『壹』 食品分子蒸餾技術在食品工業上有那些應用有何特點
分子蒸餾技術是一種對高沸點、熱敏性物料進行分離的有效方法,自本世版紀 30年代出現權以來,得到了世界各國的重視。至本世紀60年代,英、美、德等國相繼設計製造了多套分子蒸餾裝置。各國研製的型式多種多樣,發展至今,大部分 已被淘汰。目前應用較廣的是離心薄膜式及轉子刮膜式.這兩種形式的分離裝置,也一直在不斷改進和完善.特別是針對不同的產品,其裝置結構與配套設備要有不 同的特點。本文介紹分子蒸餾技術的基本原理和特點,並綜述了分子蒸餾技術在食品工業中的應用。
『貳』 分子蒸餾的原理是什麼為什麼要在真空條件下操作
真空保溫是針對抄對流傳熱和接觸襲傳熱的傳熱介質去掉,化為真空,來達到保溫效果。
由於氣體壓強的降低,氣體密度也將會降低,氣體分子平均自由程將增大,氣體分子間和氣體分子與容器壁的碰撞頻率和強度相對減弱(這些碰撞通俗講就是傳熱)。
傳熱分三種途徑:1,對流傳熱;2,接觸傳熱;3,輻射傳熱,前兩個傳熱途徑都需要傳熱介質,真空中介質沒有了(工程上不可能絕對真空)阻止了前兩種傳熱的發生,因此可以保溫(但仍有輻射傳熱,所以真空的暖瓶內壁還要再塗水銀就是為了阻止輻射傳熱)。
『叄』 詳細介紹多效蒸餾器的工作原理及操作使用方法
太陽能海抄水蒸餾器 主題詞或關鍵詞: 太陽能 能源科學 蒸餾器 內容第二次世界大戰中,美國國防部製造了許多軍用海水淡化急救裝置,供飛行員和船員落水後取水用,這種裝置實際上是一種簡易的太陽能蒸餾容器。
對於微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基於這個原理製作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱面的對面,並使操作壓力降到0.001mbar。
『肆』 何謂分子蒸餾法、超臨界CO2萃取法
分子蒸餾技術在蘆薈維生素提取中的應用
維生素是與人們生活息息相關的產品,現已成為國際醫葯與保健品市場的主要大宗產品之一。維生素E用量最大,其次是維生素A、維生素C、維生素D等。隨著經濟的增長和人們生活水平的提高,維生素類產品的需求也會進一步增長,人們對其質量和檔次的要求也會進一步提高,因此,作為許多種維生素生產中的重要分離技術——分子蒸餾技術也會在維生素工業中發揮越來越重要的作用。
1、 分子蒸餾技術的基本原理
分子蒸餾不同於一般的蒸餾技術。它是運用不同物質分子運動平均自由程的差別而實現物質的分離,因而能夠實現在遠離沸點下操作。
根據分子運動理論,液體混合物的分子受熱後運動會加劇,當接受到足夠能量時,就會從液面逸出而成為氣相分子,隨著液面上方氣相分子的增加,有一部分氣體就會返回液體,在外界條件保持恆定情況下,就會達到分子運動的動態平衡。從宏觀上看達到了平衡。
液體混合物為達到分離的目的,首先進行加熱,能量足夠的分子逸出液面,輕分子的平均自由程大,重分子平均自由程小,若在離液面小於輕分子的平均自由程而大於重分子平均自由程處設置一冷凝面,使得輕分子不斷被冷凝,從而破壞了輕分子的動平衡而使混合液中的輕分子不斷逸出,而重分子因達不到冷凝面很快趨於動態平衡,不再從混合液中逸出,這樣,液體混合物便達到了分離的目的。
其分離過程由下圖所示:
2、 分子蒸餾技術的特點:
由分子蒸餾的原理可以看出,分子蒸餾有許多常規蒸餾所不具備的特點。
2.1分子蒸餾的操作真空度高。
由於分子蒸餾的冷熱面間的間距小於輕分子的平均自由程,輕分子幾乎沒有壓力降就達到冷凝面,使蒸發面的實際操作真空度比傳統真空蒸餾的操作真空度高出幾個數量級。分子蒸餾的操作殘壓一般約為0.1~1Pa數量級。
2.2分子蒸餾的操作溫度低。
分子蒸餾依靠分子運動平均自由程的差別實現分離,並不需要到達物料的沸點,加之分子蒸餾的操作真空度更高,這又進一步降低了操作溫度。
2.3分子蒸餾分離過程中物料受熱時間短。
分子蒸餾在蒸發過程中,物料被強制形成很薄的液膜,並被定向推動,使得液體在分離器中停留時間很短。特別是輕分子,一經逸出就馬上冷凝,受熱時間更短,一般為幾秒或十幾秒。這樣,使物料的熱損傷很小,特別對熱敏性物質的分離過程提供了傳統蒸餾無法比擬的操作條件。
3.4分子蒸餾的分離程度更高。
由分子蒸餾的相對揮發度可以看出:
式中:M1———— 輕分子分子量;
M2———— 重分子分子量;
而常規蒸餾相對揮發度α=P1/P2 , 由於M2 >M1 , 所以ατ>α。
由以上特點可以看出,分子蒸餾技術,能分離常規蒸餾不易分離的物質,特別適宜於高沸點、熱敏性物質的分離。因此,它作為一項有效提純分離手段在維生素工業中具有廣闊的應用前景。
3、 分子蒸餾技術在維生素工業中的應用
目前,在維生素工業中,有許多品種,不論是合成品還是天然品其生產過程都需要採用分子蒸餾技術。
例1、分子蒸餾技術在天然維生素E生產中的應用。
