Ⅰ 海水淡化中分子蒸馏和膜蒸馏是不是一回事
分子蒸馏是一种在高真抄空下操作的蒸馏方法,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。
膜蒸馏是以疏水微孔膜为介质,在膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的。
都是要在水面和空气面产生气压差,一个是利用抽负压形式,另一个是利用膜两面的压力差形式实现的,两者不一样的。
Ⅱ 分子蒸馏单甘酯与单硬脂酸甘油酯有什么区别
单硬脂酸甘油酯
分子式:C21H42O4
分子量:358.56
分子蒸馏单甘酯商品名:单甘酯、GMS
化学名称:单硬脂酸甘油酯
英文名称:GLycerol Monostearate
分子式:C21H42O4
它们是同一种物质。
用途: 1. 食品糖果的添加剂,作乳化剂添加巧克力、人造奶油、冰淇淋等或作表面活性剂用。 2....炼奶、麦乳精、乳酪、速溶全脂奶粉等乳制品,单甘酯是其良好的乳化剂,可提高速溶性,防止沉淀、结块结粒、改善产品质量。...
单甘酯是用途广泛的食品添加剂,酶法合成具有转化率高、专一性好等特点,关键是催化用酶制剂的研制,从土壤中筛选得到产生专用脂肪酶的菌株,经诱变育种获得了产酶较高的脂肪酶产生菌。
产品性能与用途
良好的乳化、分散、稳定作用:
在食品加工中经常出现油水分离现象,加入乳化稳定剂可使混合相形成均匀的乳状液,避免和防止食品、饮料油水分离、分层、沉淀现象,提高产品质量,延长货架期。
淀粉抗老化作用:
分子蒸馏单甘酯可与蛋白质和淀粉形成络合物,与直链淀粉形成不溶性络合物可防止淀粉冷后重结晶,防止淀粉老化回生,从而使面包、蛋糕、马铃薯制品等富含淀粉的食品长时间保持新鲜、松软。
就目前应用的几乎所有食品乳化剂类型,对比其直链淀粉络合效应,络合指数最大的是蒸馏单甘酯,约大92,而单双酯的复合指数仅为28。
改进油脂的结晶:
分子蒸馏单甘酯能在油脂表面定向排列,起到控制和稳定油脂结晶的作用,尤其是人造奶油起酥油等油脂产品,能起到改善塑性和延展性,防止析油分层等作用。
分子蒸馏单甘酯在各种产品加工的应用与效果
饮料和速溶食品上的应用:
分子蒸馏单甘酯加入到含油脂和蛋白质饮料(椰子奶、花生奶、豆奶、杏仁奶、可可粉、豆浆晶)中可以显著提高溶解性和稳定性,防止沉淀、分离,并具有赋香着色作用,单甘酯热稳定性好,很适合各种饮料生产。
冰淇淋上的应用:
分子蒸馏单甘酯是制作优质冰淇淋最理想的乳化剂和稳定剂,可改进脂肪分散性,使脂肪粒子微细均匀;促进脂肪和蛋白质的互相作用;防止和控制粗大冰晶形成,使组织细腻幼滑;提高产品保型性和储存性;改善口融性。
分子蒸馏单甘酯在冰淇淋中参考用量:0.3%-0.5%。
油脂类产品上的应用:
应用于 人造奶油、黄油、起酥油、花生酱、椰子酱、蚝油等产品,可以调整油脂结晶作用,防止析油分层现象发生,提高制品质量;应用于炼奶、麦乳精、乳酪、速溶全脂奶粉等乳制品,可提高速溶性,防止制品沉淀、结块结粒;同时也可以应用于粉未油脂制品,如咖啡伴侣作乳化剂。
面包类制品上的应用:
能促进面包快速发酵,增大面包体积,改善面团组织结构,延长面包保鲜期。参考用量0.3%。
糖果、巧克力上的应用:
不仅可使糖和脂肪类原料迅速均匀混合,而且冷却后也不分离;从而防止了起纹、粒化和走油等现象。还能防止制品粘牙、粘附和变形、提高制品的防潮性。
分子蒸馏单甘酯的使用方法及用量:
方法一:因为分子蒸馏单甘酯易溶于油脂,将分子蒸馏单甘酯与油脂一起熔化后搅拌混合,再投料,本方法适用于人造奶油、糕点油等产品。是为了乳化目的而将分子蒸馏单甘酯掺合在油相中的,所以,乳化剂以无水状态为好。
方法二:将分子蒸馏单甘酯粉末与其它原料粉末(如面粉、奶粉)直接混合均匀投料,然后依法制成各种产品。
方法三:制成水合物,再投料使用,具体步骤如下:
1. 将一份分子蒸馏单甘酯置于容器内,用电炉或其它加热方法把分子蒸馏单甘酯加热熔化成液体;
2. 将4-5份约70℃的热水加入高速搅拌机或打蛋机内,启动搅拌机,将热水激烈搅动。
3. 将熔化成液体的分子蒸馏单甘酯(如果搅拌设备良好,也可以直接加入珠粒或粉末单甘酯),徐徐地加入正在被搅拌的热水中搅打混合,即可以生成乳白的水合物膏体,后冷却到室温待用。
