分离技术结课论文剖析

三、格式与写法
文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。

这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。

因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下部分具体格式：前言、主题部分、总结部分及参考文献。

撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，再根据提纲进行撰写工。

(一) 前言部分前言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。

前言部分要写清：
(1)首先要说明写作的目的。

(2)有关概念的定义。

(3)规定综述的范围、包括：“专题涉及的学科范围”，综述范围切忌过宽、过杂，“时间范围”，必须声明引用文献起止的年份。

(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点，引出所写综述的核心主题，这是广大读者最关心而又感兴趣的，也是写作综述的主线。

(二) 主题部分
主题部分，是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。

可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。

(三) 总结部分
总结部分，与研究性论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，对所综述的主题有研究的作者，最好能提出自己的见解。

(四) 参考文献
参考文献虽然放在文末，但却是文献综述的重要组成部分。

因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。

因此，应认真对待。

参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。

四、注意事项
由于文献综述的特点，致使它的写作既不同于“读书笔记”“读书报告”，也不同于一般的科研论文。

因此，在撰写文献综述时应注意以下问题：
1. 搜集文献应尽量全。

掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提，否则，随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的，甚至写出的文章根本不成为综述。

2. 注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。

在搜集到的文献中可能出现观点雷同，有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异，因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。

3. 要围绕主题对文献的各种观点作比较分析，不要教科书式地将有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍。

4. 文献综述在逻辑上要合理，即做到由远而近先引用关系较远的文献，最后才是关联最密切的文献。

5. 评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解)，不要贬低
别人抬高自己，不能从二手材料来判定原作者的“错误”。

6. 文献综述结果要说清前人工作的不足，衬托出作进一步研究的必要性和理论价值。

7. 采用了文献中的观点和内容应注明来源，模型、图表、数据应注明出处，不要含糊不清。

8. 文献综述最后要有简要总结，表明前人为该领域研究打下的工作基础。

9. 所有提到的参考文献都应和所研究问题直接相关。

10. 文献综述所用的文献，应主要选自学术期刊或学术会议
11. 所引用的文献应是亲自读过的原著全文，不可只根据摘要即加以引用，更不能引用由文献引用的内容而并末见到被引用的原文，因为这往往是造成误解或曲解原意的重要原因，有时可给综述的科学价值造成不可弥补的损失。

总之，一篇好的文献综述，应有较完整的文献资料，有评论分析，并能准确地反映主题内容。

分子蒸馏技术的综述
前言：历史+发展+应用领域+个人想法
分子蒸馏技术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液相分离技术。

早在1920年，最早的发明人之一Hickman博士利用分子蒸馏设备做过大量的小试实验，并发展到中试规模。

第二次世界大战以后，KawaIa和Stephan实验发现，在原有设备和温和操作条件下，适当增大蒸发面和冷凝面之间的距离，对分子蒸馏蒸发速率和分离效率影响不大，而处理量大大增加，因此他们提出“分子蒸馏”又称为“短程蒸馏”。

20世纪60年代初，分子蒸馏技术得到了迅速的发展，广泛应用于与人民生活息息相关的日用化工行业。

20世纪90年代以来，随着人们对天然物质的青睐以及全球同归自然潮流的兴起，特别是中药现代化、国际化进程的迫近，分子蒸馏技术在高沸点、热敏性天然物质的分离方面得到了前所未有的发展。

目前，分子蒸馏技术已发展为国内外正在进行工业化开发应用的高新液一液分离技术。

（浅谈分子蒸馏技术）
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 研究发现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。

（分子蒸馏技术及其应用，连锦花1，孙果宋）
分子蒸馏是一种非平衡蒸馏，它依据不同物质分子运动平均自由程的差别在高真空下实现物质间的分离，它是一种特殊的液-液分离技术，其实质是分子的蒸发过程。

它具有真空度高、蒸馏温度低、受热时间短、分离程度高等特点，因此能大大降低高沸点物料的分离成本，极好地保护热敏物料的品质，特别适用于高沸点、高热敏性及易氧化物质的分离提取纯化，能解决大量用常规技术分离难于解决的问题。