天然維生素E廣泛存在於蘆薈的綠色部分及禾本科種子胚芽里,尤其是在蘆薈油中的含量豐富,一般在0.05—0.5%。用來提取天然維生素E產品的經濟價值不高,但在蘆薈油脫膠、脫酸、脫色、脫臭等精煉過程中,天然維生素E在脫臭餾出物中得到濃縮,一般含有質量分數的1%--15%,因此,油脂脫臭餾分是提取天然維生素E的理想資源。從精煉副產品中提取天然維生素E,既是天然資源的綜合利用,又是獲取天然維生素E的最佳方法,為天然維生素E的提取、維生素E製品及下游產品的研製及應用提供了良好條件。
天然維生素E的提取技術很多,如:化學溶劑萃取法、尿素沉澱法、減壓蒸餾法、多級精餾法、分子蒸餾法、超臨界CO2萃取法等。但無論何種方法,要生產出品質優良的天然維生素E產品,最關鍵的問題就是提取與分離工藝是否先進,是否能夠滿足以下幾個條件:
1、最大程度地保護好產品的天然品質。
2、產品必須保證沒有化學污染。
3、生產工藝必須具備工業經濟價值。
要滿足上述要求,單純的溶劑萃取法不行,因為溶劑會殘留在產品中,傳統的減壓與精餾法也不行,因為極高的操作溫度會使VE 產品受損及產生新的雜質。直接用超臨界萃取法從工業角度看也不經濟。因此,既能符合產品的安全要求,又具備工業價值,優選的方法就是分子蒸餾法。下面的「酯化法與分子蒸餾相結合」的VE生產方法為例,介紹天然維生素E的提取技術。
脫臭餾出物中一般含有3—10%的VE、6—10%的植物甾醇、40%左右的游離脂肪酸、20%左右的中性油,其它還有烴類、臭味物質及色素。對於這種原料,生產工藝可簡單表示為:
甲酯(VE含量<0.2%)
脫臭餾出物 甲醇酯化 冷析 分子蒸餾 色素
VE(>70%)
植物甾醇粗品 精製 甾醇精品(>98%)
(50%左右)
VE精品(>90%)
甲醇酯化的目的是將原料中的脂肪酸及中性油轉變為脂肪酸甲酯,酯化後的混合液經物理方法處理分離出甾醇及過量的甲醇,然後進入分子蒸餾工序。
由於脂肪酸甲酯與天然維生素E的分子運動自由程的差別,分子蒸餾能有效地脫出混合液中的脂肪酸甲酯,並能實現天然VE產品與中性油及色素等更大分子的分離,從而得到了保持了純天然特點的VE產品。這樣的產品是非常安全有效的。
例2、分子蒸餾技術在合成維生素E生產中的應用
合成維生素E生產工藝復雜,它以丙酮為起始原料,經炔化、氫化、縮合等反應製得芳樟醇,芳樟醇再經縮合、炔化、氧化等反應製得異植物醇,異植物醇經縮合、酯化製得維生素E。在該生產工藝中,異植物醇及維生素E的純化均適合採用分子蒸餾技術來實現。特別是最終產品維生素E,目前國內外普遍採用分子蒸餾法來精製,以保證產品質量,已應用的分子蒸餾設備單條生產線能力已達2萬噸/年。
例3、分子蒸餾技術在天然維生素A提取中的應用。
天然維生素A是分子蒸餾技術最早工業化應用的品種之一。早在上世紀中期,人們就完成了從魚肝油中蒸餾維生素A的工業化生產。只是那時的分子蒸餾蒸發器是降膜式的,體積龐大,分離效率很差。即使如此,分子蒸餾技術在天然維生素A的提純中的作用一直被作為分子蒸餾技術應用的經典範例。一方面,天然維生素A作為一種高沸點、熱敏性物質,其工業化生產需要新型的分離技術,另一方面,分子蒸餾技術的發展需要以典型產品為突破口。兩者的有機結合促進了技術與產品的共同進步。
即使是合成維生素A大量生產的今天,從魚肝油中提取天然維生素A也仍然是人類營養的一個重要來源,應用分子蒸餾技術從鱈魚、鮭魚、金槍魚等的肝油中提取的天然維生素A及其它生物活性物質至今仍然被作為最安全的保健食品,廣泛應用於嬰幼兒的營養食品中。
例4、分子蒸餾技術在維生素D提取中的應用
維生素D為類固醇衍生物,其中的維生素D3(又名活化7—去氫膽甾醇,C27H44O)常用作食品營養強化劑。在用維生素D3樹脂與二烯親和物反應制備維生素D3的工藝中,採用分子蒸餾技術可使維生素D3的含量升高5~15%。
例5、分子蒸餾技術在維生素K1提取上的應用
維生素K1是2—甲基—3—植基—1,4萘醌,它參加肝臟的凝血酶和其它凝血因子的合成,是維持人體生理機能的重要營養素。維生素K1可由天然植物中提取,但主要還是由化學合成法生產。不管是從天然物中提取還是由化學合成法生產,其提純工藝都可以採用分子蒸餾技術。原因在於,維生素K1沸點高、熱敏性強,採用傳統蒸餾不僅得率低,而且質量差,而採用分子蒸餾技術則可顯著地提高產品的質量及得率。J.CVENGROS等人利用分子蒸餾處理維生素K1粗品可使產品達到醫葯級要求,而且產品收率高達85%。
此外,分子蒸餾技術還可廣泛應用於維生素合成中的許多中間原料的提純中。例如β—紫羅蘭酮是合成維生素A、E的一個重要中間體原料。它可由天然山蒼子油中提取檸檬醛然後合成。不僅檸檬醛的提取可採用多級分子蒸餾完成,β—紫羅蘭酮的純化也離不開分子蒸餾技術。
總之,分子蒸餾技術在維生素工業中具有良好的應用前景。只要我們在實際應用中注意將分子蒸餾技術與其它相關技術優化組合,分子蒸餾技術將會發揮更大的作用。我廠有先進蒸餾設備,引進法國先進技術經我廠進一步改造以達到世界先進水平,並或國家專利。
『伍』 分子蒸餾的工作原理
分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術,它不同於傳統蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現分離。
