新型蒸餾設備

① 分子蒸餾的應用

1、單甘酯的生產
分子蒸餾技術廣泛應用於食品工業,主要用於混合油脂的分離。可得到w(單脂肪酸甘油酯)>90%的高純度產品。從蒸餾液面上將單甘酯分子蒸發出來後立即進行冷卻,實現分離。利用分子蒸餾可將未反應的甘油、單甘酯依次分離出來。單甘酯即甘油一酸酯,它是重要的食品乳化劑。單甘酯的用量目前占食品乳化劑用量的三分之二。在商品中它可起到乳化、起酥、蓬鬆、保鮮等作用,可作為餅干、麵包、糕點、糖果等專用食品添加劑。單甘酯可採用脂肪酸與甘油的酯化反應和油脂與甘油的醇解反應兩種工藝製取,其原料為各種油脂、脂肪酸和甘油。採用酯化反應或醇解反應合成的單甘酯,通常都含有一定數量的雙甘酯和三甘酯,通常w(單甘酯)=40%～50%,採用分子蒸餾技術可以得到w(單甘酯)>90%的高純度產品。此法是目前工業上高純度單甘酯生產方法中最常用和最有效的方法,所得到的單甘酯達到食品級要求。分子蒸餾單甘酯產品以質取勝,逐漸代替了純度低、色澤深的普通單甘酯,市場前景樂觀,開發分子蒸餾單甘酯可為企業帶來豐厚的利潤。
2、魚油的精製
從動物中提取天然產物,也廣泛採取分子蒸餾技術,如精製魚油等[8]。魚油中富含全順式高度不飽和脂肪酸二十碳五烯酸(簡稱EPA)和二十二碳六烯酸(簡稱DHA),此成分具有很好的生理活性,不僅具有降血脂、降血壓、抑制血小板凝集、降低血液黏度等作用,而且還具有抗炎、抗癌、提高免疫能力等作用,被認為是很有潛力的天然葯物和功能食品。EPA、DHA主要從海產魚油中提取,傳統分離方法是採用尿素包合沉澱法[9]和冷凍法[10]。運用尿素包合沉澱法可以有效地脫除產品中飽和的及低不飽和的脂肪酸組分,提高產品中DHA和EPA的含量,但由於很難將其他高不飽和脂肪酸與DHA和EPA分離,只能使w(DHA+EPA)<80%。而且產品色澤重,腥味大,過氧化值高,還需進一步脫色除臭後才能製成產品,回收率僅為16%;由於物料中的雜質脂肪酸的平均自由程同EPA、DHA乙酯相近,分子蒸餾法盡管只能使w(EPA+DHA)=72 5%,但回收率可達到70%,產品的色澤好、氣味純正、過氧化值低,而且可以將混合物分割成DHA與EPA不同含量比例的產品。因此分子蒸餾法不失為分離純化EPA、DHA一種有效方法。
3、油脂脫酸
在油脂的生產過程中,由於從油料中提取的毛油中含有一定量的游離脂肪酸,從而影響油脂的色澤和風味以及保質期。傳統工業生產中化學鹼煉或物理蒸餾的脫酸方法有一定的局限性。由於油品酸值高,化學鹼煉工藝中添加的鹼量大,鹼在與游離脂肪酸的中和過程中,也皂化了大量中性油使得精煉得率偏低;物理精煉用水蒸氣氣提脫酸,油脂需要在較長時間的高溫下處理,影響油脂的品質,一些有效成分會隨水蒸氣溢出,從而會降低保健營養價值。
馬傳國等在對高酸值花椒籽油脫酸的研究中,利用分子蒸餾對不同酸值的花椒籽油進行脫酸,能獲得比較高的輕(脂肪酸)、重(油脂)餾分得率,這是目前化學鹼煉或物理蒸餾等工藝所不能達到的。對酸值為28mgKOH/g和41 2mgKOH/g的高酸值油脂用分子蒸餾法脫酸後,油脂的酸值分別下降到2 6mgKOH/g和3 8mgKOH/g,油脂的得率分別為86%和80 9%,中性油脂基本沒有損失。所以利用分子蒸餾技術對高酸值油脂脫酸具有良好的效果,具有廣闊的應用前景。
