分子蒸馏分离技术.doc

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1、分子蒸馆分离技术摘要：随着各种分离技术的应用与发展，分子蒸馆技术越来越受青睐，尤其是对于高沸点和热敏性物质的分离。本文主要分析了分子蒸馅技术的发展现状、基本原理、分离过程与特点、优点与局限性及应用等。关键词：分子蒸镉传统蒸镭应用1、分子蒸憾的历史及其发展现状作为一种对高沸点和热敏性物质进行有效分离的手段，自20世纪30年代出现以來，得到了世界各国的重视。至20世纪60年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要，分子蒸馅技术得到了工业化应用，在日、英、美、德以及前苏联相继设计、制造了多套分子蒸僻装置，用于浓缩VA等的生产，但当时困于种种条件，应用而窄、发展速度慢。在过去的几十年中，

2、世界各国都在不断扩大和完善该项技术在工业化中的应用，特别是20世纪80年代以来，随着人们对天然物质的青睐，回归自然潮流的兴起，分子蒸馅技术得到了迅速的发展。分子蒸镉的设备目前应用较广的为离心薄膜式及转子刮膜式。这两种方式的分离装置，也是一直在不断地改进和完善，特别是针对不同产品，其装置结构与配套设备要有不同的特点。因此，就分子蒸僻装置本身来说，其开发研究的内容就十分丰富了。在应用领域方面，国外已在近百种产品中进行了工业化生产，广泛应用于石油、化工、轻工、食品、医药、、农药及日用化工等。我国对分子蒸镭技术的研究起步较晚，20世纪80年代末期，国内曾引进了儿套分子蒸啊生产线，用于

3、硬脂酸单甘脂的生产。国内的研究人员也曾进行过一些研究，但工业化应用的报道很少。2、分离蒸馅的原理分子蒸馄是一种特殊的液一液分离技术，它不同于传统蒸啊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。分子蒸僧是一种在高真空下操作的蒸镭方法，这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。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

4、到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的冃的。3、分子蒸憎分离过程与特点3.1分子蒸憾分离过程根据分子蒸镉器设计原则，低沸点组分首先获得足够的能量从液膜表而蒸发，径直飞向中间冷凝器并被冷凝成液相，并在重力作用下沿冷凝器壁面向下流动，进入流出组分接收瓶，未能达到冷凝面的重组分沿加热面留下，进入残留组分接收瓶，即分子蒸啊过程主要分为5个步骤:（1）分子从液相主体向蒸发面扩散。通常，液相中的扩散速度是控制分子蒸镭速度的主要因素，在设备设计时，应尽量减薄液层厚度并强化液层的流动。（2）分子从蒸发面上自由蒸发。分子在高真空远低于沸点的温度下进行蒸发。蒸发速度随着温度的升高而升高，但分

5、离效率优势却随着温度的升高而降低，所以应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸憎温度。（3）分子从蒸发面向冷凝面飞射。在飞射过程中，可能与残存的空气分子碰撞，也肯能相互碰撞。但只要有合适的真空度，使蒸发分子的平均口由程大于或等于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。（4）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。（5）流出物和残留物的收集。由于重力作用，流出物在冷凝器底部收集。没有蒸发的重组分和返冋到加热面上的极少数轻组分残留物由于重力作用或离心力作用，滑落到加热器底部或转盘外缘。（1）普通蒸馆在沸点温度下进行分离，分子蒸憎可以在任何温度下进行

6、，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离冃的。（2）普通蒸憾是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸僻过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发丰碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸镭过程是不可逆的。（3）普通蒸馅有鼓泡、沸腾现象；分子蒸惚过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。（4）表示普通蒸馄分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关,表示分子蒸憾分离能力的分离因索则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求岀。4、分子蒸憾的优点与局限性4.1分子蒸憎的优点（1）蒸谓温度低，分子蒸谓是在远低于沸点的温

7、度下进行操作的,只要存在温度差就可以达到分离目的，这是分子蒸脩与常规蒸镭的本质区别。（2）蒸啊真空度高，分子蒸帼装置其内部可以获得很高的真空度，通常分子蒸憎在很低的压强下进行操作，因此物料不易氧化受损。（3）蒸僻液膜薄,传热效率高。（4）物料受热时间短，受加热的液而与加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均口由程，所以由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面。因此，蒸锢物料受热时间短，在蒸惚温度下停留时间…般儿秒至几十秒之间，减少了物料热分解的机会。（5）分离程度更高，分子蒸馅能分离常规不易分开的物质（6）