浅谈分子蒸馏技术
分子蒸馏技术
稳定性指 数Z1=lgz 9.48 7.78 6.78 6.30 4.70 1.30 1.00
19
降膜蒸发器 分子蒸发器
• 从上表中，得到分子蒸发器的停留时间和 工作压力都比较低，而且分离的到的产物 比较稳定。在实际操作中，具有对设备的 要求不是很高，操作周期短等优点。
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蒸发器种类
(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。
条件
1、 残余气体的分压必须很低 2、 在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程 长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离 具有相同的数量级。 所有蒸汽分子在没有 遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷 凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到 可能的最大值。蒸发速度与压力成反比， 因而，分子蒸馏的馏出液量相对比较小。
8
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×10-1Pa数 量级。
9
蒸馏操作过程
加料
刮膜
蒸发
冷凝
收集
10
分子蒸馏过程
1.分子从液相主体向蒸发表面扩散 液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素。 2.分子在液层表面上的自由蒸发 蒸发速度随着温度的升高而上升，但分离因素有时却随着 温度的升高而降低 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。 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℃），冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤 11 可以在瞬间完成。
分子蒸馏技术原理
1、分子蒸馏技术的基本原理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。
2、分子蒸馏技术的特点由分子蒸馏的原理可以看出，分子蒸馏有许多常规蒸馏所不具备的特点。
2.1分子蒸馏的操作真空度高。
由于分子蒸馏的冷热面间的间距小于轻分子的平均自由程，轻分子几乎没有压力降就达到冷凝面，使蒸发面的实际操作真空度比传统真空蒸馏的操作真空度高出几个数量级。
分子蒸馏的操作残压一般约为0.1～1Pa数量级。
2.2分子蒸馏的操作温度低。
分子蒸馏依靠分子运动平均自由程的差别实现分离，并不需要到达物料的沸点，加之分子蒸馏的操作真空度更高，这又进一步降低了操作温度。
分子蒸馏在蒸发过程中，物料被强制形成很薄的液膜，并被定向推动，使得液体在分离器中停留时间很短。
特别是轻分子，一经逸出就马上冷凝，受热时间更短，一般为几秒或十几秒。
这样，使物料的热损伤很小，特别对热敏性物质的分离过程提供了传统蒸馏无法比拟的操作条件。
3.4分子蒸馏的分离程度更高。
,由分子蒸馏的相对挥发度可以看出：x式中：M1————轻分子分子量；M2————重分子分子量而常规蒸馏相对挥发度α=P1/P2 ，由于M2 ＞M1 ，所以ατ＞α。
分子蒸馏简介及应用
分子蒸馏技术1、分子蒸馏技术的原理分子蒸馏技术（Molecular distillation technology）是一种新型的液-液分离或精制技术，是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。
其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程，根据被分离物系各组分的分子量不同，分子平均自由程的差别进行分离。
分子蒸馏又叫短程蒸馏（Short-pathdistillation）。
根据分子平均自由程公式知，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，故其平均自由程也不同，即不同种类分子，从统计学观点看，其逸出液面后不与其它分子碰撞的飞行距离是不相同的。
分子蒸馏的分离作用就是利用液体分子受热会从液面逸出，而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。