4、高碳醇的精製
高碳脂肪醇是指二十碳以上的直鏈飽和醇,具有多種生理活性。目前最受關注的是二十八烷醇和三十烷醇,它們具有抗疲勞、降血脂、護肝、美容等功效,可做營養保健劑的添加劑,某些國家也作為降血脂葯物,發展前景看好。
精製高碳醇,其工藝十分復雜,需要經過醇相皂化,多種及多次溶劑浸提,然後用多次柱層析分離,最後還要採用溶劑結晶才能得到一定純度的產品。日本採用蠟脂皂化、溶劑提取、真空分餾的方法得到w(高碳醇)=10%～30%的產品。而劉元法等對米糠蠟中二十八烷醇精製研究中得出,經多級分子蒸餾後,可得到w(高碳醇)=80%的產品。張相年等利用富含二十八烷醇的長鏈脂肪酸高碳醇酯,還原得到二十八烷醇。即以蟲蠟為原料,在乙醚中加氫化鋁鋰(AlLiH4),在70～80℃還原2 5h得到高碳醇混合物,經分子蒸餾純化,高碳醇純度達到w(高碳醇)=96%,其中w(二十八烷醇)=16 7%。利用分子蒸餾技術精製高碳醇,工藝簡單,操作安全可靠,產品質量高。 （二）在精細化工中的應用
分子蒸餾技術在精細化工行業中可用於碳氫化合物、原油及類似物的分離;表面活性劑的提純及化工中間體的制備;羊毛脂及其衍生物的脫臭、脫色;塑料增塑劑、穩定劑的精製以及硅油、石蠟油、高級潤滑油的精製等。在天然產物的分離上,許多芳香油的精製提純,都應用分子蒸餾而獲得高品質精油。
1、芳香油的提純
隨著日用化工、輕工、制葯等行業和對外貿易的迅速發展,對天然精油的需求量不斷增加。精油來自芳香植物,從芳香植物中提取精油的方法有:水蒸氣蒸餾法、浸提法、壓榨法和吸附法。精油的主要成分大都是醛、酮、醇類。且大部分都是萜類,這些化合物沸點高,屬熱敏性物質,受熱時很不穩定。因此,在傳統的蒸餾過程中,因長時間受熱會使分子結構發生改變而使油的品質下降。
陸韓濤等用分子蒸餾的方法對山蒼子油、姜樟油、廣藿香油等幾種芳香油進行了提純,結果見表3。結果表明,分子蒸餾技術是提純精油的一種有效的方法,可將芳香油中的某一主要成分進行濃縮,並除去異臭和帶色雜質,提高其純度。由於此過程是在高真空和較低溫度下進行,物料受熱時間極短,因此保證了精油的質量,尤其是對高沸點和熱敏性成分的芳香油,更顯示了其優越性。
此外,利用分子蒸餾技術分離毛葉木姜子果油中的檸檬醛可得到w(檸檬醛)=95%,產率53%的產品;對乾薑的有效成分的分離中,通過調節不同的蒸餾溫度和真空度可得到不同的有效成分種類及其相對含量,調節適宜的蒸餾溫度和真空度可獲得相對含量較高的有效成分。
2、高聚物中間體的純化
在由單體合成聚合物的過程中,總會殘留過量的單體物質,並產生一些不需要的小分子聚合體,這些雜質嚴重影響產品的質量。傳統清除單體物質及小分子聚合體的方法是採用真空蒸餾,這種方法操作溫度較高。由於高聚物一般都是熱敏性物質,因此溫度一高,高聚物就容易歧化、縮合或分解。例如,對聚醯胺樹脂中的二聚體進行純化,採用常規蒸餾方法只能使w(二聚體聚醯胺樹脂)=75%～87%,採用分子蒸餾技術則可以使w(二聚體聚醯胺樹脂)=90%～95%。在對酚醛樹脂和聚氨酯的純化中,採用分子蒸餾的方法可以使酚醛樹脂中的單體酚含量脫除到w(單體酚)<0 .01%,使w(二異氰酸酯單體)<0 .1%。分子蒸餾技術能極好地保護高聚物產品的品質,提高產品純度,簡化工藝,降低成本。
