分子蒸馏技术
稳定性指 数Z1=lgz
9.48
7.78
6.78
6.30
5×104
4.70
20
1.30
10
1.00
物料在分子蒸馏中的分解几率和停留时间比
其它类型的蒸发器低了数量级。
因此,用分子蒸馏总是可以保证:
物料少受破坏 重复性 效率
分子蒸馏与其它蒸馏方法相比其突出优点 在于:
a. 操作温度低 b. 物料受热时间短
3、为防止已冷凝分子重新蒸发,冷凝面的温度 应低于蒸发面50~100℃;
4、被蒸发物料在蒸发面应能形成连续更新、覆 盖完全、厚度均匀的薄膜,并控制物料停留时 间,以提高蒸发效率,防止成分受到破坏。
三、分子蒸馏 设备
完整的分子 蒸馏系统主 要包括:脱 气系统、进 料系统、分 子蒸馏器、 加热系统、 真空冷气系 统、接受系 统和控制系 统。
2、原理 分子蒸馏是在极高的真空度下,依据混合物分
子运动平均自由程的差别,使液体在远低于其 沸点的温度下迅速得到分离。
轻分子的 平均自由 程大,重 分子的平 均自由程 小。
1、 分子从液相主体向蒸发表面扩散
2、 分子在液层表面上的自由蒸发
3、 分子从蒸发表面向冷凝面飞射 蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程
中,可能彼此相互碰撞,也可能和残存于两 面之间的空气分子发生碰撞。由于蒸发分子 远重于空气分子,且大都具有相同的运动方 向,所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速 度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无 章的热运动状态,故残气分子数目的多少是 影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。 4、 分子在冷凝面上冷凝
• 石油化工方面
应
• 塑料工业方面
用
情
• 食品工业方面
况
简
• 医药方面
介
• 香料工业方面
事例1
事例2
事例3
事例4
事例5
应用领域和产品
1. 酸性氯化物
2. 氨基酸酯
3. 葡萄糖衍生物
4. 吲哚
制
5. 萜酯 6. 天然和合成维生素
7. 互叶白千层油
药
8. 辣椒碱
9. 大蒜素的精制
10. 川芎
四、分子蒸馏效果的影响因素
(分子蒸馏分离效率取决于轻、重组分的蒸气分 压与轻、重组分分子量的比值,而常规蒸馏分 离效率仅取决于轻重组分的蒸气分压,因此两 者的分离效果有一定的差别。当蒸气压比相同 时,分子蒸馏的相对挥发度高于常规蒸馏。)
压强,温度,待分离组分性质,蒸发液膜的覆盖 面积、厚薄、均匀度,进料速度,携带剂的适 用
(这两点对于高沸点和热敏物料尤为重要)
分子蒸馏的缺点: 1.生产能力方面 2.设备投资方面
分子蒸馏器的模式
离心薄膜式
转子刮膜式
主要区别在于物料形成薄膜的方法不同
现在国内、外的工业化装置以转子刮膜式为主
离心薄膜式分子蒸馏器
转子刮膜 式分子蒸 馏器
a 蒸发器
b 蒸发器内成膜构件示意
转子刮板式分子蒸馏装置
1、概念
分子蒸馏(Molecular Distillation),又称短程 蒸馏,是一种高真空下进行分离精制的连续蒸 馏过程。
蒸馏物料分子从蒸发液面挥发至冷凝所经过的
行程小于其分子运动平均自由程,不同物质分
子由于运动平均自由程的差别,而在液-液状 态下得到分离。
(* 分子与分子之间存在着相互作用力。一个分 子与相邻分子之间碰撞时所走的路程称为分子 运动自由程。任一分子在运动过程中自由程都 是不断变化的,在某个时间内自由程的平均值 称为平均自由程。)
系统类型 间歇蒸馏柱
停留时间 (秒)
4,000
间歇蒸馏
3,000
旋转蒸发器
3,000
真空循 环蒸发 100
器
刮膜蒸发器柱
25
降膜蒸发器
20
分子蒸发器
10
工作压力 (毫托) 760×103 20×103
2×103 20×103
2×103 1 1
分解几率 Z=p.t 3×109
6×107
6×106
2×106
广受科研人员欢迎的实验型设备:MD-S80
中试型设备:MD-S150
MD-S300
MD-S500
用于聚合物脱挥的分子蒸馏装置
用于医药工业的分子蒸馏装置
用于天然提取物的分子蒸馏装置
用于鱼油生产的分子蒸馏装置
用于食品工业的分子蒸馏装置
分子蒸馏技术
是一种新型、特殊的用于分离或精制的技术, 成功解决了高沸点、热敏性物料的分离提纯问 题;
该技术出现于20世纪30年代,60年代在很多国 家工业上得到应用,我国80年代后期开始引进, 90年代后期在少数食品添加剂和香料上实现了 工业化;
近年来,在中药产业该技术正逐步得到应用
一、分子蒸馏概念及原理
1、操作温度低于物料的沸点
分
子
蒸
馏
2、蒸馏压强低
的
特
点
3、受热时间短
分
子
为了充分了解分子蒸馏过程的优点,首先式和刮膜式蒸发系统
的
优
的物理局限性。
点
和
以此为基础,分子蒸馏的优点就显而易见。
缺
点
真空间歇蒸馏
物料在蒸馏釜内停留时间较长,且处于沸点状态, 所以残留物甚至馏出物经常发生热破坏。
降膜式蒸发器
成膜质量主要取决于:重力、物料的粘度和给料流率; 降膜成层流状态,导致膜上出现“死点”,使物料过热而热分解; 膜层中存在较大的温度梯度,妨碍了最佳蒸馏效果
刮 膜 式 蒸 发 器
机械 “刮膜”,温度梯度和死点被大大减 小 极限真空有限,有较高的流阻
相同物料在不同蒸馏过程中的热损伤比较一览表:
只要保证冷热两面间有足够的温度差 (一般为70~100℃),冷凝表面的形式合 理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成, 所以选择合理冷凝器的形式相当重要。
分 子 蒸 馏 装 置
内部冷凝器,流阻小,极限真空高
二、分子蒸馏器设计原则
1、高真空度,压力应等于或低于0.1333Pa;
2、应保证冷凝面与蒸发面的间距与给定气压下 蒸发分子的平均自由程同一量次;
11. 当归
12. 姜油
13. 中草药有效成分的提纯
1.脂肪酸及衍生物
2. 二聚酯肪酸
3. 鱼油
食
4. 小麦胚芽油
5.种子油
品
6. 单甘油酯
7. 双甘油酯
8. 生育酚
9. 黄油
1.广藿香油
2. 玫瑰油
香
3. 山仓子油
料
4. 桉叶油(茶树油)
香
5. 香茅油
精
6. 橙油
7. 紫罗兰酮
典型的三级分子蒸馏流程图: