第八章节 蒸馏分离工程-分子蒸馏技术.pptVIP

分子蒸馏的缺点： 1．生产能力方面 2．设备投资方面 离心薄膜式分子蒸馏器 转子刮膜式分子蒸馏器 分子蒸馏技术——设备 第一部分　中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺 分子蒸馏技术——设备 第一部分　中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺 分子蒸馏技术——设备 第一部分　中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺 分子蒸馏技术——优点 适于高沸点、热敏性、易氧化物料(蒸馏温度低) 可有选择性地蒸出目的产物(利用多级分子蒸馏同时分离两种以上物质) 工艺简单，溶剂污染少(分离过程为物理过程，不需要使用溶剂) 第一部分　中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺 应 用 情 况 简 介 石油化工方面 塑料工业方面 食品工业方面 医药方面 香料工业方面 事例1 事例2 8.5.1 分子蒸馏技术 MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG 分子蒸馏技术 是现代工业生产的一项重要分离技术 分子蒸馏技术——原理 从统计学观点来看，在环境压强和温度相同的条件下，小分子的平均自由程大，大分子的平均自由程小。当λm(大分子) d冷凝面-蒸发面λm(小分子) 时，小分子可被冷凝收集，从而实现混合物料的分离。 第一部分　中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺 什 么 是 分 子 蒸 馏 1.1 分子运动自由程 2.2 分子运动平均自由程 3.3 分子运动自由程的分布规律 一、有关分子运动理论－分子运 动平均自由程 分子与分子之间存在着相互作用力。 当两分子离得较远时，分子之间的吸引力是主要的。但当两分子相互接近到一定距离之后，分子之间的作用力就会改变为斥力，并且随着其接近程度而迅速增加。 当接近到一定程度时，由于斥力的作用，两分子发生斥离。这种由于接近而至斥离的过程就是分子的碰撞过程。 分子碰撞： 分子运动自由程： 一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。 分子运动平均自由程： 平均自由程的数字表达式可写为： －平均自由程 Ｐ－运动分子所处空间的压强； Ｔ－运动分子的环境温度； Ｋ－波尔兹曼常数 分 子 蒸 馏 的 原 理 根据分子运动理论，液体分子受热从液面逸出，不同种类的分子，其平均自由程不同； 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，重分子的平均自由程小，若在离液面小于轻分子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，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。这样就将混合物分离了。 由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，所以分子蒸馏亦叫短程蒸馏。（Short—Path Distillation） 分 子 蒸 馏 的 理 论 对于许多物料而言，至今基本上仍未 有可供实际应用的数学公式能对分子蒸馏 中的变量参数进行准确的描述。但在包括 生产线在内的相关设计模型范围内，由经 验从各种规格蒸发器模型中获得的蒸馏条 件，可以安全地推广到从实验室用的到生 产线上用的分子蒸馏装置中，尽管没有一 个完整的理论。 对机械式刮膜来说，文献中所见到的所有膜厚 都是由经验公式确定的，它们介于0.05～0.5mm 之间。 主要参数是： * 表面载荷（取决于蒸发器的长度） * 物料粘度 * 刮片元件施加于膜上的力 停留时间和热分解 名义停留时间直接取决于： 加热面长度 物料粘度 表面载荷 要求的产量 简单的例子： 每小时60升的物料加到0.75m2 的一个蒸发器内， 假设最大刮膜厚度为0.5mm，那么必然只有0.375升 的物料分布整个蒸发面上。在这种情况下，物料被 “滞留”在蒸发面上的时间仅为 22.5秒 ? 放射同位素测量结果与这些数据一致。 ? 根据各种物料的浓度曲线计算出的名义停留时间为 15秒。 分解几率（对物料的热破坏） ? Hickman 和Embree对分解几率给出如下公式： Z＝p·t Z －分解几率 P －工作压力（与工作温度Ｔ成正比） t －停留时间［秒］ 相同物料在不同蒸馏过程中的热损伤比较一览表： 系统类型 停留时间（秒）