液体受热后，轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，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捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡，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。
2、分子蒸馏技术的特点与常规的普通蒸馏技术相比，短程分子蒸馏技术具有明显特点[1-8]。
2.1操作温度低普通蒸馏是在沸点温度进行，而分子蒸馏是根据不同种类的分子逸出液面后的平均自由程不同的性质来实现的，因而分子蒸馏是在低于蒸馏物质沸点的温度下进行，被分离物质只要存在着温度差，就能达到分离目的。
2.2蒸馏真空度高分子蒸馏由于其特殊的结构，系统内真空度较高，压强只有0.5-1Pa，因而分子蒸馏分离可有效避免易氧化物质的氧化分解。
另外，对于混合液中的低分子物质（如有机溶剂、臭味物质等）的脱除，分子蒸馏较常规蒸馏有效得多。
2.3受热时间短分子蒸馏装置加热面与冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程，液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面，所以受热时间很短。
分子蒸馏技术及其在食品方面的应用
【分子蒸馏技术及其在食品方面的应用】一、概述分子蒸馏技术是一种利用物质的沸点差异进行分离、提纯的方法，它在化工、医药等领域早已得到广泛应用。
然而，在食品领域，分子蒸馏技术也逐渐展现出其独特的优势和潜力。
本文将从分子蒸馏技术的原理、食品领域的具体应用以及对食品品质的提升等方面展开讨论，以期帮助读者更全面地了解这一技术及其在食品方面的应用。
二、分子蒸馏技术原理分子蒸馏技术是一种利用不同成分在相同温度下的沸点差异进行分离的技术。
在分子蒸馏过程中，液体混合物首先被加热至其沸点，然后将产生的蒸气冷凝回液体，从而实现对混合物中不同成分的分离。
这一过程主要依赖于不同成分之间的沸点差异，因此适用于需要对成分进行高效、精确分离的场合。
三、食品领域的应用1. 酒精提纯：在酿酒过程中，分子蒸馏技术可以用于提取纯净的酒精。
通过控制温度和流速，可以将水和酒精成功地分离，从而提高酒的纯度和口感。
2. 食用油脂提纯：在植物油中，可能会含有一些杂质和不良物质，而分子蒸馏技术可以有效地去除这些杂质，使食用油脂更加纯净、健康。
3. 食品香精提取：分子蒸馏技术可以帮助提取食品香精中的活性成分，从而保留食品的原味和营养成分，提高口感和风味。
四、食品品质的提升分子蒸馏技术在食品领域的应用，不仅可以帮助提高食品的纯度和香味，还能够提升食品的品质和保质期。
通过对原料的精确分离和提取，可以保留更多的营养成分和风味物质，从而使得食品更加美味和健康。
分子蒸馏技术还可以去除食品中的有害物质，提高食品的安全性和可持续性。
五、个人观点和理解分子蒸馏技术在食品领域的应用为食品加工提供了新的可能性和选择。
它不仅可以帮助提高食品的品质和口感，还能够满足人们对食品安全和健康的需求。
然而，需要注意的是，在应用分子蒸馏技术的过程中，合理控制温度和流速，严格遵守食品安全标准是至关重要的。
只有这样，才能确保食品的质量和安全，从而为用户提供更加放心的食品产品。
总结分子蒸馏技术作为一种高效、精确的分离技术，在食品领域展现出了其独特的优势和潜力。
分子蒸馏技术
稳定性指 数Z1=lgz
9.48
7.78
6.78
6.30
5×104
4.70
20
1.30
10
1.00
物料在分子蒸馏中的分解几率和停留时间比
其它类型的蒸发器低了数量级。
因此，用分子蒸馏总是可以保证：
物料少受破坏 重复性 效率
分子蒸馏与其它蒸馏方法相比其突出优点 在于：
a. 操作温度低 b. 物料受热时间短
3、为防止已冷凝分子重新蒸发，冷凝面的温度 应低于蒸发面50～100℃；
4、被蒸发物料在蒸发面应能形成连续更新、覆 盖完全、厚度均匀的薄膜，并控制物料停留时 间，以提高蒸发效率，防止成分受到破坏。
三、分子蒸馏 设备
完整的分子 蒸馏系统主 要包括：脱 气系统、进 料系统、分 子蒸馏器、 加热系统、 真空冷气系 统、接受系 统和控制系 统。
2、原理 分子蒸馏是在极高的真空度下，依据混合物分
子运动平均自由程的差别，使液体在远低于其 沸点的温度下迅速得到分离。
轻分子的 平均自由 程大，重 分子的平 均自由程 小。
1、 分子从液相主体向蒸发表面扩散
2、 分子在液层表面上的自由蒸发
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
• 石油化工方面
应
• 塑料工业方面
用
情
• 食品工业方面
分离方法——分子蒸馏法
事例1
事例2
事例3
事例4
事例5
