Extraction）：通过将提取剂与被提取物
质接触，再通过膜层将目标物质从混合物中分离出来。
7. 膜解吸（Membrane Desorption）：将吸附在膜层上的目标
物质通过气流或其他方法解吸出来进行分离。
8. 膜扩散（Membrane Diffusion）：利用膜的扩散特性，将溶
质从较高浓度的区域扩散到较低浓度的区域进行分离。
9. 膜结晶（Membrane Crystallization）：利用膜的分子筛作用，将溶液中的溶剂蒸发，使溶质结晶在膜表面上进行分离。
10. 膜蒸馏（Membrane Distillation）：利用膜层对水蒸汽的选
择性透过性，将溶液中的水蒸汽从溶液中分离出来。
刮膜式分子蒸馏过程
刮膜式分子蒸馏过程在化学工业生产中，分子蒸馏技术是一种常用的分离纯化方法。
刮膜式分子蒸馏是其中一种常见的分子蒸馏方式，它以高度纯度的产品为目标，适用于分离高沸点化合物。
本文将介绍刮膜式分子蒸馏的过程及其应用。
1. 刮膜式分子蒸馏的基本原理刮膜式分子蒸馏的基本原理是利用不同化合物的沸点差异进行分离。
在一个特定压力下，各种组分的蒸汽压力随温度的升高而增加，蒸汽压力最大的组分在沸点时开始熔融，而其他组分的蒸汽压力还不足以使它们蒸发。
这使得高沸点组分可以蒸发并分离出来。
2. 刮膜式分子蒸馏的工作原理刮膜式分子蒸馏器是由一个密封的蒸馏柱和一个刮板式蒸馏膜组成。
分子蒸馏的原理是将混合物加热到沸点，使液态混合物转化为气体。
随后，气体从蒸馏柱底部进入刮板式蒸馏膜。
膜板旋转，气体与膜板接触并冷却，然后凝结成液体并从膜板上滴下。
这个过程可以分离出不同沸点的组分。
3. 刮膜式分子蒸馏的应用刮膜式分子蒸馏技术常用于工业生产中，主要是因为它可以有效地分离高沸点的有机化合物。
具体应用如下：3.1 精制化学药品刮膜式分子蒸馏技术可以用于精制化学药品。
在制药行业中，无论是研究还是生产，高纯度化学药品都是必要的。
这种分子蒸馏技术可以从混合物中分离出纯度高达99.99%的化合物。
3.2 分离重质油刮膜式分子蒸馏也可以用于分离重质油。
石油和煤油是由数千种化合物组成的混合物，其中一些重油化合物的沸点很高。
使用刮膜式分子蒸馏技术可以有效地分离和提纯这些重质油。
这种技术可以大量节约石油资源。
3.3 生产氢气刮膜式分子蒸馏也可以用于氢气的生产。
在一些化学工业过程中，需要大量的氢气。
使用自然气或者煤炭等制氢源的时候，气流中常常存在着一定比例的杂质气体。
使用这种技术可以将这些杂质气体从氢气中分离出来，从而提高氢气的纯度。
综上所述，刮膜式分子蒸馏技术是一种非常有效的分离方法，它可以对混合物进行高效的分离，是一种非常重要的化学分离技术。
分子蒸馏技术综述论文【范本模板】
分子蒸馏技术摘要：分子蒸馏又称短程蒸馏, 是一种新型的液－液分离技术, 与常规蒸馏相比具有许多优点，是近几十年发展起来的一种先进的液液分离技术。
本文从基本概念、基本理论（原理）、特点、应用范围和应用实例及研究现状等方面对分子蒸馏技术作一全面综述。
关键词：分子蒸馏技术；特点；设备；应用;展望蒸馏是实现分离的一种最基本的方法，可实现固体和液体或液体和液体混合物的分离。
常规蒸馏的过程中，对较易分离或分离要求不高的物系,可采用简单蒸馏；对温度不敏感、粘度适中较难分离的物系，可采用精馏或特殊精馏；而对于热敏性、高沸点、高粘度物质的分离或浓缩，受热温度和停留时间是影响其热分解（热聚合)的2 个决定性因素；King 研究发物质的热分解程度与受热温度成指数关系，与受热区停留时间成正比。
由克劳修斯－克拉伯龙方程得知，物质的沸点随外压的降低而降低;因此，可通过降低蒸馏操作压力以降低物料的操作温度，即所谓的真空蒸馏(减压蒸馏）。
但由于蒸馏单元内大量液体产生的静压差以及蒸馏单元与冷凝器间的管道效应等原因，阻碍了蒸馏单元内压力的进一步降低.但是，对于沸点高、热不稳定、粘度高或容易爆炸的物质，并不适宜使用普通减压蒸馏法，于是，一种新的分离技术-分子蒸馏技术也相应产生.分子蒸馏技术(Mol ecular Distillation,MD）最早可以追溯到第二次世界大战以前，伴随真空技术和真空蒸馏技术发展起来的一种液－液分离技术。
它属于一种特殊的高真空蒸馏技术，其最著显的特点是蒸馏物料分子由蒸发面到冷凝面的行程不受分子间碰撞阻力的影响，蒸发面与冷凝面之间的距离小于蒸馏物质分子在该条件下的分子运动平均自由程。
Hickman 博士是最早的发明人之一，早在1920年，他就利用分子蒸馏设备做过大量的小试实验，并将该方法发展到中试规模。