目前分子蒸馏技术已经比较成熟，成功应用于医药、食品、精细化工、石油化工、塑料等多个行业，技术应用潜力极大。

随着石油资
源的日益枯竭、人们环保意识的增强以及油价的不断上涨，提高石油利率利用率受到了世界各国的高度重视。

分子蒸馏作为一种物理法分离技术，生产过程绿色清洁，在石油化工领域中显示出广泛的应用前景。

（分子蒸馏技术在石油化工中的应用）
主体部分：
分子蒸馏分离原理及过程
分子蒸馏的基本原理’
分子蒸馏的原理是依靠不同物质分子逸出后的运动平均自由程的差来实现物质的分离。

轻组分分子的平均自由程大，重组分分子的平均自由程小，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，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，而重分子因达不到冷凝面而返回原来的液面，从而使混合物分离。

分子蒸馏原理如图所示：
根据分子蒸馏器设计原则，低沸点组分首先获得足够的能量从液膜表面蒸发，径直飞向中间冷凝器并被冷凝成液相，并在重力作用下沿冷凝器壁面向下流动，进入馏出组分接收瓶，未能到达冷凝面的重组分沿加热面流下，进入残留组分接收瓶，即分子蒸馏过程主要分为5个步骤，如下图所示：
分子蒸馏的过程示意图
(1)分子从液相主体向蒸发面扩散。

通常，液相中的扩散速度是控制
分子蒸馏速率的主要因素，在设备设计时，应尽量减薄液层厚度并强化液层的流动。

(2)分子从蒸发面上自由蒸发。

分子在高真空远低于沸点的温度下进行蒸发。

蒸发速率随着温度的升高而上升，但分离效率有时却随着温度的升高而降低，所以应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸馏温度。

(3)分子从蒸发面向冷凝面飞射，在飞射过程中，可能与残存的空气分子碰撞，也可能相互碰撞。

但只要有合适的真空度，使蒸发分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。

(4)分子在冷凝面上冷凝，冷凝面形状合理且光滑，从而完成对该物质分子的分离提取。

(5)馏出物和残留物的收集。

由于重力作用，馏出物在冷凝器底部收集。

没有蒸发的重组分和返回到加热面上的极少轻组分残留物由于重力或离心力作用，滑落到加热器底部或转盘外缘。

（分子蒸馏技术及应用）
分子蒸馏技术的特点
与普通蒸馏相比，短程蒸馏具有以下特点：1)普通蒸馏是在沸点温度下进行分离，而分子蒸馏只要冷热两面之间达到足够的温度差，就可在任何温度下进行分离。

2)普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程，液相和气相之间达到了动态平衡：分子蒸馏中，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，所以分子蒸馏是不可逆过程。

3)普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；而分子蒸馏是在液膜
表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象，即分子蒸馏是不沸腾下的蒸发过程。

4)普通蒸馏分离能力只与组分的蒸气压之比有关；而分子蒸馏的分离能力与相对分子量也有关。

5)分子蒸馏蒸发过程中，物料受热时间短，冷凝迅速，对易挥发、热敏性物质的保存率商，从而避免了因受热时间长而造成某些组分分解或聚合的可能。

6)操作温度与普通蒸馏相比较低。

7)无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物。

8)操作工艺简单，设备少。

分子蒸馏设备：
一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、脱气装置、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统、控制系统等部分组成[19]。

其工艺流程如下图所示。

分子蒸馏器是整套设备的核心，分子蒸馏设备的发展主要体现在对分子蒸馏器结构的改进。

分子蒸馏设备类型及其改进Hickman 博士是分子蒸馏设备最早的发明人之一，早在1920 年，他就利用分子蒸馏设备做过大量的实验，并将该方法发展到中试规模。

由于分子蒸馏独特的分离机制和很好的分离效果而得到广泛关注。

分子蒸馏设备的改进和发展主要是围绕结构简单，降低液膜厚度，使液膜更加均匀，减小传热传质阻力，提高分离效率，加快蒸馏速度，投资省等因素进行改进。

分子蒸馏器的形式，可分为简单蒸馏型与精密蒸馏型，但现今，使用的装置多为
简单蒸馏型。

简单蒸馏型分子蒸馏器大致分为静止式、降膜式、离心式3 种，由于静止式的液膜很厚，物料被持续加热，容易造成分解，且分离效率较低，目前已被淘汰，因此主要介绍降膜式和离心式分子蒸馏器的发展和应用。