下面列举一些典型的分子蒸馏生产工艺： (１) 低沸点、热敏性物料的分离 如香料类物质，该类物质挥发性强，热敏性高。 ┎→产品１ 玫瑰油→第一级（脱气）→第二级→┃ ┖→蒸余物→第三级→ 产品2 渣 通过上述处理，可解决香味不好、颜色深及蜡含量高等问题， 使产品的附加值大大提高。
则： λm ＝ K ──── · (2)½π T ──── d²P
其中：
d － 分子有效直径 P － 分子所处空间的压强 T － 分子所处环境的温度 K － 波尔兹曼常数
（ 2）
分子蒸馏的基本原理：
由分子平均自由程的公式可以看出，不同种类的分子， 由于其分子有效直径不同，其平均自由程也不同，换句话说， 不同种类的分子溢出液面后不与其它分子碰撞的飞行距离是 不同的。
分子蒸馏
1 原理：分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方 法，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。 分子运动自由程（用λ表示）是指一个分子相邻 两次碰撞之间所走的路程。
分子蒸馏技术的基本原理 （1） 分子运动平均自由程： 任一分子在运动过程中都在不断变化自由程。在某 时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。
内部冷凝器，流 阻小，极限真空 高
分子蒸馏器的模式离心薄膜式Fra bibliotek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
离心薄膜式分子蒸馏器
MDL-150（离心式）
转子刮膜式分子蒸馏器
2 分子蒸馏技术的特点 分子蒸馏技术作为一种高新分离技术，具有其 它分离技术无法比拟的优点：
分子蒸馏
分子蒸馏技术的技术特点
1、蒸馏压强低 常规真空蒸(精)馏装置:存在填料或塔 板的阻力,系统很难获得较高的真空度,而分子蒸馏装 置内部结构比较简单,压降极小,可以获得相对较高的 真空度,分子蒸馏的操作压强一般为0.1～1Pa，有利于 物料在更低的温度下分离。
2、蒸馏温度低 分子蒸馏是利用不同组分的分子逸出液 面后的平均自由程不同的性质来实现分离的,可在远低 于沸点的温度下进行操作,物料并不需要沸腾，更有利 于节约能源。
分子蒸馏技术
京江食品0902 王晨燕
分子蒸馏技术的基本概念
常规蒸馏过程中常采用减压的方法，能够有效降低蒸 馏所需要的温度，从而有效降低蒸馏所需要的温度， 从而可以避免有些物质在蒸馏过程中因受热分解而造 成的损失。但是，对沸点高、热不稳定、粘度高或容 易爆炸弹物质，并不适宜使用普通减压蒸馏法。 分子蒸馏是一种以液相中逸出的气相分子依靠气体扩 散为主体的分离过程，是在高真空度条件下进行分离 操作的连续蒸馏过程，实质上是一种特殊的液液蒸馏 分离技术。
分子蒸馏技术的基本原理
分子自由程(λ)
分子之间→范德华力及电荷力等的作用→不规则的运动和碰撞 。 在每次碰撞中,两分子的最短距离称为分子的有效直径( d) ,一个 分子在相邻两次分子碰撞间隔内所走的距离为分子自由程 。由 理想气体的分子动力学理论得:
式中
λm 分子平均自由程, m续。。。
T 蒸发温度, K
；P 真空度, Pa
K 为波尔兹曼常数
分子蒸馏技术的基本原理
分子自由程的差异 不同的分子由于有着不同的分子有效直径,它 们的平均自由程也不相同,即不同种类液体混 合物的分子受热后从液面逸出，不与其它分子 发生碰撞所运行的距离是不相同的。一般来讲, 轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程 小。
分子蒸馏
四、分子蒸馏技术应用
2.医药工业 2.医药工业 ①提取天然维生素：用分子蒸馏法可以从大 豆油、小麦胚芽油等油脂及其脱臭物中提取 高纯度维生素A、维生素E 高纯度维生素A、维生素E。宋志华等人利用 分子蒸馏技术对大豆脱臭馏出物进行分离， 得到纯度为74.55％的维生素E 得到纯度为74.55％的维生素E。②分离中药 提取液：杨靖等人采用分子蒸馏装置提高了 经过超临界萃取的当归根油品质。
三、分子蒸馏技术特点
1.分子蒸馏的操作真空度高、操作温度低。 1.分子蒸馏的操作真空度高、操作温度低。 由于分子蒸馏是依据分子运动平均自由程的 差别将物质分开，因而可在低于混合物的沸 点下将物质分离。加之其独特的结构形式决 定了其操作压强很低，这又进一步降低了物 质的沸点，因此分子蒸馏可在远低于混合物 沸点的温度下实现物质的分离。
三、分子蒸馏技术特点
2.受热时间短。在分子蒸馏器中， 2.受热时间短。在分子蒸馏器中， 受热液体被强制分布成薄膜状，膜 厚一般为0.5mm 厚一般为0.5mm 左右，设备的持液 量很小，因此，物料在分子蒸馏器 内的停留时间很短，一般几秒至十 几秒，使物料所受的热损伤极小。
三、分子蒸馏技术特点