3、羊毛脂的提取
羊毛脂及其衍生物廣泛應用於化妝品。羊毛脂成分復雜,主要含酯、游離醇、游離酸和烴。這些組分相對分子質量較大,沸點高,具熱敏性。用分子蒸餾技術將各組分進行分離,對不同成分進行物理和化學方法改性,可得到聚氧乙烯羊毛脂、乙醯羊毛脂、羊毛酸、異丙酯及羊毛聚氧乙烯脂等性能優良的羊毛脂系列產品。 利用分子蒸餾技術,在醫葯工業中可提取天然維生素A、維生素E;製取氨基酸及葡萄糖的衍生物;以及胡蘿卜和類胡蘿卜素等。現以維生素E為例:天然維生素E在自然界中廣泛存在於植物油種子中,特別是大豆、玉米胚芽、棉籽、菜籽、葵花籽、米胚芽中含有大量的維生素E。由於維生素E是脂溶性維生素,因此在油料取油過程中它隨油一起被提取出來。脫臭是油脂精練過程中的一道重要工序,餾出物是脫臭工序的副產品,主要成分是游離脂肪酸和甘油以及由它們的氧化產物分解得到的揮發性醛、酮碳氫類化合物,維生素E等。從脫臭餾出物中提取維生素E,就是要將餾出物中非維生素E成分分離出去,以提高餾出物中維生素E的含量。曹國峰等將脫臭餾出物先進行甲脂化,經冷凍、過濾後分離出甾醇,經減壓真空蒸餾後再在220～240℃、壓力為10-3～10-1Pa的高真空條件下進行分子蒸餾,可得到w(天然維生素E)=50%～70%的產品。採取色譜法、離子交換、溶劑萃取等可對其進一步精製。此外,在分子生物學領域中,可以將分子蒸餾技術作為生物研究的一種前處理技術,以保存原有組織的生物活性和制備生物樣品等。
綜上所述，分子蒸餾技術作為一種特殊的新型分離技術,主要應用於高沸點、熱敏性物料的提純分離。實踐證明,此技術不但科技含量高,而且應用范圍廣,是一項工業化應用前景十分廣闊的高新技術。它在天然葯物活性成分及單體提取和純化過程的應用還剛剛開始,尚有很多問題需要進一步探索和研究。

② 使用旋轉蒸發儀有什麼優點

旋轉蒸發儀主要部件包括：
旋轉馬達，通過馬達的旋轉帶動盛有樣品的蒸發瓶；
蒸發管，蒸發管有兩個作用，首先起到樣品旋轉支撐軸的作用，其次通過蒸發管，真空系統將樣品吸出；
真空系統，用來降低旋轉蒸發儀系統的氣壓；
流體加熱鍋，通常情況下都是用水加熱樣品；
冷凝管，使用雙蛇形冷凝或者其它冷凝劑如乾冰、丙酮冷凝樣品；
冷凝樣品收集瓶，樣品冷卻後進入收集瓶。
機械或馬達機械裝置用於將加熱鍋中的蒸發瓶快速提升。
旋轉蒸發儀的真空系統可以使簡單的浸入冷水浴中的水吸氣泵，也可以是帶冷卻管的機械真空泵。蒸發和冷凝玻璃組件可以很簡單也可以很復雜，這要取決於蒸餾的目標，以及要蒸餾的溶劑的特性。不同的商業設備都會包含一些基本的特徵，現代設備通常都增加了例如數字控制真空泵、數字顯示加熱溫度甚至蒸汽溫度等功能。
旋轉蒸發儀應用領域：
旋轉蒸發儀是醫葯、化工、生物製品等行業科研和生產過程中蒸發、濃縮、結晶、乾燥、分離、溶媒回收等過程必不可少的儀器設備。 是應用真空負壓條件下，恆溫加熱，薄膜蒸發的原理研製而成。
旋轉蒸發儀應用於實驗室中教學實驗。由電加熱裝置、蒸發瓶、收集瓶組成，在蒸發瓶的外表面上設置有凸點。本實用新型的有益效果是：在實驗過程中，當蒸發瓶放置在桌面上時，不易滾動，不易摔壞，降低了學校的實驗經費。
旋轉蒸發儀注意事項:
1.玻璃零件接裝應輕拿輕放，裝前應洗干凈，擦乾或烘乾.
