分子蒸馏的原理word版
分子蒸馏的原理和应用
分子蒸馏的原理和应用一、分子蒸馏的原理分子蒸馏是一种重要的分离技术,其原理基于不同组分的挥发性差异。
通过控制温度和压力的变化,将混合物中的各个组分蒸发并再凝结收集,达到分离纯化的目的。
以下是分子蒸馏的原理要点:1.挥发性差异:混合物中的各个组分在蒸馏条件下有不同的挥发性,即蒸发速率不同。
这是分子蒸馏能够实现分离的基础。
2.沸点差异:挥发性差异主要是由组分间沸点差异引起的。
在分子蒸馏过程中,通过调节温度和压力,使得沸点较低的组分先蒸发,沸点较高的组分后蒸发,从而实现分离。
3.密封系统:分子蒸馏需要在密封系统中进行,以保持温度和压力的稳定性。
通常采用精密的实验设备,如分子蒸馏柱和蒸馏装置,来确保分离效果。
二、分子蒸馏的应用分子蒸馏广泛应用于化工、石油、制药等领域,用于纯化和分离各种混合物。
以下是分子蒸馏的常见应用:1.石油精制:在石油炼制过程中,通过分子蒸馏可以将原油中的不同沸点范围内的组分分离出来,从而得到高纯度的油品,如汽油、柴油等。
2.精细化工:在化学工业中,分子蒸馏被广泛应用于石油化工、有机合成等过程中,用于纯化和分离各种化合物。
3.制药工业:在制药工业中,分子蒸馏常用于药物纯化和分离。
通过分子蒸馏可以从复杂的药物混合物中提取出目标化合物,并去除杂质。
4.食品工业:分子蒸馏在食品加工中也有应用,常用于提取香精、食用油等。
通过分子蒸馏,可以将食品中的有害物质去除,提高食品的质量和安全性。
5.环境保护:分子蒸馏技术在环境保护中也得到了应用。
例如,通过分子蒸馏可以将废水中的有机物质分离出来,减少污染物的排放。
三、分子蒸馏的优势与传统的蒸馏技术相比,分子蒸馏具有以下优势:1.高效分离:分子蒸馏可以实现高效分离,适用于挥发性差异较小的高沸点混合物。
2.低温操作:由于分子蒸馏具有较高的分离效率,可以在相对较低的温度下进行操作,可以避免热敏性物质的分解。
3.保留挥发组分:相比传统蒸馏,分子蒸馏可以保留更多挥发性组分,提高产品的纯度和质量。
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:
分子蒸馏原理与装置模板
馏分分离
收集系统可配备馏分分离装置,根 据馏分的不同性质进行自动或手动 分离。
数据记录
为了便于后续分析和研究,收集系 统可配备数据记录功能,实时记录 馏分的产量、温度、压力等参数。
03
分子蒸馏实验操作流程
实验前准备工作
检查实验装置
确保分子蒸馏装置完好无损,检 查各部件连接是否紧密,防止漏
设备升级改造趋势分析
设备大型化
随着生产规模的扩大,设备大型化成为必然趋势 ,以满足大规模生产的需要。
设备专业化
针对不同行业和不同产品,开发专业化的分子蒸 馏设备,以满足特定需求。
设备自动化
提高设备的自动化程度,减少人工操作,提高生 产效率和产品质量稳定性。
智能化、自动化发展趋势展望
智能化控制系统
分子蒸馏原理与装置 模板
汇报人:XX
目录
• 分子蒸馏基本原理 • 分子蒸馏装置组成及功能 • 分子蒸馏实验操作流程 • 分子蒸馏技术应用领域探讨 • 分子蒸馏技术发展趋势预测 • 总结回顾与展望未来
01
分子蒸馏基本原理
蒸馏过程概述
01
02
03
加热
将混合物加热至其中某一组分 汽化。
汽化
该组分以气体形式从混合物中 分离出来。
要及时关闭电源和火源。
防止中毒
某些原料可能具有毒性,实验过程中 要确保通风良好,避免长时间吸入有 毒气体。
数据记录与分析
认真记录实验数据,对实验结果进行 分析和讨论,以便后续研究和改进。
04
分子蒸馏技术应用领域探讨
石油化工行业应用
石油分馏
01
利用分子蒸馏技术可将石油按照不同沸点范围进行分离,得到
05
分子蒸馏技术的原理和应用
分子蒸馏技术的原理和应用分子蒸馏技术的基本原理(一)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。
设Vm=某一分子的平均速度f =碰撞频率λm =平均自由程则λm =Vm/f∴f=Vm/λmπd²P由热力学原理可知,f=(2)½Vm•────KT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K T则:λm =────•────(2)½πd²P(二)分子运动平均自由程的分布规律:分子运动自由程的分布规律为正态分布,其概率公式为:F = 1 - e-λ/λm 其中:F-自由程度≤λm的概率λm-分子运动的平均自由程λ-分子运动自由程由公式可以得出,对于一群相同状态下的运动分子,其自由程等于或大于平均自由程λm的概率为:1 - F = e-λ/λm = e-1 = 36.8%(三)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。