3.分离程度高。分子蒸馏比常规蒸馏有 3.分离程度高。分子蒸馏比常规蒸馏有 更高的相对挥发度，分离效率高。这使 得聚合物可与单体及杂质进行更有效的 分离。 4.工艺清洁环保。分子蒸馏技术不使用 4.工艺清洁环保。分子蒸馏技术不使用 任何有机溶剂，不产生任何污染，被认 为是一种温和的绿色操作工艺 。
五、分子蒸馏技术前景
分子蒸馏是高真空下的短程蒸馏，特别适用于高沸 点、热敏、高黏度物质的提取、分离和精制，其最 大特点是能尽量保持食品的天然性。尽管分子蒸馏 较常规蒸馏具有许多优点，但也有使用局限性，当 混合物内各组分的分子平均自由程相近时，例如同 分异构体，则可能分离不开，因此主要用于不同组 分、分子平均自由程相差较大的混合物的分离。分 子蒸馏作为一种高效、温和的分离技术，有利于清 洁生产和环境保护，能够满足人们对高品质、绿色 产品的追求，在各行业中具有广泛的应用前景。
分子蒸馏技术的原理和应用(精)
分子蒸馏技术的原理和应用分子蒸馏技术简介分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术，能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。
分子蒸馏是一种特殊的液－液分离技术，能在极高真空下操纵，它依据分子运动均匀自由程的差别，能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离，特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。
由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，因而能大大降低高沸点物料的分离本钱，极好地保护了热敏性物质的特点品质，该项技术用于纯自然保健品的提取，可摆脱化学处理方法的束缚，真正保持了纯自然的特性，使保健产品的质量迈上一个新台阶。
分子蒸馏技术，作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段，自本世纪三十年代出现以来，得到了世界各国的重视。
到本世纪六十年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素Ａ的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。
在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置，用于浓缩维生素Ａ，但当时由于各种原因，应用面太窄，发展速度很慢。
但是，在过往地三十多年中，人们一直在不断地重视着这项新的液－液分离技术的发展，对分离装置精益求精、完善，对应用领域不断探索、扩展，因而一直有新的专利和新的应用出现。
特别是从八十年代末以来，随着人们对自然物质的青睐，回回自然潮流的兴起，分子蒸馏技术得到了迅速的发展。
对分子蒸馏的设备，各国研制的形式多种多样。
发展至今，大部分已被淘汰，目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。
这两种形式的分离装置，也一直在精益求精和完善，特别是针对不同的产品，其装置结构与配套设备要有不同的特点，因此，就分子蒸馏装置本身来说，其开发研究的内容尚十分丰富。
在应用领域方面，国外已在数种产品中进行产业化生产。
特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出，如：从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。
另外，在精细化工中间体方面的提取和分离，品种也越来越多。
分子蒸馏简介及应用
分子蒸馏技术1、分子蒸馏技术的原理分子蒸馏技术（Molecular distillation technology）是一种新型的液-液分离或精制技术，是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。
其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程，根据被分离物系各组分的分子量不同，分子平均自由程的差别进行分离。
分子蒸馏又叫短程蒸馏（Short-pathdistillation）。
根据分子平均自由程公式知，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，故其平均自由程也不同，即不同种类分子，从统计学观点看，其逸出液面后不与其它分子碰撞的飞行距离是不相同的。
分子蒸馏的分离作用就是利用液体分子受热会从液面逸出，而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。
