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    什么是分子蒸餾,它如何工作?

    什么是分子蒸餾?

    分子蒸餾是一種特殊的液液分離技術,在極高的真空下運行。據此,不同材料的分子運動具有不同的平均自由程的物理特性,并達到分離的目的,并且在一定溫度下將液體低于沸點將被分離,特別適合于高沸點,熱敏性和易氧化體系的分離。由于其沸點低于蒸餾物料的溫度,蒸餾壓力降低,加熱時間短,特性高,分離度高,可以大大降低高沸點物料的分離成本,對敏感物料的質量有很好的保護。分子蒸餾技術用于天然保健品和功能油等的提純,擺脫了化學處理的束縛,保持了純天然的性質。

    自1930年代以來,分子蒸餾技術作為一種高沸點,熱敏性物質成為有效的分離方法,在**范圍內受到越來越多的關注。日本,英**,美**,德**和蘇聯盡管已經設計和制造了許多用于濃縮維生素A的分子蒸餾裝置,但應用范圍也很狹窄,發展緩慢。盡管如此,人們一直對開發新的液-液分離技術有著持續的重視。 ,分離裝置不斷完善和完善,應用**域不斷探索和擴大,已成為新的**和新的應用。特別是從80年代末開始,

    分子蒸餾的基本原理

    根據熱力學節目的原則,即,在一定溫度和分子平均自由路徑L的壓力下= 0.707K * T /(πD 2 P),在d為有效分子直徑; P為分子空間所處的壓力;T為分子環境溫度;K是玻爾茲曼常數(Fu and Chen,1979)。

    通過公式運動的分子平均自由程,我們可以看到不同種類的分子,由于分子有效直徑的不同,平均自由程是不同的,也就是說,從分子逃逸的種類不同。分子水平不和其他分子碰撞的飛行距離是不一樣的。輕分子的平均自由程,小分子的平均自由程,如果在遠離液體表面的距離小于分子光的平均自由程,而不是重分子的平均自由程設置一個凝聚表面,使分子光落在凝聚表面上冷凝后,重分子到達冷凝表面并返回原始水平,從而實現了混合物的分離。

    分子蒸餾功能

    典型的分子蒸餾裝置包括離心吹塑和旋轉膜吹塑兩種,旋轉膜式分子蒸餾裝置包括可變層夾套,冷凝器和旋轉刮板系統。當物料被蒸餾時,物料進入連續旋轉分配器,離心力作用在加熱壁上,薄膜均勻地分布在內壁上并向下流動。這種獨特的結構具有明顯的優點:

    1.混合物的相對揮發度用混合物的相對揮發度來解釋,分子蒸餾的相對揮發度為αm= p 1 / p 2(M 1 / M 2)0.5,而常規的揮發分α= p 1蒸餾/ p 2,p 1 / p 2  是在一定情況下光重組的蒸氣壓,M 1的分子量 為輕組分,M 2的分子量為重組的比率 。

    2.低壓蒸餾,冷凝和蒸發非??拷砻?,蒸汽所產生的物質不得節流至冷凝表面,操作壓力可達到0.01 mbar。

    3,蒸發溫度低,在分子蒸餾裝置中,混合物的分離是由于從分子水平逃逸的種類不同而實現的,具有不同性質的平均自由程,不需要沸騰,因此分子蒸餾是在非常低的沸點溫度下運行。

    4,加熱時間短,混合液呈薄膜狀(小于1mm),幾乎等于蒸發面和加熱面的面積,使沿加熱面的物料迅速離開并蒸發,非常短停留時間,約數十秒。

    5.能耗低,吹膜設計幾乎沒有產品殘留在加熱的內壁,可以避免堵塞現象;蒸汽凝結快,結構緊湊,小型真空泵可滿足真空要求,降低能耗;快速更換物料,不產生混合物;因此,分子蒸餾,特別是對于那些具有普通蒸餾產物損失,原料質量較差的人。

    分子蒸餾的功能

    分子蒸餾可廣泛應用于**民經濟的各個方面,特別適用于高沸點,熱敏性和易氧化物質的分離,如脂肪酸的分離純化;天然和合成石蠟產品的蒸餾分離;分離純化焦沙灣鱈魚肝油(烯);生產高濃度的甘油單酸酯;單體MDI,TDI和二元脂肪酸分離聚氨酯原料;天然產物VE的提??;特種硅油中游離脂肪酸的分離。純化; 在天然提取物中分離出少量溶劑;在聚合物生產中的應用;烷基多??糖苷胡蘿卜素的純化;分離純化;石油化工中烴類的分離

    1.單脂質

    甘油單酸酯廣泛用于食品工業的乳化劑中,適當的分子蒸餾技術是該過程研究的典型例子,報道了很多全過程研究,也有簡單的分子蒸餾過程研究(Azelag和Zwierzykowski 1983)。**常見的制造方法是硬化油油溶液,生成所謂的低含量產品,該產品包含40-50%的甘油一酸酯和7%的甘油和35%的甘油二酸酯,其余未反應的甘油三酸酯則通過分子蒸餾純化后得到,含量超過90%的副產物甘油和甘油三酸酯可以重復使用,結果幾乎將所有甘油三酸酯轉化為甘油單酸酯。

