在熱敏物質(zhì)分離上有著特殊意義的分子蒸餾技術(shù)。一般情況下,采用蒸餾技術(shù)來(lái)進(jìn)行液體物質(zhì)的分離是非常常見(jiàn)的方法。蒸餾或者精餾過(guò)程更是一種常見(jiàn)的流程,但是對(duì)于很多天然產(chǎn)物而言其中的活性物質(zhì)非常容易在加熱過(guò)程中被破壞。這種情況下,一般來(lái)說(shuō)采用的方法就是通過(guò)抽真空,將體系的真空度提高以后,那么所有物質(zhì)的沸點(diǎn)就自然降低了。一般情況下我們就是通過(guò)這種方法來(lái)處理熱敏物質(zhì)的。但是,如果活性物質(zhì)對(duì)于溫度過(guò)于敏感的話,那么只能采用萃取的方法,首先利用萃取劑將活性物質(zhì)進(jìn)行提取,然后在對(duì)萃取劑進(jìn)行分離。但是低沸點(diǎn)的萃取劑一般有毒,溶劑殘留又是一個(gè)問(wèn)題。那么后來(lái)就有了短程蒸餾技術(shù),在這里簡(jiǎn)要介紹一下原理。首先我們來(lái)看看氣液界面,從微觀角度上來(lái)說(shuō),我們的氣液界面是不平靜的,液體中的分子會(huì)短暫的躍出界面,在這些躍出界面的分子一小部分動(dòng)能較大可以擴(kuò)散到氣相中,大部分由于在擴(kuò)散過(guò)程中與其他分子撞擊失去能量后又回到液相。這樣在靠近氣液界面的地方會(huì)形成一個(gè)擴(kuò)散層,這一層的的分子密度介于氣相與液相之間。擴(kuò)散層厚度與真空度與溫度有關(guān),如果不斷拉大真空度,分子被撞擊的的頻率就會(huì)越來(lái)越低,這樣擴(kuò)散層的厚度就會(huì)不斷增加。短程分子蒸餾極限使用真空在多少?云南短程分子蒸餾實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
蒸餾是化工單元操作中分離混合液體的一種方法,分為常壓蒸餾和減壓蒸餾,主要是利用混合液體中各組份的揮發(fā)度不同以實(shí)現(xiàn)分離的目的.也就是說(shuō),被分離的輕組份液體其飽和蒸汽壓大于系統(tǒng)的壓力時(shí),物料就能被分離,因此系統(tǒng)中的壓力越低(真空度越高)越容易被分離.分子蒸餾是在普通蒸餾的基礎(chǔ)上引進(jìn)飽和蒸汽壓和分子平均自由程的概念,將脫離液相主體的輕組份分子以*快的速度捕捉積聚,也就是加熱面到冷凝面的距離等于或小于輕組份分子的逸出自由程,但必須大于重組份的分子平均自由程,為了得到好的捕捉效果,冷凝面積要大于蒸發(fā)面積,以達(dá)到分子蒸餾的目的,但由于受設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響,實(shí)際的設(shè)備不可能達(dá)到理想分子蒸餾的條件,只能接近或模擬分子蒸餾,因此我們稱之為短程蒸餾器,決定短程蒸餾器分離能力的因素有以下幾個(gè)方面:
1.混合液體中輕組份從液相主體向加熱面的擴(kuò)散速度.
2.輕組份的飽和蒸汽壓及系統(tǒng)的真空度.
3.輕組份分子逸出到捕捉及冷凝積聚的速度(即加熱面到冷凝面的距離).