分子蒸馏技术正是利用不同种类分子溢出液面后平均自由程不同的性质实现的。
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液面,这样混合物就分离了。
(三)分子蒸馏技术中的相关模型:对于许多物料而言,至今还没有可供实际应用的数学模型来准确地描述分子蒸馏中的变量参数,实际的应用仍靠经验的总结。
但由经验从各种规格蒸发器中获得的蒸发条件,可以安全地推广到生产装置的设计中。
相关的模型有:1、膜形成对于降膜、无机械运动的垂直壁上的膜厚,Nasselt公式为:σm=(3v2Re/g)1/3其中:σm-名义膜厚[米]v-物料动力粘度[米2•秒-1]g-重力加速度[米•秒-2]Re-雷诺数,无因次Re>400时,该方程成立。
分子蒸馏技术
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 。
4.2 高沸点、热敏性物料的分离 该类物质分离的关键是温度和受热时间的控
3.2.4 离心式分子蒸馏设备
将物料送到高速旋转的转 盘中央,并在旋转面扩展 形成薄膜,同时加热蒸发, 使之与对面的冷凝面凝缩, 该装置是目前较为理想的 分子蒸馏装置,但与其它 两种装置相比,要求有高速 旋转的转盘,又需要较高的 真空密封技术。
4. 分子蒸馏技术的应用
4.1 低沸点、热敏性物料的分离
3.2.2 降膜式分子蒸馏器
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,点:液膜厚度小,蒸馏物料可沿蒸发表面流动, 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: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,产生的雾沫 也常溅到冷凝面上,影响分离效果。
4.5 产品与其催化剂的分离 该类物料的特点是产品与催化剂都易分解,而最好能
回收利用价高的催化剂 。如在催化剂钻嶙化合物催 化下用烯烃碳基合成制高级脂肪醇的工艺中,催化剂 和产品醇要分开可采用二级分子蒸馏完成 。
通过上述处理,不仅得到了高质量的产品醇,而且极 大地减少了催化剂的分解。
5.分子蒸馏技术的现状与发展
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(以秒计) 。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 热敏性物质的净化过程提供了传统蒸馏无法 比拟的优越条件。
分子蒸馏原理和其实际应用
分子蒸馏原理和其实际应用分子蒸馏是一种常见的分离技术,主要利用液体混合物的成分具有不同的沸点来实现精确的分离。
本文将详细介绍分子蒸馏的原理以及其实际应用。
分子蒸馏的原理:分子蒸馏的基本原理是根据液体混合物各组分的沸点差异,通过升华和凝结过程将馏出液中想要分离的物质单独收集。
分子蒸馏通常需要通过提高系统压力或降低操作温度来实现。
在分子蒸馏过程中,液体混合物首先被加热,使其达到沸点。
随着液体的升温,其中沸点较低的组分开始蒸发并形成蒸汽。
这些蒸汽通过冷凝器,降温并恢复为液体形式,形成馏出液。
由于液体混合物中各个组分的沸点不同,较高沸点的组分会在液体中留下。
这样,通过重复蒸发和凝结操作,可以分离出不同组分。
分子蒸馏的实际应用非常广泛,下面列举几个常见的应用。
1.原油分离:分子蒸馏是石油工业中最常用的分离技术之一、原油中包含了众多不同成分,通过分子蒸馏可以将这些成分按照沸点逐渐分离出来,从而生产出各种不同的石油产品,如汽油、柴油、润滑油等。
2.酒精制备:在酿酒过程中,通过对发酵产物进行分子蒸馏,可以将酒精与其他组分(如水、醛等)分离出来,从而得到纯净的酒精。
3.食品加工:在食品加工过程中,需要对各种原料进行分离和提纯。
分子蒸馏常被用于提取和分离食品中的香料、色素、味道等物质。
