分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用

時(shí)間：2024-12-27作者：杭州川一實(shí)驗(yàn)儀器有限公司瀏覽：150

分子蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展摘要分子蒸餾技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的液-液分離技術(shù)，現(xiàn)已在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。綜合評(píng)述了分子蒸餾的基本原理、過(guò)程技術(shù)特點(diǎn)、常用設(shè)備及其優(yōu)缺點(diǎn)。工業(yè)應(yīng)用及過(guò)程模型化的研究進(jìn)展。并對(duì)分子蒸餾過(guò)程技術(shù)的前景提出了一些展望。

前言分子蒸餾[1]又叫短程蒸餾，是一種在高真空下，利用不同物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的液-液分離技術(shù)。該技術(shù)具有蒸餾溫度低、受熱時(shí)間短、分離程度高、系統(tǒng)能耗低等特點(diǎn)，并且該分離技術(shù)為不可逆過(guò)程，不存在沸騰及鼓泡現(xiàn)象。因此適用于分離高沸點(diǎn)、熱敏性和易氧化的物質(zhì)，能解決常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問(wèn)題。目前已廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中。
1?分子蒸餾過(guò)程技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)分子蒸餾是指在高真空的條件下，液體分子受熱從液面逸出，利用不同分子平均自由程差導(dǎo)致其表面蒸發(fā)速率不同而達(dá)到分離的方法[2]。分子分離過(guò)程如圖所示，經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的待分離料液從進(jìn)口沿加熱板自上而下流入，受熱的液體分子從加熱板逸出。由于冷凝和蒸發(fā)表面的間距一般小于或等于蒸發(fā)分子的平均自由程，逸出分子可以不經(jīng)過(guò)分子碰撞而直接到達(dá)冷凝面冷凝，后進(jìn)入輕組分接受罐。重組分分子由于平均自由程小，不能到達(dá)冷凝板，從而順加熱板流入重組分接收罐中，這樣就實(shí)現(xiàn)了輕重組分的分離[3]。
2?分子蒸餾的基本過(guò)程根據(jù)分子蒸餾的基本理論，可將蒸餾過(guò)程分解為以下5個(gè)步驟：①物料在加熱面上形成液膜；②分子在液膜表面上自由蒸發(fā)；③分子從加熱面向冷凝面的運(yùn)動(dòng)；④輕分子在冷凝面上被捕獲，重分子返回物料液膜；⑤餾出物和殘留物的收集。
3?分子蒸餾設(shè)備和特點(diǎn)
3.1?設(shè)備組成一套完整的分子蒸餾設(shè)備主要由脫氣系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、分子蒸餾器、餾分收集系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成，其工藝流程如圖2?所示。脫氣的目的是排除物料中所溶解的揮發(fā)性組分，以免蒸餾過(guò)程中發(fā)生爆沸。真空系統(tǒng)是分子蒸餾過(guò)程進(jìn)行的前提，合適的真空設(shè)備和嚴(yán)格的密封性分子蒸餾裝置的一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵，為所需要的真空度，一般采用二級(jí)或二級(jí)以上的泵聯(lián)用，并設(shè)液氮冷阱以保護(hù)真空泵。根據(jù)形成蒸發(fā)液膜的不同，分子蒸餾器可分為：降膜式分子蒸餾器、刮膜式分子蒸餾器和離心式分子蒸餾器，由于降膜式的傳熱、傳質(zhì)效率差，已逐漸被淘汰，代之以刮膜式或離心式。由于離心力能強(qiáng)化成膜，物料停留時(shí)間短且液膜薄而均勻，降低了傳質(zhì)阻力，且加熱和冷卻大多為內(nèi)置式，因此，離心式分子蒸餾器的分離效率及生產(chǎn)能力較高，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相對(duì)投資比較大，而轉(zhuǎn)子刮膜式結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，操作參數(shù)控制，?且價(jià)格相對(duì)低廉，因此，?現(xiàn)在的試驗(yàn)室及工業(yè)生產(chǎn)中，?大部分都采用該裝置。
3.2?蒸餾器設(shè)計(jì)原則??分子蒸餾器是整套設(shè)備的，?集中體現(xiàn)了分子蒸餾技術(shù)的關(guān)鍵。其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：?①?高真空度：?殘余氣體的分壓須很低，?以蒸發(fā)分子在蒸發(fā)空間盡可能不與其他分子碰撞；?②?冷凝面與蒸發(fā)面的間距小于蒸發(fā)分子的平均自由程；?③?為防止返蒸現(xiàn)象（已冷凝分子重新蒸發(fā)），?蒸發(fā)面與冷凝面的溫度差至少在50～100℃之間；?④?被蒸餾物料在蒸發(fā)面應(yīng)能形成厚度均勻的薄膜，?以提高蒸發(fā)效率。即盡可能均勻加熱，?因?yàn)榫植窟^(guò)分加熱導(dǎo)致的物料分解將會(huì)使真空度明顯降低，?致使蒸發(fā)暫停；?⑤在分子蒸餾中，?僅液體表面與蒸發(fā)相關(guān)，?因此，?在蒸發(fā)面要有不斷出現(xiàn)的新液面。
3.3?刮膜式分子蒸餾裝置????圖3?是刮膜式分子蒸餾裝置，是一種新型的設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是：液膜厚度小，?受熱時(shí)間短，熱分解的危險(xiǎn)性較小，蒸餾過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn)是：很難所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋；液體流動(dòng)時(shí)常發(fā)生翻滾現(xiàn)象，所產(chǎn)生的霧沫也常濺到冷凝面上。