（分子蒸馏设备的发展及其在样品前处理中的应用）
3 分子蒸馏设备的分类
完整的分子蒸馏装置主要包括：分子蒸馏器、进出料系统、真空系统、加热系统、冷却系统、控制系统。

世界各地研制了多种多样分子蒸馏装置，但根据形成蒸发液膜的不同设计和结构差异，其应用发展大致可分为3 大类：
1 降膜式分子蒸馏器
降膜式分子蒸馏器是早期设计的形式，结构简单，流体靠重力在蒸发壁面流动时形成一层薄膜，但液膜厚度不均匀，分子流动能力差，得率及质量效果差，当今世界各地已经很少投入到生产中。

2 离心式分子蒸馏器
离心式分子蒸馏器具有旋转的蒸发面，物料在离心力作用下呈很薄的液膜状均匀分布在壁面上，减少了雾沫飞溅，蒸发速率高，物料停留时间短，分离效果较好，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本较高。

3 刮膜式分子蒸馏器
旋转刮膜式分子蒸馏器的蒸发器内设置了刮膜装置，使物料
形成均匀的薄液膜，从而使液膜不断更新，大大减少了液膜的传热传质阻力，提高了蒸发速率，而且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，有较高的分离效率。

其蒸馏过程可以连续进行，生产能力大，所以广泛应用于实验室及社会生产中。

分子蒸馏设备的特点
归纳起来，分子蒸馏设备主要有以下特点：
(1)采用了能适应不同黏度物料的布料结构，使液体分布均匀，有效地避免了返混，显著提高了产品质量；
(2)独创性地设计了离心力强化成膜装置，有效减少了液膜厚度，降低了液膜的传质阻力，从而大幅度提高了分离效率与生产能力，并节省了能源。

(3)成功解决了液体飞溅问题，省去了传统的液体挡板，减少了分子运动的行程，提高了装置的分离效率；
(4)设计了独特新颖的动、静密封结构，解决了高温、高真空下密封变形的补偿问题，保证了设备高真空下能长期稳定运行的性能；
(5)开发了能适应多种不同物料温度要求的加热方式，提高了设备的调节性能及适应能力；
(6)彻底解决了装置运转下的级间物料输送及输入输出的真空泄漏问题，保证了设备的连续性运转；
(7)优化了真空获得方式，提高了设备的操作弹性，避免了因
压力波动对设备正常操作性能的干扰；
(8)设备运行可靠，产品质量稳定；
(9)适应多种工业领域，可进行多种产品生产，尤其对于高沸点、对热敏感及易氧化物料的分离有传统蒸馏方法无可比拟的优点。

分子蒸馏技术的应用
1 高级道路沥青的生产
蜡含量是评价道路石油沥青性能的一个重要指标，它直接影响到沥青产品的质量。

蜡含量越高，沥青的温度敏感性越大，沥青的高温黏度、低温延度、黏结性和塑性等就下降越多，从而给沥青带来坏的影响。

降低蜡含量，是提高沥青性能，稳定质量的关键因素。

通过分子蒸馏对沥青进行处理，蜡脱除率非常之高[8-9]。

因此，采用分子蒸馏法进行脱蜡处理，已成为沥青产业的一个新趋势。

在印度，已有公司采用德国UIC的大型分子蒸馏设备进行高级沥青的生产。

2 扩散泵油的生产
高真空技术中使用的扩散泵油，要求耐热氧化性，冷却温度下蒸气压
低，且其蒸气压随温度变化大，沸腾温度不能过高。

3 号扩散泵油具有饱和蒸汽压低、抽气速度高和使用寿命长等特点。

它以深度精制、溶剂脱蜡所得基础油，再经分子蒸馏切割成窄馏分，经硅酸铝吸附精制，真空脱气调制而成。

用生产 3 号扩散泵油时，分子蒸馏和薄膜脱气工序产生的拔头油，与HV IS400 和HV I650基础油按一定比例调合而成的HV IS500 基础油，经过生产小试以及实际生产，可以满足100#真空泵油要求。