4.药物制备:分子蒸馏在制药工业中也有重要应用。
通过分子蒸馏,可以从草药中提取有效成分,制备高纯度的药物。
5.精细化工:分子蒸馏技术广泛应用于化工领域,用于分离提纯各种有机溶剂、液氨、稀硫酸等化工产品。
除了以上应用外,分子蒸馏还被广泛应用于环境保护和资源回收领域。
例如,在废水处理过程中,可以通过分子蒸馏将废水中的有害物质以及有用的溶质分离开来,达到净化水源的目的。
在资源回收中,分子蒸馏也可以用于提纯回收废物中的有用物质。
总的来说,分子蒸馏是一种重要的分离技术,其原理简单而有效。
在各个工业领域,分子蒸馏都有广泛的应用,用于提纯和分离各种物质。
分子蒸馏文档
分子蒸馏什么是分子蒸馏?分子蒸馏是一种用于分离混合物中不同组分的技术。
它是一种专门设计来处理温度敏感或高沸点混合物的蒸馏方法。
与传统的蒸馏方法不同,分子蒸馏通过在特定的真空条件下操作,有效地分离混合物中的组分。
分子蒸馏的原理分子蒸馏的原理基于不同组分之间的沸点差异。
在正常的大气压下,混合物中的组分会在一定温度下同时蒸发,难以有效地分离。
而在分子蒸馏中,通过在真空条件下操作,可以降低蒸发温度,使不同组分的沸点差异更加明显,从而更容易分离。
分子蒸馏的步骤分子蒸馏通常包括以下几个步骤:1.加热源:将混合物加热,使其蒸发。
加热源通常是一种高效的热交换介质,如加热油。
2.蒸发室:将加热的混合物引入蒸发室。
蒸发室内的真空条件使得混合物在较低的温度下蒸发。
3.冷凝器:将蒸发的混合物引入冷凝器。
冷却的混合物会逐渐冷凝,分离成不同的组分。
4.分离釜:根据沸点差异,不同组分会逐渐凝结,分离进入不同的分离釜。
在分离釜中,可以进一步提纯和收集所需组分。
应用领域分子蒸馏在许多领域中得到广泛应用,包括:1.石油工业:用于石油精炼过程中的组分分离和提纯。
分子蒸馏可用于分离原油中的各种烃类组分。
2.化学合成:用于有机合成中的高沸点物质的分离和提纯。
分子蒸馏是一种常用的工具,可以有效地分离反应产物中的目标物质。
3.药物生产:用于药物合成和提纯过程中的组分分离。
分子蒸馏可用于分离和提纯各种药物的中间体和最终产物。
4.食品和饮料工业:用于分离和提纯食品和饮料中的挥发性成分。
分子蒸馏可用于提取食品和饮料中的香料、挥发性油和化学成分。
分子蒸馏的优势与传统蒸馏方法相比,分子蒸馏具有以下优势:1.高效分离:通过在真空条件下操作,分子蒸馏可以实现更高效的组分分离。
2.低温操作:分子蒸馏可以在较低的温度下进行,从而减少热敏性物质的降解。
3.提高产品质量:分子蒸馏可以有效地去除杂质和残留物,提高所得产品的纯度。
4.节能环保:相比传统的蒸馏方法,分子蒸馏可以通过降低操作温度和压力,降低能源消耗和环境污染。
分子蒸馏原理(精)
分子蒸馏原理根据分子运动理论,液体混合物受热后分子运动会加剧,当接受到足够能量时,就会从液面逸出成为气相分子。
随着液面上方气相分子的增加,有一部分气相分子就会返回液相。
在外界条件保持恒定的情况下,最终会达到分子运动的动态平衡,从宏观上看即达到了平衡。
根据分子运动平均自由程公式,不同种类的分子,犹豫其分子有效直径不同,故其平均自由程也不同,即从统计学观点看,不同种类分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的分子蒸馏的分离作用就是依据液体分子受热会从液面逸出,而不同种类分子溢出后,在气相中其运动平均自由程不同这一性质来实现的。
分子蒸馏是一种非平衡状态下的蒸馏,由其原理来看,它又根本区别于常规蒸馏。
因此,它具备许多常规蒸馏无法比拟的优点(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,而分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别进行分离的,也就是说后者在分离过程中,蒸汽分子一旦由液相中逸出(挥发就可实现分离,而非达到沸腾状态。
因此,分子蒸馏是在远离沸点下进行操作的。
(2蒸馏压强低:由分子运动平均自由程公式可知,要想获得足够大的平均自由程,必须通过降低蒸馏压强来获得。
另外,由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部压降极小,可获得很高的真空度。
尽管常规真空蒸馏也可以采用较高的真空度,但由于其内部结构上的至于(特别是填料塔或板式塔,其阻力较分子蒸馏装置大得多,因而难以达到高的真空度。
