分子蒸馏的研究现状及应用前景.docVIP

分子蒸馏的研究现状及应用远景 分子蒸馏的研究现状及应用远景 分子蒸馏的研究现状及应用远景 分子蒸馏的研究现状及应用前 景 分子蒸馏的研究现状及应用远景 学生姓名卢贝贝 学号2014118008 所属学院化学化工学院 专业化学工艺 日期2014年10月 2 分子蒸馏的研究现状及应用远景 纲领：分子蒸馏技术的基根源理及其有别于一般蒸馏技术的特色。比方,蒸馏 温度远低于液体沸点,蒸馏压强低,受热时间短等。同时还介绍了分子蒸馏技术 在工业中的应用以及国内外发展大体综合评论了分子蒸馏技术的基根源理、技 术特色及装置,提出了将来分子蒸馏领域的要点研究方向。分子蒸馏技术作为一 种环境友善的高新分别技术,向人们展现出广阔的应用远景。 要点词：分子蒸馏特色装置应用展望 前言 分子蒸馏技术不一样于一般蒸馏技术[1]。它是运用不一样物质分子运动自由程的 差异而实现物质的分别,因此能够实现远离沸点下的操作。分子蒸馏[2]是一种在高真空(0.1～10Pa)条件下进行的液—液分别技术，又称为短程蒸馏，拥有蒸馏温度低、真空度高、物料受热时间短、分别程度高等特色，且分别过程为不行 逆过程，不存在沸腾和鼓泡现象，因此特别适合于高沸点、热敏性和易氧化物质的分别。当前，分子蒸馏已被成功地应用于制药、石油化工、食品、化妆品、 农业等领域[2-12]。 分子蒸馏的基根源理、特色及设施 1.1分子蒸馏的基根源理 分子蒸馏是利用分子均匀自由程的差异来分别液体混淆物的，其基根源理 如图1所示[13]。待分别物料在加热板上形成均匀液膜，经加热，料液分子由液 膜表面自由逸出。在与加热板平行处设一冷凝板，冷凝板的温度低于加热板， 且与加热板之间的距离小于轻组分分子的均匀自由程而大于重组分分子的均匀 自由程。这样由液膜表面逸出的大多数轻组分分子能够抵达冷凝面并被冷凝成 液体，而重组分分子则不可以抵达冷凝面，故又从头返回至液膜中，从而可实现 轻重组分的分别。 3 图1分子蒸馏原理 Fig.1Schemediagramofmoleculardistillation 一套完好的分子蒸馏设施主要有进料系统、脱气系统、分子蒸馏器、 加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分构成!脱气目的是除去物猜中 所溶解的挥发性组分，免得蒸馏过程中发生爆沸!真空系统是保证分子蒸馏过程 进行的前提，适合的真空设施和严格的密封性是分子蒸馏装置的一个技术要点， 为保证所需真空度，一般采纳二级或二级以上的真空泵联用，并设液氮冷阱以 保护真空泵[14]。 1.2分子蒸馏的特色 分子蒸馏拥有以下特色：（1）蒸馏温度低。分子蒸馏是在远低于沸点温度 下进行操作，只需存在温度差即可达到分别目的，这是分子蒸馏与常例蒸馏本 质差异。（2）蒸馏真空度高。整个物料系统均在真空下，所以物料不易氧化受 损。（3）蒸馏物料液膜薄，传热效率高。（4）物料受热时间短。分子蒸馏装置 加热面与冷凝面距离小于轻分子均匀自由程，液面逸出轻分子几乎未经碰撞就 达到冷凝面，所以受热时间很短，蒸馏温度下逗留时间一般在几秒至几十秒， 减少物料热分解机遇；所以特别适于对高沸点、热敏性物料进行有效分别。（5） 没有沸腾鼓泡现象。（6）产品耗能小。（7）高效、安全。分子蒸馏可极有效脱 除液体中低分子物质（若有机溶剂、臭味等），这对采纳溶剂萃取后液体脱溶是 特别有效方法，分别程度及产率高、产质量量好；适于较为复杂混淆物，对热 敏感和附带值高粘性物料分别提纯，可进行多级分子蒸馏，可与超临界流体萃 取技术、膜分别技术等配合使用，能极好保证物料天然质量，可宽泛应用于天 4 然物质提取与纯化。 1.3分子蒸馏的装置 分子蒸馏技术的核心为分子蒸馏装置。各国研制出了多种多样分子蒸馏装 置,但依据形成蒸发液膜的不一样设计和构造差异,大概可分为3大类:(1)降膜式分 子蒸馏器(falling-filmevapo-rator);(2)刮膜式分子蒸馏器(wiped-filmevapo-rator);(3)离心式分子蒸馏器(centrifugalevapora-tor)。 1.3.1降膜式分子蒸馏器 由圆柱形的蒸发器和同轴的冷凝器构成，蒸发面位于中央，冷凝面位于中央且相距很近。物料从顶部进入，靠重力作用在蒸发布面流动形成一层薄膜，流膜在流动过程中被蒸发，溢出的分子被冷凝器表面冷凝。分子蒸馏过程可连续进行，但生产规模有限。 1.3.2刮模式分子蒸馏器 在降膜分子蒸馏装置内设置一个转动的刮膜器，刮膜器构造由多种，物料 从顶部进入，借助刮膜器的机械作用，使物料在表面蒸发形成厚度均匀、连续 更新的液膜，液膜成湍流流动。既增强了物料的传热和传质过程，有能够防范 局部过热。因为构造相对简单，价钱相对廉价，操作参数简单控制维修也比较 方便，故是实验室及化工行业中应用较为宽泛的一种分子蒸馏设施。 1