由于乳化效果受产生装备、工艺原料等诸多因素的影响,为了更充分地发挥分子蒸馏单甘酯的作用,建议用户采用方法三来使用,其乳化效果最为理想。这是因为,把分子蒸馏单甘酯制成水合物后,其表面比喷雾结晶的分子蒸馏单甘酯粉末的表面约大700倍,有利于分子蒸馏单甘酯在水基中分散。
用量:用量0.3%-0.5%(按产品配方原料重量计),若产品油脂、蛋白质等成份较多,或含不易乳化的原料,则应增加分子蒸馏单甘酯的用量至1%-5%。
Ⅲ 分子蒸馏设备的基本简介
分子蒸馏亦称短程蒸馏,它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液回-液分离技术,其应用能解决答大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。
一套完整的分子蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的核心部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提高分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。
Ⅳ 分子蒸馏设备的相关类型
1.降膜式分子蒸馏器
为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用。该装置是采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式。将物料加热,蒸发物就可在相对方向的冷凝面上凝缩。降膜式装置为早期形式,结构简单,在蒸发面上形成的液膜较厚,效率差,现在各国很少采用。
2.刮膜式分子蒸馏装置
我国在80年代末才开展刮膜式分子蒸馏装置和工艺应用研究。该装置形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂。它采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式,但为了使蒸发面上的液膜厚度小且分布均匀,在蒸馏器中设置了一硬碳或聚四氟乙烯制的转动刮板。该刮板不但可以使下流液层得到充分搅拌,还可以加快蒸发面液层的更新,从而强化了物料的传热和传质过程。其优点是:液膜厚度小,并且沿蒸发表面流动;被蒸馏物料在操作温度下停留时间短,热分解的危险性较小,蒸馏过程可以连续进行,生产能力大。缺点是:液体分配装置难以完善,很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖;液体流动时常发生翻滚现象,所产生的雾沫也常溅到冷凝面上。但由于该装置结构相对简单,价格相对低廉,现在的实验室及工业生产中,大部分都采用该装置。
3. 刮板式分子蒸馏装置(Wiped-Film Molecular Still)
刮板式技术(Wiped-Film Style)采用的是Smith式45°对角斜槽刮板,这些斜槽会促使物料围绕蒸馏器壁向下运动,通过可控的刮板转动就能够提供一个程度很高的薄膜混合,使物料产生有效的微小的活跃运动,(而非被动地将物料滚辗在蒸馏器壁上,)这样就实现了最短的而且可控的物料驻留时间,和可控的薄膜厚度,从而能够达到最佳的热能传导、物质传输和分离效率。刮板式分子蒸馏设备通过一个平缓的过程,进料液体流经一个被加热的圆柱形真空室,利用进料液体薄膜的刮擦作用,将易挥发的成分从不易挥发的成分中分离出来。这种工艺的关键卓越优势在于:短暂的进料液体滞留时间、凭借高真空性能的充分降温、最佳的混合效率,以及最佳的物质和热传导。这种高效的热分离技术的结果是:最小的产品降解和最高的产品质量。进料液体暴露给加热壁的时间非常短暂(仅几秒钟),这部分归因于带缝隙的刮板设计,它迫使液体向下运动,并且滞留时间、薄膜厚度和流动特性都受到严格的控制,非常适合热敏性物质的分离应用。另外,这种带斜槽的刮板不会将物料甩离蒸馏器壁,污染已被分离出来的轻组分。与传统的柱式蒸馏设备、降膜式蒸馏设备、旋转蒸发器和其他分离设备比较,刮板式蒸馏设备被公认为要出色得多。
4.离心式分子蒸馏装置
离心式分子蒸馏装置离心力成膜,膜薄,蒸发效率高。但结构复杂,制造及操作难度大。该装置将物料送到高速旋转的转盘中央,并在旋转面扩展形成薄膜,同时加热蒸发,使之与对面的冷凝面凝缩,该装置是目前较为理想的分子蒸馏装置。但与其它两种装置相比,要求有高速旋转的转盘,又需要较高的真空密封技术。离心式分子蒸馏器与刮膜式分子蒸馏器相比具有以下优点:由于转盘高速旋转,可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀,蒸发速率和分离效率更好;物料在蒸发面上的受热时间更短,降低了热敏物质热分解的危险;物料的处理量更大,更适合工业上的连续生产。