一般常规真空蒸馏其真空度仅达5kPa,而分子蒸馏真空度可达0.1-100Pa。
由上述可知,分子蒸馏是在极高真空度下操作,又远离物质的沸点,因此分子蒸馏的实际操作温度比常规真空蒸馏低得多,一般可低50-100°C。
(3受热时间短:鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离,因而装置中加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动平均自由程(即间距很小,这样,由液面逸出的轻分子几乎未发生碰撞即达到冷凝面,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
分子蒸馏的原理 特点 应用
分子蒸馏又叫短程蒸馏(short path),是一种高效新型液-液分离技术。
特别适合于浓缩、纯化或分离高分子量、高沸点、高黏度的物质及热稳定性差的有机混合物和天然产物的分离(一)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。
这里,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。
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。
这样,达到物质分离的目的。
(二)实现分子蒸馏应满足以下必要条件1 轻、重分子的平均自由程必须要有差异,且差异越大越好;2在操作的饱和压力下,汽化分子的平均自由路程必须同蒸发器表面与冷凝器表面的距离具有同一数量级。
约为2~5cm。
3必须是在高真空下进行,操作压力为1.33~0.013Pa。
(三)分子蒸馏过程(1) 物料在加热面上的形成液膜;(2) 分子在液膜表面上的自由蒸发;(3) 分子从加热面向冷凝面的运动;(4) 分子在冷凝面上的捕获;(5) 馏出物和残留物的收集。
(五)分子蒸馏的优点1)操作温度低分子蒸馏的操作温度远低于物料在该真空度下的沸点。
一般可低50~100℃。
(2)蒸馏压强低(真空度高) 一般常规真空蒸馏其真空度仅达5kPa,而分子蒸馏真空度可达0.1~100Pa(3)受热时间短普通真空蒸馏需受热数十分钟,则分子蒸馏受热仅为几秒或几十秒,一般为10~25s(4)、分子蒸馏比常规蒸馏分离程度更高,能分离常规蒸馏不易分开的物质:分子蒸馏的相对挥发度ατ = (P1/P2)•(M2/M1)?br /> 式中:M1-轻组份分子量M2-重组份分子量分子蒸馏较常规蒸馏更易分离物质,且随着M2与M1的差别越大,分离程度越高,分离效率也越高。
分子蒸馏原理
分子蒸馏原理
分子蒸馏是一种常见的分离纯化技术,基于分子间的挥发性差异原理。
其过程中不涉及化学反应,主要利用不同物质分子间的挥发性差异,通过加热液体混合物使其蒸发,然后冷凝收集,实现分离纯化目的。
分子蒸馏的原理是基于液体混合物中各组分分子间的挥发性差异。
不同组分的挥发性差异使得其蒸发速率不同,从而可以通过控制温度和压力,使目标组分先蒸发,然后冷凝收集。
分子蒸馏通常使用一种称为分馏塔的设备进行操作。
分馏塔内通常包含有填料或者板块,用于提供大量的表面积以促进蒸发和冷凝。
混合物首先经过加热,然后进入分馏塔的底部部分,称为回流器,此处与进入的蒸汽相接触。
回流器内的部分液体回流到塔底,形成液相;蒸汽则向上通过分馏塔,逐渐减压。
在分馏塔内,液体与蒸汽接触,发生蒸发和冷凝。
液体中的挥发性较高的组分在加热和蒸汽的作用下,先部分蒸发,形成蒸汽相。
蒸汽相沿着塔内上升,在塔中的冷凝板块或填料上冷凝成液滴,随后下落到塔底部。
经过多次蒸发和冷凝,不同组分的浓度逐渐分离,较挥发性高的组分越来越多地集中在顶部,而较挥发性低的组分则逐渐富集在底部。
最后,顶部会收集到目标组分的纯净物质,而底部则富含非目标组分。
这样,通过调节温度和压力,在分馏塔内可以实现不同组分的有效分离。
总的来说,分子蒸馏是一种利用挥发性差异来分离液体混合物的技术,通过加热、蒸发和冷凝的循环过程,实现纯净物质的收集,为分离和纯化化学品提供了一种有效的方法。
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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。
