『壹』 分子蒸馏的优势优点
1. 蒸馏温度低,分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的,只要存在温度差就可以达到分离目的,这是分子蒸馏与常规蒸馏的本质区别。
2. 蒸馏真空度高,分子蒸馏装置其内部可以获得很高的真空度,通常分子蒸馏在很低的压强下进行操作,因此物料不易氧化受损。
3. 蒸馏液膜薄,传热效率高。
4. 物料受热时间短,受加热的液面与加冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程,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,蒸馏物料受热时间短,在蒸馏温度下停留时间一般几秒至几十秒之间,减少了物料热分解的机会。
5. 分离程度更高,分子蒸馏能分离常规不易分开的物质
6. 没有沸腾鼓泡现象,分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发,在低压力下进行,液体中无溶解的空气,因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾,没有鼓泡现象。
7. 无毒、无害、无污染、无残留,可得到纯净安全的产物,且操作工艺简单,设备少。分子蒸馏技术能分离常规蒸馏不易分离的物质。
8. 分子蒸馏设备价格昂贵,分子蒸馏装置必须保证体系压力达到的高真空度,对材料密封要求较高,且蒸发面和冷凝面之间的距离要适中,设备加工难度大,造价高。
9. 产品耗能小,由于分子蒸馏整个分离过热损失少,且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,内部压强极低,内部阻力远比常规蒸馏小,因而可大大节省能耗。 从分子蒸馏技术以上的特点可知,它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势:
(1)对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了最佳分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;
(2)分子蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、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;
(3)分子蒸馏可有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质;
(4)分子蒸馏的分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。
『贰』 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。
『叁』 分子蒸馏的基本条件
分子蒸馏技术在分离提纯过程中展现出高效与安全优势,尤其适用于热稳定性差的分子与低挥发性、高沸点化合物的分离。在高真空环境下操作,分子蒸馏能够以较低温度、短时间加热,实现快速分离,广泛应用于石油化工、医药化工、精油提取、化妆品香水纯化等领域。
分子蒸馏的基本条件如下:
1、要确保残余气体的分压极低,使得残余气体分子的平均自由程长度接近蒸发器与冷凝器表面之间的距离,以保证蒸发过程不受阻碍。
2、在饱和压力下,蒸汽分子的平均自由程长度应与蒸发器和冷凝器表面间的距离大致相当,以确保蒸发过程的高效进行。
在理想条件下,蒸发在没有干扰的情况下发生,所有蒸汽分子在到达冷凝器表面前不与其它分子碰撞或返回至液态。蒸发速度在给定温度下达到理论最大值,与压力呈正比关系。因此,分子蒸馏的产物量相对较少。
短程蒸发器中,冷凝器与加热表面间距离约为20—250mm,根据设备尺寸有所不同。在残余气体压力约10-3mbar的环境下,残余气体分子的平均自由程长度约等于蒸发器与冷凝器表面间距离的两倍。这种短程蒸发器能够满足分子蒸馏所需的全部条件。