分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点
1.普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作,而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差.就可以在任何温度下进行分离.因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点。
2.普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象,而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发,操作压力很低.一般为0.1-1Pa数量级,受热时间很短,一般仅为十秒至几十秒.。
3.普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程,液相和气相之间处于动态相平衡,而在分子蒸馏过程中,从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,理论上没有返回到加热面的可能性,所以分子蒸馏没有不易分离的物质。
Ⅳ 分子蒸馏技术的特点
分子蒸馏技术的特点是,它在实际的工业化应用中较常规蒸馏技术具有以下明显的优势。对于高沸点、热敏性及易氧化物料的分离, 分子蒸馏提供了最佳分离方法。因为分子蒸馏是在很低温度下操作, 且受热时间很短; 分子蒸馏可极有效地脱除液体中的低分子物质(如有机溶剂、臭味等), 这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法; 分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物, 去除其他杂质, 通过多级分离可同时分离两种以上的物质; 分子蒸馏的分离过程是物理过程, 因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。随着工业化的发展, 分子蒸馏技术已广泛应用于高附加值物质的分离, 特别是天然物的分离, 因而被称为天然品质的保护者和回归者。
渗透汽化特点:分离系数大。针对不同物系的性质,选用适当的膜材料与制膜方法可以制得分离系数很大的膜,一般可达几十、几百、几千、甚至更高。因此只用单极即可达到很高的分离效果。渗透汽化虽以组分的蒸汽压差为推动力,但其分离作用不受组分汽-液平衡的限制,而主要受组分在膜内渗透速率控制。各组分分子结构和极性等的不同,均可成为其分离依据。因此,渗透汽化适合于用精馏方法难以分离的近沸物和恒沸物的分离。过程中不引入其它试剂,产品不会受到污染。过程简单,附加的处理过程少,操作比较方便。过程中透过物有相变,但因透过物量一般较少,汽化与随后的冷凝所需能量不大。渗透通量小,一般小于1000g/m2?h,而选择性高的膜,其通量往往只有100g/m2?h左右,甚至更低。膜后侧需抽真空,但通常采用冷凝加抽真空法,需要由真空泵抽出的主要是漏入系统的惰性气体,抽气量不大。
渗透汽化适用的分离过程,具有一定挥发性的物质的分离,这是应用渗透汽化法进行分离的先决条件。从混合液中分离出少量物质,例如有机物中少量水的脱除,可以充分利用渗透汽化分离系数大的优点,又可少受透过物汽化耗能与渗透通量小的不利影响。恒沸物的分离,当恒沸液中一种组分的含量较小时,可以直接用渗透汽化法得到纯产品。当恒沸物中两组分含量接近时,可以用渗透汽化与精馏联合的集成过程。精馏难以分离的近沸物的分离。与反应过程结合。利用其分离系数高,单极分离效果好的特点,选择性的移走反应产物,促进化学反应的进行。
Ⅵ 分子蒸馏的设备
一套完整的分子蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的核心部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提高分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。 (Wiped-Film Molecular Still)