液体受热后，轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，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捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡，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。
2、分子蒸馏技术的特点与常规的普通蒸馏技术相比，短程分子蒸馏技术具有明显特点[1-8]。
2.1操作温度低普通蒸馏是在沸点温度进行，而分子蒸馏是根据不同种类的分子逸出液面后的平均自由程不同的性质来实现的，因而分子蒸馏是在低于蒸馏物质沸点的温度下进行，被分离物质只要存在着温度差，就能达到分离目的。
2.2蒸馏真空度高分子蒸馏由于其特殊的结构，系统内真空度较高，压强只有0.5-1Pa，因而分子蒸馏分离可有效避免易氧化物质的氧化分解。
另外，对于混合液中的低分子物质（如有机溶剂、臭味物质等）的脱除，分子蒸馏较常规蒸馏有效得多。
2.3受热时间短分子蒸馏装置加热面与冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程，液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面，所以受热时间很短。
第三章 分子蒸馏技术简介汇总
(4) 离心式 内有一个旋转的 蒸发面。工作时， 将料液加至旋转盘 中心,在离心力的作 用下,料液被均匀分 布于蒸发面上。
1-冷凝器；2-蒸馏室；3-转盘； 4-流量计；5-加热器
离心式蒸馏釜中高速旋转蒸发盘的真空密 封要求相当高的技术，这给制造、按装及维修 带来困难。此外，由于它的蒸发表面积比薄膜 式小，每单元设备的物料处理量小。它没有机 械刮片组件，对于表面容易结垢、容易结焦液 体的蒸馏是不利的。
一、分子蒸馏的基本原理
1、分子运动平均自由程
❖ 分子运动自由程: 一个分子相邻两次分子碰撞之间所走的路程。
❖ 分子运动平均自由程: 任一分子在运动过程中都在变化自由程, 而在一定的
外界条件下, 不同物质的分子其自由程各不相同。就某一 种分子来说, 在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自 由程。由热力学原理可知, 分子运动平均自由程为:
（2）生产能力小： 由于蒸发表面积受设备结构的限制， 远远小于常规精馏塔受热面积；且分子蒸馏在远低于常 压沸点条件下操作，气化量相对于常规蒸馏沸腾状态时 要少得多。高真空条件下分子蒸馏处理量比较小，难以 满足工业上实际生产的需要。
（3）设备投资高 分子蒸发器是分子蒸馏技术的核心， 对设备密封性和真空系统要求比较高，设备投资相对较 大，适合于高附加值物系的分离；但相对于产品的产值 而言，仍然具有投资价值。
4、 分子蒸馏的分离程度高
分子蒸馏的挥发度 r
M1——轻组分相对分子质量 M2——重组分相对分子质量；
r
p1 p2
M2 M1
p1——轻组分饱和蒸气压，Pa；
p2——重组分饱和蒸气压，Pa；
r ——相对挥发度。
而常规蒸馏的相对挥发度为：
p1 p2
分子蒸馏技术
操作压力低：压力越低，分子平均自由程越大，越有利于分 子蒸馏分离。一般分子蒸馏的真空度达到0.1～100Pa，而 一般真空蒸馏的真空度是5kPa
受热时间短：假定真空蒸馏的受热时间为数十分钟，而分子 蒸馏的受热时间仅为几秒或几十秒
分离程度及产品收率高
15
分子蒸馏技术
原理及特点
• 分子蒸馏技术特点
*
16
工艺及设备—离心式流程
*
35
分子蒸馏技术
工艺*
12
分子蒸馏技术
原理及特点
• 例：空气
有效直径：3.11*10-10m，压力与平均自由程的关系见 下表：
压力/mmHg
1.0
10-1 10-2 10-3 10-4
平均自由程/cm 0.0056 0.056 0.56 5.6 56
注：1mmHg=133.322Pa
*
13
分子蒸馏技术
原理及特点
• 分子蒸馏技术原理
分子蒸馏技术
原理及特点
• 分子蒸馏技术特点
分子蒸馏较常规蒸馏存在的优势 （1）产品质量高 （2）产品能耗低 （3）产品成本低 （4）易于放大
分子蒸馏的缺点：一次性投入较大
17
分子蒸馏技术
原理及特点
• 分子蒸馏技术的参数
液膜厚度：一般分子蒸馏液膜厚度为：降膜式0.05～0.3 cm， 刮膜式0.01～0.05 cm，离心式0.005～0.025 cm
27
分子蒸馏技术
工艺及设备—刮膜式内部结构
*
28
分子蒸馏技术
工艺及设备—刮膜式流程
*
29
分子蒸馏技术
工艺及设备—刮膜式多级流程
*
30
分子蒸馏技术
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馏过程 分 为以下五 个步骤 ：