2.各磨口，密封面密封圈及接頭安裝前都需要塗一層真空脂.
3.加熱槽通電前必須加水，不允許無水干燒.
4.必須使擰入保險孔內保險，以免損壞燒瓶.
5.如真空抽不上來需檢查各接頭，介面是否密封密封圈，密封面是否有效主軸與密封圈之間真空脂是否塗好真空泵及其皮管是否漏氣玻璃件是否有裂縫，碎裂，損壞的現象。
旋轉蒸發儀優缺點 ：
在真空泵的作用下使用標準的蒸餾玻璃組件（不帶旋轉的蒸餾裝置）也可以實現樣品的蒸餾，但是旋轉蒸發儀存在如下優點：
1.由於液體樣品和蒸發瓶間的向心力和摩擦力的作用，液體樣品在蒸發瓶內表面形成一層液體薄膜，受熱面積大；
2.樣品的旋轉所產生的作用力有效抑制樣品的沸騰。綜上特徵以及其便利的特點，使現代化的旋轉蒸發儀可用於快速、溫和地對絕大多數樣品進行蒸餾，即使是沒有操作經驗的操作者也能完成。
旋轉蒸發儀應用中最大的弊端是某些樣品的沸騰，例如乙醇和水，將導致實驗者收集樣品的損失。操作時，通常可以在蒸餾過程的混勻階段時通過小心的調節真空泵的工作強度或者加熱鍋的溫度防止沸騰。或者也可以通過向樣品中加入防沸顆粒。對於特別難以蒸餾的樣品，包括易產生泡沫的樣品，也可以對旋轉蒸發儀配置特殊的冷凝管。

③ 新法釀酒技術、新型釀酒設備

當前生料釀酒技術經過十多年的實踐與研究已經成熟，下面我介紹生料釀酒的具體方法：

1． 首先要選好發酵場地，最好選擇冬暖夏涼的房間，根據自己投資的多少與銷售的數量來選擇房屋的大小，准備發酵用的缸或水泥池等容器。

2． 酒鍋的選擇：首先選擇不銹鋼設備，根據自己計劃的產量，每次蒸溜多少公斤白酒的成套設備，可與生產單位聯系定做你所需用的規格，一般的規格有每次釀出白酒25公斤,50公斤,75公斤,100公斤—800公斤不等. 要選擇固液兩用蒸餾器.此蒸餾器可用煤炭,柴草,稻殼,沼氣,蒸汽等做熱源.主要要選擇節能型的,冷凝器換熱面積要大,以保證出酒的酒溫度不高於40攝氏度.

4． 酒麴的選擇與使用方法：生料曲主要是多菌種多酶系 混合在一起的強化酵母。分為常溫型與高溫型，好的酒麴不但能把澱粉轉化為白酒，而且能生成多種香味物質，釀出的酒有醇香，生料味少，由於生料曲屬於強化曲能把生料轉化成白酒，那麼用於熟料也完全可以，而且出酒率很高，發酵快。生料曲的用量一般為0.6-0.8%。室內溫度20~30度都能發酵出酒。最適宜溫度為25~30度。高溫曲夏天室內溫度不超過40度也能正常發酵。發酵時間為8~12天。

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④ 蒸餾設備的設備

（molecular distillation equipment）
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術．其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1．普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2．普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0．1-1Pa數量級,受熱時間很短．一般僅為十秒至幾十秒.