刮板式技术(Wiped-Film Style)采用的是Smith式45°对角斜槽刮板,这些斜槽会促使物料围绕蒸馏器壁向下运动,通过可控的刮板转动就能够提供一个程度很高的薄膜混合,使物料产生有效的微小的活跃运动,(而非被动地将物料滚辗在蒸馏器壁上,)这样就实现了最短的而且可控的物料驻留时间,和可控的薄膜厚度,从而能够达到最佳的热能传导、物质传输和分离效率。刮板式分子蒸馏设备通过一个平缓的过程,进料液体流经一个被加热的圆柱形真空室,利用进料液体薄膜的刮擦作用,将易挥发的成分从不易挥发的成分中分离出来。这种工艺的关键卓越优势在于:短暂的进料液体滞留时间、凭借高真空性能的充分降温、最佳的混合效率,以及最佳的物质和热传导。这种高效的热分离技术的结果是:最小的产品降解和最高的产品质量。进料液体暴露给加热壁的时间非常短暂(仅几秒钟),这部分归因于带缝隙的刮板设计,它迫使液体向下运动,并且滞留时间、薄膜厚度和流动特性都受到严格的控制,非常适合热敏性物质的分离应用。另外,这种带斜槽的刮板不会将物料甩离蒸馏器壁,污染已被分离出来的轻组分。与传统的柱式蒸馏设备、降膜式蒸馏设备、旋转蒸发器和其他分离设备比较,刮板式蒸馏设备被公认为要出色得多。 离心式分子蒸馏装置离心力成膜,膜薄,蒸发效率高。但结构复杂,制造及操作难度大。该装置将物料送到高速旋转的转盘中央,并在旋转面扩展形成薄膜,同时加热蒸发,使之与对面的冷凝面凝缩,该装置是目前较为理想的分子蒸馏装置。但与其它两种装置相比,要求有高速旋转的转盘,又需要较高的真空密封技术。离心式分子蒸馏器与刮膜式分子蒸馏器相比具有以下优点:由于转盘高速旋转,可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀,蒸发速率和分离效率更好;物料在蒸发面上的受热时间更短,降低了热敏物质热分解的危险;物料的处理量更大,更适合工业上的连续生产。
Ⅶ 分子蒸馏的设备发展
1. 北京新特科技发展公司分子蒸馏设备,北京新特科技发展公司是由北京化工大学创办的全资高科技公司,成立十几年来,所开发的分子蒸馏(短程蒸馏)技术及工业化装置得到了迅猛发展,该项目于1998年获国家石化局(原化工部)科技进步一等奖,同年被国家科技部列为全国重点推广项目,另外完成“863”国家项目一项,并获得2001年度国家科技进步二等奖。被专家们誉为“国内领先、国际先进,是产、学、研相结合的典范”。
2. 美国POPE科学公司成立于1963年,(前身是AUTHOR SMITH公司,世界最早的从事分子蒸馏技术开发和设备制造的先驱)。是专业从事蒸馏、精馏设备的制造厂家,产品涵盖实验室、中试和工业生产用设备。Pope采用的刮板式工艺(Wiped-Film Style)的特点是:短暂的进料液体滞留时间、凭借高真空性能的充分降温、最佳的混合效率,以及最佳的物质和热传导。这种高效的热分离技术的结果是:最小的产品降解和最高的产品质量。物料暴露给加热壁的时间非常短(仅几秒钟),这部分归因于带缝隙的刮板设计,它迫使进料液体向下运动,并且滞留时间、薄膜厚度和流动特性都受到严格控制。
3. 德国NGW公司分子蒸馏设备,又称短程蒸馏,英文名称为:short-path evaporator,其操作压力范围为:0.001-1000mbar。采用两级回收瓶,真空的密封性能更好。在蒸馏的同时,重相和轻相组份均能连续取样进行检测,取样次数可以达到10次以上。在0.001mar的真空条件下进行的薄膜蒸发过程称为短程蒸发过程,蒸发器中部保证集成冷凝器,在小于或等于0.001mbar的真空条件下进行的薄膜蒸发过程统称为分子蒸馏.分子蒸馏能达到0.001mbar的超低真空度,这是因为蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程,而这是传统类型的蒸馏无法达到的。
4. 德国威帝恩公司为真空蒸馏设备的专业生产厂家,提供刮膜蒸发和短程/分子蒸馏设备。产品从小试,中试,到大型生产设备。世界上最大的短程蒸馏设备即为VTA提供。这些设备专门用于热敏物质和高沸点物质的蒸馏分离和提纯,短程蒸馏真空度可达0.001毫巴,使物质的沸点降低,蒸馏的持续时间缩短,避免对蒸馏产品的破坏。