海南專業(yè)短程分子蒸餾實(shí)驗(yàn)短程分子蒸餾是一種在高真空度下進(jìn)行液液分離操作的連續(xù)蒸餾過(guò)程。
分子蒸餾比較大的特點(diǎn)就是蒸發(fā)溫度比減壓蒸餾更低,但是問(wèn)題也是有的,首先是機(jī)理方面,比常規(guī)精餾復(fù)雜,還難以直接進(jìn)行設(shè)計(jì),需要前期實(shí)驗(yàn)。常規(guī)蒸餾,主要依據(jù)不同物質(zhì)的沸點(diǎn)與相對(duì)揮發(fā)度進(jìn)行設(shè)計(jì),但是對(duì)于分子蒸餾,分子的自由程對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的貢獻(xiàn)更大,因?yàn)椴煌镔|(zhì)的擴(kuò)散層厚度受分子自由程的影響更大。因此分子蒸餾是一個(gè)與常規(guī)蒸餾完全不同的過(guò)程。另外就是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,也有冷卻的內(nèi)外筒。此外內(nèi)外筒間距要求小,而在大型設(shè)備中內(nèi)外筒安裝的同心度是一個(gè)問(wèn)題
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項(xiàng)較新的尚未廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的液-液分離技術(shù).其應(yīng)用能解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的問(wèn)題。一套完整的分子蒸餾設(shè)備主要包括:分子蒸發(fā)器、脫氣系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。分子蒸餾裝置的重要部分是分子蒸發(fā)器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但由于液膜厚,效率差,當(dāng)今世界各國(guó)很少采用;小型釀酒設(shè)備是如何過(guò)濾雜質(zhì)的白酒釀造工藝在我國(guó)傳承了數(shù)千年的歷史了,不管在哪個(gè)朝代哪個(gè)地方它都是人們生活中不可缺少的一部分。(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效益高,但較降膜式結(jié)構(gòu)復(fù)雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發(fā)效益高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,真空密封較難,設(shè)備的制造成本高。為提升分離效率,往往需要采用多級(jí)串聯(lián)使用而實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)的多級(jí)分離。
短程分子蒸餾能適用于哪些行業(yè)?
分子蒸餾特點(diǎn)
1、普通蒸餾在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行分離,分子蒸餾可以在任何溫度下進(jìn)行,只要冷熱兩面間存在著溫度差,就能達(dá)到分離目
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相平衡狀態(tài);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,中間不與其它分子發(fā)生碰撞,理論上沒(méi)有返回蒸發(fā)面的可能性,所以,分子蒸餾過(guò)程是不可逆的。
3、普通蒸餾有鼓泡、沸騰現(xiàn)象;分子蒸餾過(guò)程是液層表面上的自由蒸發(fā),沒(méi)有鼓泡現(xiàn)象。
4、表示普通蒸餾分離能力的分離因素與組元的蒸汽壓之比有關(guān),表示分子蒸餾分離能力的分離因素則與組元的蒸汽壓和分子量之比有關(guān),并可由相對(duì)蒸發(fā)速度求出。
短程分子蒸餾是一種熱分離工藝,主用于分離熱敏性產(chǎn)物。專業(yè)短程分子蒸餾實(shí)驗(yàn)適用范圍
短程分子蒸餾是一種特殊的液體分離技術(shù),靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。云南短程分子蒸餾實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
短程蒸餾特色:
真空度高、蒸餾溫度低。系統(tǒng)真空度:0.001mbar
傳熱系數(shù)大、蒸發(fā)效率高:于旋轉(zhuǎn)的刮膜裝置將物料在蒸發(fā)筒體內(nèi)表面刮成均勻的薄膜,有效降低了熱阻,在極高的真空度下,使得易蒸發(fā)物質(zhì)非常容易從物料中蒸餾分離出來(lái);由于筒體內(nèi)表面與刮膜器之間的液膜處于劇烈的湍動(dòng)狀態(tài),物料中的不同組份傳遞以及與加熱夾套內(nèi)的加熱介質(zhì)的熱量傳遞都非常高效;此外,由于筒體內(nèi)表面的高光潔度以及刮膜器的不停運(yùn)動(dòng),使得加熱面不容易結(jié)焦、結(jié)垢,也有助于增大總傳熱系數(shù),提高蒸發(fā)效率。
受熱時(shí)間短:進(jìn)入短程蒸餾器的物料由分配盤均勻分布到垂直的加熱面上,在重力和刮膜器的雙重作用下沿長(zhǎng)度有限的加熱面呈螺旋下轉(zhuǎn),在蒸發(fā)器內(nèi)的停留時(shí)間很短,一般為幾秒~幾十秒(平均停留時(shí)間與加熱面長(zhǎng)度、刮膜器的形式及物料的特性、膜厚等參數(shù)相關(guān))。此外,短程蒸餾器的“無(wú)死體積”設(shè)計(jì),避免了物料在分配盤、加熱面和刮膜系統(tǒng)等部位堆積,減少了熱敏性物質(zhì)的熱聚合和熱分解。
云南短程分子蒸餾實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)