3．普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括：分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器，其種類主要有3種：(1)降膜式：為早期形式，結構簡單，但由於液膜厚，效率差，當今世界各國很少採用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結構復雜；(3)離心式：離心力成膜，膜薄，蒸發效率高，但結構復雜，真空密封較難，設備的製造成本高。為提高分離效率，往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式，結構簡單，在蒸發面上形成的液膜較厚，效率差，現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式，但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 （alcohol distilling equipment）
特點：第一，節能。採用高效低阻的板型，降低釜溫，適量迴流，建立合理利用各級能量的蒸餾流程；盡量採用儀表控制或微機自控系統，使設備處於最佳負荷狀態。
第二，生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量，特別是對醪塔的設計，更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一，採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三，排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時，對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾，最大限度減少停產清塔的次數。
第四，充分考慮塔器的放大效應．特別是對年產量在15000噸以上的塔設備，由於塔徑均大於1.5米以上，所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施，以減輕分離效率的降低。
第五，結構簡單，造價降低。在工藝條件許可的情況下，選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理：
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收，也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求，可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精，成品酒精度數要求再高。可加大迴流比，但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作，從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象，延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼，以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管，在檢修時可將U型加熱管移出釜外，便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產，也可連續生產。
能力參數： 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備（atmospheric-vacuum distillation unit）常減壓蒸餾裝置通常包括三部分：
（1）原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
（2）常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右，送入常壓蒸餾塔在常壓（1大氣壓）下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分，殘油是常壓重油。
（3）減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右，進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕（60毫米汞柱）絕壓下蒸餾，餾出裂化原料的潤滑油原料，殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領，經常使用於下列幾種環境：（1）某些沸點高的有機化合物，在常壓下蒸餾雖可與副產物分散，但易被破壞；（2）混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質，採用蒸餾、萃取等要領都難以分散；（3）從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律，當與水不相混溶的物質與水並存時，全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及，即：