當液體混合物沿加熱板流動並被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由於輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質的分子從液面逸出後移動距離不同,若能恰當地設置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質分離的目的。在沸騰的薄膜和冷凝面之間的壓差是蒸汽流向的驅動力,對於微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基於這個原理製作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱面的對面,並使操作壓力降到0.001mbar。
短程蒸餾器是一個工作在1~0.001mbar壓力下熱分離技術過程,它較低的沸騰溫度,非常適合熱敏性、高沸點物。其基本構成:帶有加熱夾套的圓柱型筒體,轉子和內置冷凝器;在轉子的固定架上精確裝有刮膜器和防飛濺裝置。內置冷凝器位於蒸發器的中心,轉子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉。
短程蒸餾器由外加熱的垂直圓筒體、位於它的中心冷凝器及在蒸餾器和冷凝器之間旋轉的刮膜器組成。
蒸餾過程是:物料從蒸發器的頂部加入,經轉子上的料液分布器將其連續均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,並以螺旋狀向下推進。在此過程中,從加熱面上逸出的輕分子,經過短的路線和幾乎未經碰撞就到內置冷凝器上冷凝成液,並沿冷凝器管流下,通過位於蒸發器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集,再通過側面的出料管中流出。
『陸』 分子蒸餾合減壓蒸餾一樣嗎如果不一樣,有什麼區別
分子蒸餾是利用不同物質分子運動自由程的差別,對物質進行蒸餾。
減壓蒸餾是利用在低壓環境下,物質沸點會降低這一原理對高沸點物質進行蒸餾。
『柒』 分子蒸餾的過程
短程蒸餾器還適合於進行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。分內子蒸餾過程容可發如下四步: 只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差(一般為70~100℃),冷凝表面的形式合理且光滑則認為冷凝步驟可以在瞬間完成,所以選擇合理冷凝器的形式相當重要。
『捌』 簡述什麼是蒸餾法以及常用的蒸餾方法
蒸餾法,是基於兩種同位素分子的揮發性(沸點)的差異,藉助版於加熱液態同位素混合物來權實現同位素分離的方法。
常用的蒸餾方法:常壓蒸餾,減壓蒸餾,水蒸汽蒸餾,加壓蒸餾,分子蒸餾等等、
常壓蒸餾指在常壓條件下操作的蒸餾過程。在石油煉制中習慣上是專指原油的常壓蒸餾。
減壓蒸餾是藉助於真空泵降低系統內壓力,降低液體的沸點。 減壓蒸餾是分離和提純有機化合物的常用方法之一,它特別適用於那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質
水蒸氣蒸餾法指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾,使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出,經冷凝分取揮發性成分的浸提方法。該法適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩定且難溶或不溶於水的植物活性成分的提取。
加壓蒸餾利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。
分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大於蒸發表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發速率的差異,對液體混合物進行分離。
『玖』 分子蒸餾技術的介紹
分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術,它不同於傳統蒸餾依靠沸點差分離原理回,而是靠不同物質分子運答動平均自由程的差別實現分離。當液體混合物沿加熱板流動並被加熱,輕、重分子會逸出液面而進入氣相,由於輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質的分子從液面逸出後移動距離不同,若能恰當地設置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質分離的目的。