5.德国UIC公司成立于1950年,UIC公司专攻于蒸馏设备的设计和交钥匙工程,为客户的各种需求提供最佳解决方案,并且有世界上最小的实验研究用的短程蒸馏设备。采用上部进料,物料从进料管进入后加到物料分配盘上,物料盘旋转离心分配物料到蒸发器四周侧壁,不会出现结焦现象。全加热型蒸发器为模块化设计,具有三个独立的加热区域(蒸发区域、重组分出料区域、馏分出料区域和内置冷凝器)以保证物料在整个蒸馏过程中具有良好的流动性。UIC设备具有一次离心成膜+ 一次机械成膜,膜更均匀,真空度可达0.001毫巴。
Ⅷ 薄膜蒸发与分子蒸馏技术原理是什么.请阿里巴巴生意经的高手、专家们帮忙看下求解
薄膜蒸发是将待蒸发物料形成薄膜,利用薄膜传热效率高的优点,提高换热效率,提高蒸发速度;分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏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。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,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的目的。在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离,基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器(分子蒸馏)有一个内置冷凝器在加热面的对面,并使操作压力降到0.001mbar。短程蒸馏器是一个工作在1~0.001mbar压力下热分离技术过程cokuke.com,它较低的沸腾温度,非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成:带有加热夹套的圆柱型筒体,转子和内置冷凝器;在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。蒸馏过程是:物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。2#huangyuhu007
Ⅸ 食品分子蒸馏技术在食品工业上有那些应用有何特点
分子蒸馏技术是一种对高沸点、热敏性物料进行分离的有效方法,自本世版纪 30年代出现权以来,得到了世界各国的重视。至本世纪60年代,英、美、德等国相继设计制造了多套分子蒸馏装置。各国研制的型式多种多样,发展至今,大部分 已被淘汰。目前应用较广的是离心薄膜式及转子刮膜式.这两种形式的分离装置,也一直在不断改进和完善.特别是针对不同的产品,其装置结构与配套设备要有不 同的特点。本文介绍分子蒸馏技术的基本原理和特点,并综述了分子蒸馏技术在食品工业中的应用。
Ⅹ 分子蒸馏的工作原理
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏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。
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,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的目的。在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离,基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器(分子蒸馏)有一个内置冷凝器在加热面的对面,并使操作压力降到0.001mbar。
短程蒸馏器是一个工作在1~0.001mbar压力下热分离技术过程,它较低的沸腾温度,非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成:带有加热夹套的圆柱型筒体,转子和内置冷凝器;在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。
短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。
蒸馏过程是:物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。