降膜、刮膜说明(高真空分子精馏)教程分析.ppt

分子蒸馏技术 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 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。 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。 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。 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, 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。 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。　　 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。 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。 几种产物的分子蒸馏与真空蒸馏比较 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。 分子蒸馏过程 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； 在高真空、远低于沸点的温度下，分子从液膜表面自由蒸发； 基于真空抽力，蒸发分子向冷凝面飞射； 分子自由程大于蒸发面－冷凝面距离的分子在冷凝面上冷凝，小于蒸发面－冷凝面距离的分子不能到达冷凝面； 没有蒸发的重组分和返回加热面上的极少量轻组分由于重力或离心力作用落到加热器底部。 不同分子量组分的分子蒸馏原理 2 分子蒸馏装置 3 分子蒸馏技术的应用 分子蒸馏技术的主要应用领域 1. 酸性氯化物 2. 氨基酸酯 3. 葡萄糖衍生物 4. 吲哚 5. 萜酯 6. 天然和合成维生素 7. 互叶白千层油 8. 辣椒碱 9. 大蒜素的精制 10. 川芎 11. 当归 姜油 中草药有效成分的提纯 制 药 应用领域和产品 化 工 1．醇类 2. ?—酯 3. 乙二醇醚 4. 除草剂 5. 全能碳氢化合物 6．杀虫剂 7. 硅油 8. 妥尔革柔油 1．环氧树脂 2. 环氧化油 3. 异氰酸盐 4. 增塑剂 5. 稳定剂 ? 塑 料 1．脂肪酸及衍生物 2. 二聚酯肪酸 3. 鱼油 4. 小麦胚芽油 5．种子油 6. 单甘油酯 7. 双甘油酯 8. 生育酚 9. 黄油 塑 料 1．盐基油 2. 亮库存油 3. 润滑油 4. 石蜡油 5. 沥青残留物 6. 焦油 石 油 化 工 1．羊毛酯酸 2. 羊毛酯醇 3. 烷基多酣 4. 海藻、金雀花、褐苔、鲜花、 根菜作物、辣椒的提取物 日 化 1．广藿香油 2. 玫瑰油 3. 山仓子油 4. 桉叶油（茶树油） 5. 香茅油 6. 橙油 7. 紫罗兰酮 香 料 香 精 典型的三级分子蒸馏流程图: * * Molecular distillation technology 棕红色液体 棕褐色液