    2,維生素E

    分子蒸餾可用于合成維生素E和天然維生素E的生產,合成維生素E的**后一步是乙酸鹽的形式,在此之后,其含有10%的低沸點副產物和大約2%的樹脂殘留物。兩級分子蒸餾,淡黃色,油狀維生素E產物。存在于植物油中的天然維生素e在去除異味過程中作為脂肪酸的一部分存在,一起,富含脫臭劑餾出物,濃度可達到1以上通過分子蒸餾可以將%濃縮至50%,甚至超過70%。

    3,胡蘿卜素

    胡蘿卜素是一種維生素,作為食品中廣泛使用的一種添加劑,現在越來越多地使用天然胡蘿卜素代替合成胡蘿卜素,常用濃度在25%以上。含量為0.07%)的類胡蘿卜素的提取和一般的加工過程是棕櫚油經甲酯化后經分子蒸餾水蒸氣蒸餾成甲基,整個過程需要三步分子蒸餾,含胡蘿卜素的產品可達到40%。

    魚油中的4.ω-3脂肪酸酯

    由于魚油中含有ω-3脂肪酸甘油酯,所以在心臟上多吃魚是好的,但由于制約因素,患心臟病的風險很難直接獲得魚的營養,而食物中含有高濃度的脂肪酸酯膠囊是一種有效的方法,因為EPA和DHA含有5-6個雙鍵的良好效果,高溫且容易聚合和失效。

    5,酰胺

    脂肪酸酰胺(例如16?20個碳原子)在紡織工業中通常用作乳化劑和分散劑,并且反應中會產生相應的酸和胺反應。盡管產品質量指數較高(尤其是色度)要求高,但收率低,如質量達98.5%,收率不超過88%,而使用分子蒸餾法的收率高達94%,可減少50%的浪費。

    6.兩種聚乳酸

    二聚乳酸是聚酯的基本原料,含有單酸,二酸和低聚物的反應混合物需要進一步精制以滿足產品的某些要求。據介紹,目前**內外生產中都采用分子蒸餾的方法,邢明陽(楊****,1993)對二聚酸分子蒸餾工藝進行了研究,對廣州輕工業的二聚酸分子蒸餾工藝也進行了研究。大量的研究,規模從小試,嘗試到1000噸/年工業試生產運行,結果令人滿意,可以達到95%以上,淺黃色,與二聚酸的理論值相符,達到質量標準**外同類產品。

    7.烷基多糖苷(APG)

    葡萄糖與C8?12脂肪醇在催化條件下是通過烷基多糖苷的反應制得的,反應后得到的混合物主要是不反應的混合物,糖,醇,單春剛,乙二醇苷,多醇苷等產品要求單糖苷,糖苷,糖苷保持一定比例,不含糖和酒精。因此,有必要精制,使用常規蒸餾可能會使產品變質。蒸餾釜的底部焦化和四分子蒸餾可以得到合格的產品,達到**外同等質量的產品水平。

    8,辣椒紅素的純化

    辣椒紅色素含有1%至2%的溶劑,經過兩步分子蒸餾處理后,產品溶解殘留量<2.0 * 10 -6,符合質量要求(Erdweg,1983);另外,還可以實現辣椒素和色素的有效分離,其中辣椒素含10%的辣椒粉超臨界提取物,通過分子蒸餾處理,大蒜素含量可以提高到25%以上。

    9,天然精油的純化

    強烈的香料如揮發性物質,高熱敏性及其常見過程是脫臭,脫色和純化,通常使用三步分子蒸餾,一級脫氧,二級脫臭或純化,第三步漂白或純化。如玫瑰精油經過分子蒸餾后,可以解決氣味不好,色深和蠟含量較高的問題,從而使附加值大大提高。

    上面是分子蒸餾應用的典型例子,此外,還可以用于許多**域,例如瀝青制造,硅油再利用,高碳醇精制,蔗糖酯制備,合成香料精制。分子蒸餾應用研究實驗室進行了大量的實驗,有著豐富的經驗和豐碩的成果,目前中**大陸有1000噸/年的芥酸酰胺,1500噸/年的二聚酸,3000噸/年的單糖苷酯,500噸/年的烷基多糖苷等數十套設備投產,具有巨大的經濟效益。

    結論

    分子蒸餾的應用可使產品質量,系統穩定性,維護時間短,能耗低,可用于傳統工藝的改進和新工藝的開發。雖然分子蒸餾設備在價格上要高于普通蒸餾設備,但當今的真空技術使系統穩定,產量高。高效率和減少工人可以降低蒸餾成本,而且減少的程度遠遠不及隨著設備技術的發展和應用的發展,分子蒸餾的應用將越來越普及。

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