3.4?分子蒸餾的特點(diǎn)???與傳統(tǒng)的普通蒸餾相比，?分子蒸餾具有以下特點(diǎn)：?（1）?物料分離建立在物質(zhì)揮發(fā)度不同的基礎(chǔ)上，分離操作在物質(zhì)沸點(diǎn)下進(jìn)行，?對(duì)于采用溶劑萃取后液體的脫溶有效；?（2）?普通蒸餾是蒸發(fā)與冷凝的可逆過(guò)程，?液相和氣相間可以形成動(dòng)態(tài)平衡，?而分子蒸餾過(guò)程中，?從蒸發(fā)表面逸出的分子直接飛射到冷凝面上，?中間不與其他分子發(fā)生碰撞，理論上沒(méi)有返回蒸發(fā)面的可能性，所以分子蒸餾是不可逆的；?（3）?普通蒸餾雖然也可以進(jìn)行減壓蒸餾，?但真空度不是很高，?物料中溶解的氣體會(huì)導(dǎo)致物料有鼓泡、沸騰等現(xiàn)象，?而分子蒸餾是在很低壓力下進(jìn)行的液膜表面上的自由蒸發(fā)，?是非沸騰下的蒸發(fā)過(guò)程；?（4）?分子蒸餾的操作真空度高。分子蒸餾是高真空下的短程蒸餾，?蒸發(fā)面與冷凝面的距離小于輕分子的平均自由程，蒸發(fā)的輕分子不與其他分子碰撞、幾乎沒(méi)有壓力降就達(dá)到冷凝面，有利于進(jìn)行物料的分離；?（5）?蒸餾溫度比普通蒸餾低。常規(guī)蒸餾在沸點(diǎn)溫度進(jìn)行，?而分子蒸餾在高真空度下操作，?可以對(duì)常規(guī)蒸餾不能分離的熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)進(jìn)行蒸餾；?（6）?物料受熱時(shí)間短。在蒸發(fā)過(guò)程中，?混合物料呈薄膜狀，?并被定向推動(dòng)，?液面與加熱面的面積幾乎相等，?使得液體在分離器中停留時(shí)間很短（一般幾秒至幾十秒），?避免了因受熱時(shí)間長(zhǎng)造成混合物內(nèi)某些組分分解或聚合的可能，?適宜對(duì)一些高沸點(diǎn)、熱敏性及易氧化物料進(jìn)行有效的分離；?（7）?分子蒸餾的分離程度高。兩組分混合物進(jìn)行分離時(shí)，?以相對(duì)揮發(fā)度表示其分離能力。?（8）?分子蒸餾利用各分子平均自由程不同進(jìn)行分離，?分餾過(guò)程是物理過(guò)程，?分離操作不使用有毒的**溶劑，?可得到純凈的產(chǎn)物。