3 高黏度润滑油的制造
硅氧烷类化合物是较好的润滑油，可提高光盘的光滑性以及光盘在不同湿度和高温下的稳定性。

由于硅氧烷类化合物属热敏性物质且沸点均在200℃以上，常规蒸馏的分离方法容易使其变性，而通过分子蒸馏不但可使润滑油中成色物质的含量大大减少，而且使蒸馏相同量的硅氧烷的时间减少了40%。

4 石油工业中渣油的处理
原油真空精馏后的残余物占进料总量25%左右，残余物中包括胶质、沥青质和重金属等。

通常采用溶剂萃取的方法对残余物进行后处理，但此法不能萃取出全部的润滑油和石蜡，而且在过程中会萃取出高分子物质，影响产品质量。

另外，溶剂萃取后的残余馏分中的沥青和沥青烯会形成胶体而沉淀，增大了溶剂回收的能耗。

利用分子蒸馏技术处理渣油可以切割出更多的馏分，馏分间切割清晰，分离出的润滑油不含金属元素，产品品质好。

采用分子蒸馏技术，对沙轻减压渣油深拔分离出7 个重馏分油，使减压渣油中的理想组分饱和烃得到充分
的回收，饱和烃回收率最高可达90.59%，而且能有效地脱除减压渣油中的大部分重金属(Ni、V)，所得深拔馏分均不含沥青，质量远远优于减压渣油，是较好的催化裂化原料。

5 废旧润滑油的回收
润滑油在高速运转的部件中受热，与空气接触会发生聚合、缩合、氧化等化学作用，产生沥青质、胶质等深度氧化物。

加上灰尘、金属屑、水分等外界污染物的侵入，润滑油在过程中会逐渐老化变质。

其主要表现为润滑油的颜色变深、酸值上升、有刺激性气味，并产生油泥等。

这些反应物和油泥等物质可能引起油膜的破坏、金属部件的腐蚀、机械磨损增大、润滑油流通的孔道及滤清器被堵塞等故障。

废润滑油中存在含氧、氮、硫的有机化合物及化学添加剂，若将废油丢弃或燃烧，不仅造成能源的极大浪费，而且会造成严重的环境污染。

国内废润滑油再生普遍采用硫酸白土精制工艺，此法会产生难以处理的酸渣，同时还产生刺激性较强的二氧化硫气体，对环境有相当严重的污染。

并且存在白土用量大、生产周期长、产品质量不稳定、能耗大、设备腐蚀严重等问题。

朱宝璋[14]对废旧机油进行三级分子蒸馏处理，依次蒸馏出汽油、柴油、机油或润滑油；第一级分子蒸馏温度为50～90 ℃，压强为－0.3～－0.9 MPa，分离出汽油；第二级分子蒸馏，温度为50～150 ℃，压强为200～10 Pa，分离出柴油；第三级分子蒸馏，温度为100～300 ℃，压强为20～0.1 Pa，分离出机油或润滑油。

该方法在处理废旧机油过程中，没有经过酸洗、碱洗、脱色、沉淀、干燥等化学过程，并且没有酸碱中和后的钠盐及脱色剂的排放，没有污染，分
离蒸馏出来的汽油、柴油、机油和润滑油能达到或超过其原来的质量指标。

6 塑料工业
增塑剂型酯类的提纯，高分子物质的脱臭，树脂类物质的精制等。

许多磷酸酯类增塑剂都可应用分子蒸馏提纯，如磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯异癸酯等。