当时的实验装置非常简单:在一块平板上将欲分离物质涂成薄层使其在高真空下蒸发，蒸气在周围的冷表面上凝结。
操作时使蒸发面与冷凝面的距离小于气体分子的平均自由程,从而气体分子彼此发生碰撞的几率远小于气体分子在冷凝面上凝结的几率。
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分子运动平均自由程的数学公式：
K T lm 2d 2 p
lm－平均自由程；Ｐ－运动分子所处空间的压强；
Ｔ－运动分子的环境温度；Ｋ－波尔兹曼常数； d－分子有效直径。
不同种类物质的分子，由于其有效直径不同，所以平均 自由程不同。即不同种类物质分子逸出液面后不与其它 分子碰撞的飞行距离不同。
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几种产物的分子蒸馏与真空蒸馏比较
操作条件/原料名称
蒸发温度(℃) 真空度 （Pa） 分子蒸馏 真空蒸馏 分子蒸馏 真空蒸馏
亚油酸
140 200 1～ 3 20～30
鱼油乙酯 天然育酚(VE )
130～140 220 1～ 3 20～30 160 260 ＜1 20～30
产物收率(%)
在远远低于沸点下进行操作的。 常规的真空蒸馏通常在沸腾状态下操作，由于 塔板或填料的阻力较大，使操作温度比分子蒸 馏要高得多，如某一混合物的分离，采用真空
蒸馏时其操作温度为260℃，换用分子蒸馏的
操作温度可能降到160℃左右。
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2.蒸馏压强低
由于分子蒸馏装置独特的结构形式, 其内部压 强极小, 可以获得很高的真空度。同时, 由分子 运动自由程公式可知, 要想获得足够大的平均 自由程, 可以通过降低蒸馏压强来获得, 一般为 1×10-4Pa数量级。
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离心薄膜式分子蒸馏器
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转子刮膜式分子蒸馏器
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3 分子蒸馏技术的应用
适合分离分子量差别大的液体混合物（如同系物）。 不适合异构体分离。异构体不仅分子量相同，而且多数情 况下物理和化学性质差异也不很大。
分子蒸馏技术
Molecular distillation technology
1 分子蒸馏技术原理 2 分子蒸馏装置 3 分子蒸馏技术的应用
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概述：
分子蒸馏是一种特殊的液液分离技术， 它产生于20世纪20年代，是伴随着人们 对真空状态下气体分子运动论的深入研 究以及真空蒸馏技术的不断发展而兴起 的一种新的分离技术。目前，分子蒸馏 技术已成为分离技术的一个重要分支， 广泛应用于天然产物，食品，石油化工， 农药，塑料工业等领域有机物的分离。
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3. 受热时间短
受加热面与冷凝面的间距小于轻分子的运动自由程, 由液 面逸出的轻分子可未经碰撞到达冷凝面 ； 在薄膜状态下，真空蒸馏受热时间为1h，而分子蒸馏仅 用十几秒，受热时间很短。
4. 分离程度高
相对于真空蒸馏，分子蒸馏的分离程度更高，因此，分 子蒸馏常用来分离常规蒸馏不易分开的物质。
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刮 膜 式 蒸 发 器
机械 “刮膜”，温度梯度和死点被大大减 小 极限真空有限，有较高的流阻
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分 子 蒸 馏 装 置
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内部冷凝器，流阻小，极限真空高
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分子蒸馏器的模式
离心薄膜式
转子刮膜式
主要区别在于物料形成薄膜的方法不同 现在国内、外的工业化装置以转子刮膜式为主
冷凝系统
真空系统物料Biblioteka 出系统分子蒸馏装置构造框图
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真空间歇蒸馏
物料在蒸馏釜内停留时间较长，且处于沸点状态， 所以残留物甚至馏出物经常发生热破坏。
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降膜式蒸发器
成膜质量主要取决于:重力、物料的粘度和给料流率; 降膜成层流状态，导致膜上出现“死点”，使物料过热而热分解; 膜层中存在较大的温度梯度，妨碍了最佳蒸馏效果
凝面上冷凝，小于蒸发面－冷凝面距离的分子不 能到达冷凝面； 分由于重力或离心力作用落到加热器底部。
5. 没有蒸发的重组分和返回加热面上的极少量轻组
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不同分子量组分的分子蒸馏原理
l l
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2 分子蒸馏装置
物料输入系统 控制系统
加热系统
蒸发系统 内冷凝系统
分子蒸馏 真空蒸馏
95 80
微黄色液体 棕红色液体
90 75
80 55
产物外观(纯度) 分子蒸馏 真空蒸馏
淡黄色液体 棕红色液体 棕红色液体 棕褐色液体
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1 分子蒸馏技术原理
分子碰撞：
分子间存在相互作用力。 当分子相距较远时，分子间以吸引力为主。
当分子相互接近到一定距离之后，分子间排斥力迅速 增加。当接近到一定程度时，由于斥力的作用，两分子 发生斥离（排斥而分离）。 分子碰撞：分子由吸引而接近至排斥而分离的过程。
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分子蒸馏及其特点
分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差异，在高真
空下实现混合物分离的一种新型分离技术。
与真空蒸馏差异：蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分 离物蒸汽分子的平均自由程，蒸发面逸出的分子可无碰撞、
无阻拦地传递扩散到冷凝面上冷凝，其蒸发传质速率可高
达20～40g/m2s 。 由于分子蒸馏过程中的蒸发和冷凝面的间距小于其分子平 均自由程，因此，有时也称为短程蒸馏。
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常规蒸馏分离基于不同物质沸点差异；分子
蒸馏基于不同物质分子运动的平均自由程的差
异。
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分子蒸馏过程
1. 热量通过加热面快速传递到流动的薄层液膜内，
分子从液相主体向蒸发表面扩散； 面自由蒸发；
2. 在高真空、远低于沸点的温度下，分子从液膜表
3. 基于真空抽力，蒸发分子向冷凝面飞射； 4. 分子自由程大于蒸发面－冷凝面距离的分子在冷
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分子蒸馏的特点
在极高的真空条件下，对含有多 组份的物料，使其在远低于其沸点 的温度下进行连续液-液分离，尤其 适合于高沸点、热敏性物质及易氧 化物的高效分离提纯。
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1. 操作温度低
常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的,
分子蒸馏基于不同物质分子运动自由程的差异 ,
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分子运动平均自由程
分子运动自由程：一个分子在相邻两次分子碰撞之间 所经历的路程。任何一个分子的自由程都在不断变化， 在一定条件下，不同物质的分子运动自由程不同。 分子平均自由程：在一定时间间隔内，大量同种物质 的分子自由程的平均值。它受温度、压力及分子有效 直径影响。
分子有效直径：分子在碰撞过程中，两分子质心的最 短距离，即发生斥离的质心距离。