这里,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。
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。
这样,
达到物质分离的目的。
>>> 分子蒸馏技术的特点
分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术,具有其它分离技术无法比拟的优点:
1、操作温度低(远低于沸点)、真空度高(空载≤1Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高等,特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离;
2、可有效地脱除低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱除混合物中杂质;
3、其分离过程为物理分离过程,可很好地保护被分离物质不被污染,特别是可保持天然提取物的原来品质;
4 、分离程度高,高于传统蒸馏及普通的薄膜蒸发器。
>>> 分子蒸馏技术工业化应用产品
A 氨基酸酯阿魏酸三萜醇酯
B 丙烯酸酯丙二醇酯苯乙烯-丙烯腈丙交酯薄荷酯白术挥发油苯基马来酰亚胺柏木油菠萝酮苯甲酸C12~C15醇酯
C 长链二元酸(C9-C18)粗石蜡除草剂柴胡挥发油茶树油苍术油川芎提取物蚕蛹油
D 单甘酯(单硬脂酸甘油酯单月桂酸甘油脂等)(牛油及猪油等)脱胆固醇大蒜油丁三醇当归提取物2-丁基辛醇独活提取物豆甾醇独活提取物多糖酯多不饱和脂肪酸对苯二甲酸二乙酯脱除多氯联苯
E 二十八烷醇(米糠蜡、蜂蜡、蔗蜡)二聚酸二十碳五烯酸(EPA)二十二碳六烯酸(DHA)二十二烷内酯
二异氰酸酯三聚体
F 废油再生番茄红素辅酶Q 蜂蜡呋喃脂酚醛树脂防风提取物氟油(全氟烃、氟氯碳油、全氟聚醚)
G 高碳醇固化剂(脱除TDI、MDI、HDI等)共轭亚油酸果糖酯硅油(聚硅氧烷或聚硅醚)谷甾醇谷维素
桂皮油香茅油香根油橄榄油广藿香油(广藿香醇、广藿香酮)癸二酸二辛酯光稳定剂
H 花生四烯酸(ARA)胡椒基丁醚β-胡萝卜素及类胡萝卜素(棕榈油柑橘油甜橙油桔皮油螺旋藻等)海狗油
(双酚A及F型)环氧树脂花椒籽油红花籽油互叶白千层油
J 聚甘油酯聚酯聚醚聚烯烃聚乙二醇(酯)聚氨酯聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油树脂姜辣素姜烯酚焦油
角鲨烯结构酯芥酸酰胺碱金属精炼甲基庚烯酮间甲基苯甲酸3-甲基吲哚激素缩体姜樟油鲸醇
K 葵花籽油糠蜡矿物油渣脱蜡奎宁衍生物扩散泵油天然抗氧化剂
L 沥青脱蜡辣椒油树脂辣椒红色素辣椒碱氯菊酯磷酸酯连翘挥发油邻苯二甲酸二辛酯
M 玫瑰油米槁精油没食子酸醛类衍生物毛油脱酸(高酸值米糠油、小麦胚芽油、花椒籽油等)米糠蜡茉莉精油
煤焦油酶解脂肪酸
N 萘甲醛柠檬醛
P PET再生(聚对苯二甲酸乙二醇酯)葡萄糖衍生物天然苹果香精帕罗西汀硼酸乙二醇醚
Q 茄尼醇(废次烟叶、马铃薯叶)3-羟基丙腈(HPN)
R (矿物及合成)润滑油(聚α-烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚异丁烯合成油) L-乳酸松香酯
肉桂醛(肉桂油)山苍子油
S 生物柴油(脂肪酸甲酯或乙酯)三烯生育酚三氯新(三氯-2羟基二苯醚)三甘醇三十烷醇三聚酸双甘油酯
鼠尾草抗氧剂石油渣油(精制或脱除)杀虫剂食用油脱酸缩水甘油基化合物羧酸二酯(润滑油)蒜素
鲨烯(三十碳六烯酸)十二烷内酯双-β-羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱衍生物四唑-1-乙酸
三聚甲醛回收(天然及合成)生育酚
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
Z 植物甾醇植物蜡芝麻素真空泵油制动液中碳链甘油三酯(MCT)脂肪酸及其衍生物增塑剂增效醚
甾醇酯蔗糖酯紫罗兰酮酯类油(双酯、多元醇酯、复酯)植物油脱臭馏出物紫苏籽油蔗蜡棕蜡
镇静剂棕榈油
(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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