同样，类似的物系还有邻苯二甲酸类的产品，如邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二苯酯等；脂肪族二元酸酯类产品，如己二酸二辛酯、壬二酸二辛配、癸二酸二辛酯；偏苯三酸酯类的产品，如偏苯三酸三辛酯、均苯四酸四辛酯等，都适合采用分于蒸馏技术进行纯化。

7 脱除热敏性物质中的轻组分
热敏性物质是指在较高温度下易分解、易聚合或易发生化学反应的物质。

常遇到的精细化工产品、有机物单体及中间体等都具有热敏性，这给产品的分离提纯带来了很大的困难。

影响热稳定性的主要因素是温度和受热时间。

分离热敏性物质常面临的问题是：塔釜为高温区，且静压强较大而导致受热时间较长，热敏性物料易分解、聚合或氧化变质。

由单体合成聚合物的过程中，会残留过量的单体物质，并产生非目标聚合物，这些杂质将严重影响产品质量。

以往采用传统的真空蒸馏法进行单体物质及小分子聚合物清除时，因操作温度较高，会引起的产物的歧化、缩合或分解。

采用分子蒸馏，一方面减少了热敏性物质在受热区的停留时间；另一方面降低了蒸馏温度，可使产品的质量得到保证。

8 分离产品和催化剂
催化剂的分离在整个生产工艺过程中占有重要的地位，关系到生产成本和产品质量。

在许多合成反应中，需要催化剂与产品分离开来。

一方面是产品质量要求要将催化剂彻底分离掉；另一方面是一些价值昂贵的催化剂必须循环使用。

因此，选择合适的分离方法就显得尤为重要。

对于产品与催化剂具有热敏性的物系，传统的蒸馏方法难以处理，而采用分子蒸馏可取得理想效果。

分子蒸馏技术在得到高质量产品的同时，保护了可循环利用的催化剂活性。

如碳酸醋类是一种现代润滑剂原料，但是由于其中常常残存有从反应带来的催化剂，故影响了它的质量和使用。

为了使碳酸醋类得到净化，一般在220 ℃、1 Pa 下采用两级分子蒸馏除去残存的催化剂。

其产率可达到90%，生产能力可达到200kg/m2·h。

9 生物柴油的生产
生物柴油是可再生原料（例如植物油、动物脂肪等）的长链脂肪酸形成的单烷基酯，可以作为柴油机燃料的补充，部分替代石油生产的柴油。

在柴油机燃油中加入生物柴油，能降低空气污染物如CO、SOX 和芳香烃的排放，降低CO2 排放。

朱宝璋等[18]以植物油或动物油之一或混合物为原料，进行酯化反应；把酯化反应产物进行粗分离得粗甲酯或粗乙酯；将粗甲酯或粗乙酯进行分子蒸馏处理，制得生物柴油产品。

10核工业
Tebus等利用分子蒸馏技术安全有效地从锂中分离出氚，Brewer等利用多级式分子蒸馏器成功地浓缩了铀235和铀238。

11其它工业
分子蒸馏技术还广泛应用于蜡工业，如天然石蜡、蜂蜡、棕蜡和高熔点蜡的提纯；分离聚合物中残留过量单体或杂质；从鼠尾草提取物中成功地分离出了活性最大的天然抗氧化剂；生产低游离TDI、羊毛脂及其衍生物的提取；合成Guerbet醇过程中重金属的脱除以及不饱和脂肪酸的分离和除臭等。

（分子蒸馏技术及设备的研究进展）
5 应用前景与展望
分子蒸馏作为液-液热敏分离及高提纯的专用技术，工艺研究及设备制造水平已逐渐趋向成熟，其技术创新、环保、高效，已得到了广泛的工业化应用，为企业创造了更好的社会效益和经济效益，也必将会对石油化学工业起到巨大的推动作用。

（分子蒸馏技术在石油化工中的应用）
结束语
综上, 分子蒸馏技术因其具有蒸馏温度与蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高、不可逆等优点, 在药学领域的分离提纯工艺过程中具有。