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓，pA為水的蒸氣壓，pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時，這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以，在常壓下應用水氣蒸餾，就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關，直至其中一組分幾乎完全移去，溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得，混淆物蒸氣中各個氣體分壓（pA，pB）之比等於它們的物質的量（nA，nB）之比，即：
而nA=mA/MA；nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量，MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以：
可見，這兩種物質在餾液中的相對於證量（就是它們在蒸氣中的相對於證量）與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例，它的沸點為184.4℃，且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時，水的蒸氣壓為95.4 kPa，苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa，它們的總壓力靠近大氣壓力，於是液體就開始沸騰，苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來，水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93，代入上式：
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值，由於苯胺微溶於水，測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時，要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13～0.67 kPa，則其在餾出液中的含量僅佔1%，甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高，就要想辦法提高此物質的蒸氣壓，也就是說要提高溫度，使蒸氣的溫度超過100℃，即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛（沸點178℃），進行水氣蒸餾時，在97.9℃沸騰，這時候pA=93.8 kPa，pB=7.5 kPa，則：
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣，苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa，故而只要有72 kPa的水氣壓，就可使系統沸騰，則：
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處，為了防止過熱蒸氣冷凝，可在蒸餾瓶下保溫，甚至加熱。
從上面的分析可以看出，施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的，被提純物質必需具備以下幾個條件：（1）不溶或者難溶於水；（2）與沸水永劫間並存而不發生化學反應；（3）在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓（一般不小於1.33 kPa）。

⑤ 低溫多效蒸餾海水淡化成本分析

目前，我國是聯合國公認的世界13個最貧水國家之一。世界性的淡水危機，為海水淡化技術發展提供了廣闊的市場，海水淡化技術的應用成為解決淡水資源危機的有效方法。低溫多效蒸餾(LT-MED)是海水淡化技術目前的主流技術之一，其原料海水的最高蒸發溫度一般低於70℃，其特徵是將一系列的水平管降膜蒸發器或垂直管降膜蒸發器串聯起來並被分成若干效組，用一定量的蒸汽輸入，通過多次的蒸發和冷凝，從而得到多倍於加熱蒸汽量的蒸餾水的海水淡化技術。淡化後的水含鹽量小於5 mg/L。因其具有產品水水質好、預處理簡單、腐蝕和結垢風險小、單機制水能力大以及技術經濟性好等特點，得到了越來越多的應用，市場佔有率逐步提高；但LT-MED技術的推廣受成本限制極大,因此，降低制水成本是LT-MED技術研究的熱點，也是進一步推廣應用LT-MED技術的必要條件。