＿ ÷ ＿
ｌ ｌ ｔ
ｊ■ ＿
离 ，炼油渣 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 ，如 高碳 醇及 烷基 多苷 、 乙烯基 毗咯 烷酮 等 的纯化 ，羊 毛酸酯 、 羊毛 醇酯 等的制 取 。２ ）塑料工 业 ：用于增 塑剂 的提纯 ，高分 子物质 的脱臭 ，树 脂类 物质 的精 致等 。３ ）食 品 工业 ：用 于分 离混 合油 脂 ，可获纯 度达 ９％ ０ 以 上 的单甘 油酯 ，如 硬脂 酸单 甘油 酯 、月桂 酸单 甘油 酯 、丙二 醇甘 油脂等 ： 提取 脂肪 酸及 其衍 生物 ，生 产 二聚脂 肪酸 等 ：从动 植物 中提 取天然 物质 ， 如鱼 油、米糠 油 、小麦胚 芽油 等。４ ）医药工 业：适 用于提 取合 成及天 然维 生素Ａ ，制取氨基 酸 及葡萄糖 衍 生物等 ５ 、Ｅ ）香料 工业 ：适用 于处理天 然 耪油 ．脱 臭 、脱色 、提 高纯 度 ，使天 然香 料的 品位 大大 提高 ．如桂 反 油、 玫瑰 油、香 根油 、香茅 油 、山苍子 油等 。
。
【 科技产 品研发 】 ｉ 高 鬓曩 ＶＡＬＬＥＪ Ｌ
浅 谈 分 子 蒸馏 技术
李 沛 虹 呼 丽 丽
（． １ 中国矿业大学 化工学 院０ 级 ７ 江苏 徐州 ２ １ ０ ：２ 中国矿 业大学 艺术与设计学院Ｏ级 ２０６ ． ７ 江苏 徐州 ２ １０ ） ２ ０ ６
摘
要 ： 分子蒸馏技术是进 几十年来发展起来 的一 种先进的液液 分离技术 。介 绍分子蒸馏技术 的基 本原理、分 离过 程、特点 、设备及 工业应用 筒述分 子蒸
１分子 薰■的 基本曩理
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
手段 ，特 别适 用于 高沸 点和 热敏 性及 易氧 化物 料 的分离 。 目前 ，已被广 泛 应用 于各行 各业 。主要 应用领 域如 下： １ ）石 油化 工：用 于碳氢化 合物 的分
４鳍 语 近 年来 ，我 国分 子蒸馏 技术 理论 虽然趋 于完 善 ，但 还存 在很 多不足 之
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 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 凝匾 而 返 回原来 的液面 ，从而使 混 合物分 离 。 以下 是分 子蒸 馏 原理示 意 图 ，其蒸
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
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 １２年 ，最早 的发 明人 之一 ９０
Ｈ ｃｍ ｎ ｉ ｋ ａ 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 。
馏 技 术 的研 究方 向 。
关键词 ： 分子蒸馏原理；分子蒸馏特点 ：蒸馏设 备；工业 应用 中图分类 号：Ｔ Ｏ 文献标识码：Ａ 文章编号 ：１ ７ －７ ９ ２ １ ）０ １ ０ ３ ０ Ｏ ６ １ ５ ７（ ０ Ｏ ７ ０ ４ － １
Ｏ 曹 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ｉ
２分子 蒸馕技 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
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 高 ，从而 避免 了因 受热 时 间长而 造成 某些 组分 分解或 聚
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 。
第 二次世 界大战 以后 ，Ｋ ｗ ｌ和Ｓｅｈ ｎ ａ ａａ ｔｐａ 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 。２ 世纪６ 年代 初 ，分子 蒸馏 技 术得到 了迅 速 的发展 ，广 泛 Ｏ Ｏ 应 用于 与人 民生活 息 息相关 的 日用化 工行 业 。２世 纪９ 年代 以来 ，随着 人 Ｏ Ｏ 们 对天然 物质 的青 睐 以及全 球 回归 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 分离技 术 。 液
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 。
３分子 蒸馏技 束的 工业应 用 分 子 蒸馏技 术是 一种 比较温 和 、能最 大限度 保持物 质本 来属 性的 分离