杭州川一實(shí)驗(yàn)儀器有限公司專注于全自動(dòng)氮吹儀,一體化蒸餾儀,光化學(xué)反應(yīng)儀,氮?dú)獍l(fā)生器,分子蒸餾儀等, 歡迎致電 17366658694

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 分液漏斗振蕩器振蕩方法有哪幾種

  分液漏斗振蕩器振蕩方法有哪幾種？分液漏斗振蕩器顧名思義，是分液漏斗的振蕩器，用途有城市自來(lái)水中**氯農(nóng)藥殘留的測(cè)定、化妝品中甲醇含量的測(cè)定、大米中殺蟲環(huán)殘留含量的測(cè)定、食用氫化油、人造奶油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，蜂蜜中高果糖，淀粉糖漿的測(cè)定，水果蔬菜中苯甲酸的測(cè)定，蘋果山楂制品中青霉素的測(cè)定，醬油香氣成分HEMF的提取，葡萄酒中銅、鐵的提取，水分中油的提取，環(huán)境的提取，片劑中有效成分的提取，魚類的鎘分

• 生物安全柜的安裝

  1. 生物安全柜在運(yùn)輸過(guò)程中不得側(cè)置、沖擊、碰撞，且不能受雨雪的直接侵襲及日光暴曬。2. 生物安全柜的工作環(huán)境為10~30℃ ,相對(duì)濕度為<75%。3. 設(shè)備應(yīng)安裝在不能移動(dòng)的水平面上。4. 設(shè)備安裝在靠近固定電源插座處，在沒(méi)有連接外排系統(tǒng)的情況下，其部距離房間部障礙物至少200mm距離，后面與墻面間隔至少300mm距離，以利于外排氣流暢通和安全柜的維護(hù)。5. 為了防止氣流干擾，要求不得將設(shè)

• 人工氣候培養(yǎng)箱說(shuō)明書

  本產(chǎn)品箱體外殼采用鋼板，表面噴塑，工作室采用不銹鋼板不腐蝕，外門設(shè)有觀察窗，雙層中空玻璃門，便于觀察箱內(nèi)溫度試驗(yàn)情況。采用智能電腦控制觸摸技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，可設(shè)置多種參數(shù)（包括時(shí)間、溫度、濕度），可選擇連續(xù)工作方式。箱內(nèi)采用軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制對(duì)流，使箱內(nèi)溫度均勻性能好。采用聲波加濕，加溫可靠，溫度均勻，控制器采用溫度自適應(yīng)控制技術(shù)進(jìn)行溫度控制，可以用來(lái)模擬自然環(huán)境（溫度、濕度）。四、故障處理故 障原 因

• 智能光照培養(yǎng)箱 光照怎么設(shè)置

  光照箱主要有**罩、工作室、供冷供熱和底室四部分組成，整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)部件協(xié)同工作，提供良好的溫度控制和光照度控制。具體在操作中的設(shè)置為以下：1、周期段數(shù)鍵：點(diǎn)擊周期段數(shù)鍵可以切換顯示當(dāng)前的運(yùn)行周期或段數(shù)，長(zhǎng)按該鍵2S進(jìn)入周期設(shè)定狀態(tài)，再長(zhǎng)按兩秒退出。2、設(shè)定查詢鍵：點(diǎn)擊進(jìn)入查詢狀態(tài)，可查詢當(dāng)前運(yùn)行的段數(shù)、設(shè)定時(shí)間、設(shè)定溫度和設(shè)定濕度，再點(diǎn)擊該鍵退出。長(zhǎng)按該鍵2S進(jìn)入段數(shù)選擇狀態(tài)，選擇完段數(shù)后，再點(diǎn)擊