1工程概況
某發電廠一期安裝2-600 MW國產亞臨界燃煤發電機組，二期安裝2-660 MW國產超臨界燃煤發電機組，循環水系統採用海水直流供水系統。電廠利用4台機組抽汽，採用海水淡化工藝製取淡水，實施水電聯產。日產25000 m3淡水的海水淡化裝置所需蒸汽由電廠一、二期工程汽輪機中壓缸末級抽汽提供，原料海水由循環水供水管取水。採用配置蒸汽熱壓縮器(TVC)的橫管降膜低溫多效蒸餾 (LT-TVC-MED)海水淡化工藝,裝置可以在40%～100%工況下運行。主設備由串列式水平布置的10效蒸發器組成，在第7效的末端抽汽。蒸發器採用多支座卧式直列布置在鋼架上。裝置主要參數見表1。
2低溫多效蒸餾技術成本分析
低溫多效蒸餾海水淡化的成本是一個比較復雜的問題，受多種因素的影響，如項目地理位置、氣候條件、海水水質、海水隨季節的溫度分布及可利用的能源等諸多因素均影響著海水淡化的制水成本。本文針對特定項目的具體方案進行成本分析。
海水淡化工程單位水量成本費用可分解為固定成本和可變成本。固定成本指成本總額不隨產量變化的各項費用，主要包括工資或薪酬、固定資產折舊費、長期借款利息和其他費用等。變動成本指成本總額隨產品產量變化而發生同向變化的各項費用，主要包括蒸汽費、耗電費用、化學葯品消耗費用、人工費用以及維修費用等。本文以日產25000 m3淡水的低溫多效蒸餾海水淡化方案為基礎進行成本計算和分析，定量揭示海水淡化成本的變化規律及影響因素。
成本計算基本數據：蒸汽參數0.55 MPa(a)，320 ℃；機組在額定工況下運行，日產淡水25000m3，按年制水量進行計算得出單位水量成本；裝置靜態投資約為2.2億元，貸款金額按執行概算靜態投資的80%計取，貸款利率按同期銀行貸款利率；設備使用壽命30 a，折舊年限20 a，殘值率5%；設備年利用率為98%；按標煤價640元/t計算蒸汽費用2.65元/m3；耗電量1.2 kW-h/m3，電價0.28元/（kW-h）；葯劑費用按0.28元/m3；造水比13.5進行成本計算。
經過對基本方案的分析計算，單位水量淡水成本費用約合人民幣5.39元/m3。海水淡化單位水量各項成本計算結果見表2。
蒸汽費是海水淡化裝置最主要的成本費用，占總成本費用的49%；其次為固定資產折舊費和財務費用，分別為22%和12%；修理費、葯劑費、電費、工資及福利費用共佔17%。其中蒸汽費與年利用率、裝置的造水比相關；修理費、固定資產折舊費以及財務費用以靜態投資額為基礎進行取費計算，葯劑費、電費及人工福利費所佔比例較小，且費用相對恆定，對總成本的變化影響不大。
根據以上分析，確定對成本的影響主要因素為：工程靜態投資、蒸汽費用、造水比以及年利用率,次要因素為用電費、葯劑費和人工福利費。下面以基本方案為基礎，分析當單一變數改變而其他變數保持不變時各項因素對單位水量成本的獨立影響。
2.1工程靜態投資
海水淡化工程的動態投資由靜態投資（包括設備購置費、安裝工程費、建築工程費及其他費用）和建設期貸款利息構成。1/2 12下一頁尾頁由圖1可看出，當靜態投資由基準額的-20%增加到20%時，單位水量成本由4.98元/m3上升至5.79元/m3，增加了16%。因此控制靜態投資尤為重要。靜態投資中的設備購置費（含主設備及輔助系統）成本約占工程靜態投資的47%，因此必須通過控制主設備及輔助設備成本來降低工程的靜態投資，從而降低制水成本。
2.2蒸汽費
由於蒸汽費用占總成本49%，是占制水成本比例最大的單項成本。低溫多效蒸餾海水淡化蒸汽成本主要體現在煤耗上，通過單位水量噸標煤耗的變化，來分析制水蒸汽成本變化的情況。基本方案利用汽輪機抽汽進行制水，成本的分攤較復雜，不同的計算方法蒸汽費用差別較大。由於熱量法未考慮蒸汽的品質，採用此方法進行成本計算不科學，作功能力法以及焓降法均考慮了蒸汽的品質，計算方法較合理，且作功能力法和焓降法兩者計算結果是近似的。因此本文以作功能力法作為海水淡化蒸汽成本的計算方法，結果見圖2。
由圖2看出，當其他因素不變時，蒸汽費用分別從基準值的-20%變化到 20%時，單位水量成本相應從4.86元/m3升到5.92元/m3，增加率達到21.8%。因此要想降低海水淡化成本，根本上需要從汽源方面採取降低成本的措施。如果制水蒸汽為乏汽或廢熱時，蒸汽費用就可忽略不計，制水成本就會很低。對於電水聯產系統，充分利用電廠的余熱和機組抽汽，可有效降低造水成本。計算表明同樣的海水淡化工程當採用四段抽汽進行制水，單位水量蒸汽成本約為2.49元/m3；而採用乏汽制水單位水量蒸汽成本約為1.18元/m3，成本節約效果明顯。
2.3年利用小時數
由圖3看出，年利用率由60%變化到100%時，即年利用小時數由5256 h增加到8760 h時，制水成本下由6.73元/m3下降至5.35元/m3，下降了26%。因此在工程應用中，加強設備管理、提高設備健康水平,是提高設備利用率的基礎，更是提高裝置經濟效益、降低制水成本重要途徑之一。低溫多效蒸餾裝置由於低溫蒸餾的技術特點，比其他海水淡化技術具有更多優勢，使設備結垢及腐蝕降低到最小限度，為裝置在穩定工況下能長時間的運行提供基礎保障，從而提高海水淡化裝置的利用率。只有當整套裝置年可用率大於95%時，才能有效降低制水成本。2.4造水比
