《分子蒸馏技术》PPT课件

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进料速率的影响
• 进料速率是影响分子蒸馏分离效率的一个 重要因素。进料速率的快慢主要影响物料 在蒸发器面壁面上的停留时间。选取适宜 的进料速率对提高产品的含量（质量分 数）、和馏出物得率（体积分数）有重要 的影响。
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进料速率的影响
分离八角茴香油进料速率对含量的影响
进料速率/（滴/s） 0.5
含量/%
84.68
1 84.44
1.5 84.26
2 83.09
2.5 82.34
含量/%
85 84.5
84 83.5
83 82.5
82 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 流速/（滴/s） 图3-3 进料速率对含量的影响
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蒸发温度的影响
分离八角茴香油蒸发温度对含量的影响
蒸发温度/℃ 含量/%
面积 [pA*s] 2.5226e+004 376.46854 1173.97012 1446.73880 758.52827 209.87131 280.41685 278.65473
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实验举例（茶树油原料）
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实验举例（茶树油原料）
• 保留时间 [min] • 7.932 • 12.904 • 14.019 • 23.418 • 24.120 • 25.025 • 25.792 • 25.897
面积 [pA*s] 1735.74539 1652.00102 285.44001 120.33569 225.72212 1492.04013 302.69507 352.30485
40 77.93
45 82.63
50 83.69
55 84.50
60 84.44
含量/%
85 84 83 82 81 80 79 78 77
0
10 20 30 40 50 60 70
蒸发温度/℃ 图3-5 蒸发温度对含量的影响
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刮膜转速的影响
蒸发温度/℃ 含量/%
刮膜速率对含量的影响
40
45
50
55
60
77.93 82.63 83.69 84.50 84.44
含量/%
84.65
84.6
84.55
84.5
84.45
84.4
84.35 0
100
200
300
400
500
转速/rpm 图3-6 转子速率对含量的影响
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刮膜转速的影响
• 在刮膜器转速较低时，八角茴香醚的含量也低，随着转速 的升高，含量也逐渐增加，这是由于转速提高，液膜和头 波的混合间隔时间缩短，液膜表面更新时间缩短，使得液 膜表面的温度和浓度在圆周方向上的梯度减小，也即液膜 表面温度和浓度沿圆周方向上的分布更加均匀。液膜表面 温度梯度的减小有利于提高轻组分和重组分的蒸发速率， 而表面浓度梯度的减小对轻组分蒸发速率提高有利。所以 增加转速提高了蒸馏速率，同时也提高了轻组分的收率和 物料的分离因数，从而八角茴香醚的含量也就增大。但转 速过高，会使转子上的重组分甩到冷凝器上，影响轻组分 的含量，同时加大能量消耗，所以转速不宜太高。
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分子蒸馏的原理
• 分子运动平均自由程
• 根据分子运动理论，液体分子受热后运动 会加剧，当接受到足够的能量时，就会从 液面逸出成为气体分子。逸出的气体分子 在气相中会发生碰撞。气相中一个分子相 邻两次碰撞之间所走的路程称为分子运动 自由程。任一分子在运动过程中都在不断 变化自由程，在某时间间隔内分子运动自 由程的平均值就叫分子运动平均自由程。
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分子蒸馏分离过程
• 分子从液相主体向蒸发面扩散； • 分子从蒸发面（加热面）上自由蒸发； • 分子从蒸发面向冷凝面飞射； • 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。
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分子蒸馏装置的组成
• 夹套加热 • 冷机 • 真空泵 • 蒸馏柱 分为挂膜式、离心式二种
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真空度的影响
• MD 技术特别适用于高沸点、热敏性及易氧 化物系的分离。在高真空的情况下可极大 降低物料的沸点，保护热敏物料的特点品 质。 但对于不同物质的分离采用的真空度 需要根据分离混合物的组成和物质的性能 来确定。
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实验举例（薄荷油原油）
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实验举例（薄荷油蒸出物）
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蒸馏柱的结构
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MD-S80分子蒸馏装置
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离心式分子蒸馏
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MD-S150分子蒸馏装置
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一级分子蒸馏流程图
MD-S80分子蒸馏装置图
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二级分子蒸馏流程图
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分子蒸馏的影响因素
• 进料速率 • 蒸发温度 • 刮膜转速 • 真空度
分子蒸馏技术
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分子蒸馏实验
• 分子蒸馏是一种高新分离技术，广泛应用 于食品行业、日用化工行业、制药行业以 及石油化工行业。对于相对分子质量大的 物质的分离、提纯以及传统方法无法进行 分离的挥发性小的高沸点、高粘度的热敏 性物质的分离具有很好的效果。
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分子蒸馏的原理
• 分子蒸馏的分离是建立在不同物质挥发度 不同的基础上，分离操作在低于物料正常 沸点下进行。首先物料先进行加热，液面 的分子受热后接受足够的能量时，就会从 液面逸出而成为气体分子，逸出体分子在 另一面遇冷后又重新返回液面，从而达到 分离的目的。
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λ=V f
分子蒸馏的原理
• 分子蒸馏就是蒸馏物料分子在蒸发面挥发 直至冷凝面冷凝所走过的行程百度文库于其分子 运动平均自由程的单元操作。其原理见图：
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分子蒸馏的原理
• 混合液中不同组分的分子运动平均自由程 不同，轻分子的平均自由程大，重分子的 平均自由程小。如果冷凝面与蒸发面的间 距小于轻分子的平均自由程，而大于重分 子的平均自由程，这样轻分子可以达到冷 凝面被冷却收集，从而破坏了轻分子的动 态平衡，使轻分子不断逸出。而重分子因 达不到冷凝面，又返回到蒸发面，很快达 到动态平衡，从而实现混合物料的分离。
面积 % 23.22881 22.10809 3.81993 1.61041 3.02075 19.96739 4.05085 4.71476
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实验举例（茶树油精制）
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实验举例（茶树油精制）
• 保留时间 [min] • 7.626 • 8.649 • 10.013 • 10.062 • 12.784 • 23.770 • 24.248 • 25.076