裝置的造水比定義為蒸餾裝置產品水和外部輸入總蒸汽的質量流量之比（kg/kg）。造水比體現了裝置運行費用的高低，通常造水比越高，單位淡水產量的能源成本將越低，即消耗蒸汽量越少。由圖4看出，當造水比由12.15提升到14.85時，海水淡化單位水量成本由5.68元/m3降低到5.15元/m3，成本降低了10%。
2.5其他費用
考慮到海水淡化裝置與電廠項目耦合方案，電費採用成本電價，計算結果用電費用占單位水量總成本的6%。蒸餾法海水淡化系統運行過程中電耗波動較小，可以通過優化設計降低用電成本。
葯劑費占單位水量總成本的5%，海水淡化系統正常運行時加入阻垢劑、消泡劑以及還原劑，加葯量根據入料海水量按比例進行添加，因此同樣的水質及產水量，通過改變進料方式，提高濃縮倍率降低原海水量，加葯成本會相應下降。
3降低成本的措施
3.1尋求低成本的熱源，合理使用能源
低溫多效蒸餾海水淡化的成本中蒸汽費用所佔的比例最高，低溫運行的特性使低溫多效蒸餾海水淡化裝置可以使用低等級的熱源，尋求低成本的熱源，將蒸餾工藝的能量成本降到最小，避免能量在質量和數量上的損失，是降低成本的主要措施。
對於電水聯產系統，採用高參數蒸汽對整個系統的效率是不利的，最佳的抽汽參數應該通過水電聯產系統整體優化確定。新建機組可採用焓值較低的汽輪機六抽蒸汽作為制水加熱蒸汽，降低蒸汽費用，從而降低海水淡化成本。同時，利用汽輪機抽汽制水時，選擇經濟工況運行對於制水成本。
3.2採用余熱利用新工藝，實現能源的梯級利用
能源的梯級利用包括按質用能和逐級利用兩個方面，可以根據設備的能級需求構成能量的梯級利用關系，使總的能源利用率達到最高水平。低溫多效蒸餾裝置加熱蒸汽壓力宜為0.025～0.032 MPa(a)，溫度低於70℃，具備利用余熱的有利條件。採用海水淡化與余熱回收利用耦合方案，需根據余熱的種類、參數、數量和利用的可能性，進行綜合熱效率及經濟可行性分析，確定利用方案。
（1）在火力發電廠中，排煙損失在鍋爐熱損失中所佔比例最大，降低排煙溫度，減少排煙損失，對提高鍋爐熱效率起到了決定性作用。由此可見，降低鍋爐的排煙溫度，可以節約煤耗。如果鍋爐排煙與海水淡化相耦合進行煙氣余熱回收利用，可同時降低制水成本。
（2）在電水聯產模式下，利用電站凝汽器循環冷卻水排放的熱量提升海水淡化裝置冬季物料海水溫度，在降低制水成本的同時可減少電廠排放的廢熱量及廢水量。
（3）其他余熱利用：電廠大型汽動輔機排汽余熱與低溫多效蒸餾海水淡化裝置相結合；煉鋼廠或化工廠工藝廢熱與海水淡化技術相結合。
3.3優化工藝參數，提高裝置造水比
（1）採用壓力較高的汽輪機四抽抽汽作為加熱蒸汽汽源，為了利用抽汽的有效能量，降低蒸發裝置末效蒸汽的凝結熱損失，可採用帶蒸汽熱壓縮器（TVC）的低溫多效蒸餾海水淡化裝置（LT-TVC-MED），提高系統熱效率的同時提高裝置造水比，降低制水成本。
（2）在海水淡化蒸發裝置總傳熱溫差一定時，降低效間傳熱溫差，增加效數可提高造水比；另一方面由於造水比隨蒸汽熱壓縮器吸入溫度的增加而升高，合理確定TVC引射參數，優化TVC在裝置中的引射位置，可以提高造水比。
3.4進行合理設備選型，降低設備靜態投資
設備購置費用占靜態投資的47%左右，其費用決定了修理費、固定資產折舊費以及財務費用等成本,因此，可以通過合理設置備用設備、採用新型低成本材料以及採用優化工藝降低靜態投資，從而降低單位水量成本。
3.5注重運行維護，提高設備利用率
通過控制運行參數在合理范圍內，降低主設備結垢的風險以減少酸洗停運時間；對主要輔機設備進行狀態監測,減少故障停機時間；加強所有設備日常維護保養來提高設備利用率。
3.6進行合理的設計及設備選型，降低用電成本
選取合理的參數使海水淡化裝置運行在高負荷工況；優化系統流程和輔助設備選型及配置，選擇合適的設備容量安全裕度以及採用變頻設備等措施降低設備電耗，從而降低海水淡化單位水量用電成本。
4結論
低溫多效蒸餾海水淡化的成本受多種因素的影響,是一個復雜的問題，根據成本的構成分析，蒸汽費是構成低溫多效蒸餾海水淡化系統可變成本的最主要的因素，占總成本費用的49%左右；其次為固定資產折舊費和財務費用，分別為22%和12%；用電費用和葯劑費用佔比較少，分別占總成本的6%和5%。
低溫多效蒸餾海水淡化工程的投資費用分析表明：工程靜態投資中設備購制費約佔47%，因此必須通過裝置大型化研究、設備國產化研究、以及新材料研發等措施控制主設備及輔助設備成本來降低工程的靜態投資，從而降低制水成本。
成本的影響因素還與設備的可用率以及一些設計參數相關，制水成本隨年利用率的增加而降低，只有當整套裝置年利用率大於95%時，才能有效控制制水成本，而工程設計參數對單位水量成本的影響主要表現為海水淡化單位水量成本隨造水比的增加而降低。
降低低溫多效蒸餾海水淡化工程的制水成本必須從設計、製造、運行以及維護等各方面進行控制，以達到最佳的設備性能和較低的制水成本，從而推進低溫多效蒸餾海水淡化技術的應用。
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