⑴ 分子蒸馏原理
分子蒸馏是一种在高真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。定义在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很...
⑵ 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。
⑶ 高纯度二聚酸的二聚酸的分离方式
二聚酸的纯度和二聚酸的应用范围有非常重要的关系,随着技术的发展,高纯度二聚酸的应用越来越广泛,而粗品二聚酸含有较多的碳碳双键,在加热的条件下容易碳化变质,而且粗二聚酸成分比较相似,提纯难度较高。常用的二聚酸分离有减压蒸馏和分子蒸馏。 减压蒸馏利用较低压力和一定温度下,体系中气相和液相达到平衡,各组分的挥发度不同而达到分离各个组分的目的。但是由于现有的减压蒸馏过程都是在气液相平衡的条件下操作的,所以减压蒸馏存在如下几个方面的问题。
(1)能耗大
减压蒸馏过程是一个耗能很高的过程,能量利用率很低,这主要是由轻组分过热造成的。由于减压蒸馏是一个一次闪蒸过程,所以每一种油品都需要加热至同样的温度,为了保证一定的分离率,油品要加热到较高的温度。通常要稍微超过体系中较轻组分的沸点。这不仅增加了工艺用能,而且由于这些轻组份处于过热状态,导致蒸馏温度过高,对产品质量也有一定的影响。
(2)产品纯度低
由于普通减压蒸馏相当于一个塔板的蒸馏,所以产品的分离不彻底,各组分重叠度大,产品纯度较低。总之,减压蒸馏过程虽然是一个成熟工艺,但其根本上存在一些不可克服的局限性,如分离时间长,加热温度高,分离效率低等,已经不适合现代高附加值精细化工产品的生产和分离要求。 分子蒸馏是一项新型的分离技术,能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。分子蒸馏是一种特殊的液—液分离技术,分子蒸馏在极高真空下操作,它根据不同分子的平均自由程的差别,能使混合物在远低于其沸点的温度下将其分离,特别适用于高沸点、热敏性或易氧化物质体系的分离。由于分子蒸馏具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离成本,极好地保护了热敏性物质的品质,该项技术已经初步用于纯天然保健品的提纯,它摆脱了传统化学处理方法的束缚,使产品的质量迈上一个新台阶。
⑷ 分子蒸馏符合双碳吗
4、分子蒸馏技术适宜于附加值较高或社会效益较大的物质的分离 。由于目前分子蒸馏全套装置的一次性投资较大 , 除了分子蒸馏器本身之外 , 还要有整套的真空系统及加热、冷却系统等 。对那些常规蒸馏分离不理想 , 附加值不高的产品 , 不宜采用分子蒸馏 。
5、分子蒸馏技术不适宜同分异构体的分离 。从分子蒸馏技术原理可知 , 由于同分异构体结构类似 , 分子量相等 , 分子平均自由程相近 , 因此难于用分子蒸馏加以分离 。
分子蒸馏技术的应用作为一种高效新型的绿色分离技术 , 分子蒸馏因温度低、物料加热时问短等特点 , 成功地避免了传统分离提取方法的缺陷 , 不但可分离常规蒸馏无法分离的组分 , 还能降低成本 。尤其是在天然产物的分离、提纯和浓缩方面具有较强的优势 , 其中包括成分复杂的以及热敏性的物质 , 如维生素和多元不饱和脂肪酸等 。另外 , 分子蒸馏不必使用溶剂作为分离剂 , 避免了溶剂的残留及毒性的问题 。目前已经广泛应用于化工、医药、食品、造纸等各个领域 。
在植物有效成分提取中的应用①天然维生素的提取纯化
随着人们对天然维生素E保健功能的日益了解 , 国际市场上天然维生素E的需求量日益增长 。天然维生素主要存在于植物的组织中 , 如大豆油、小麦胚芽油等富含维生素的植物油以及油脂加工的脱臭馏分和油渣中 。而天然维生素具有沸点高、热敏性等特点 , 用普通的蒸馏方法容易使其发生受热分解 , 产率降低 。
直到采用分子蒸馏的方法 , 这一问题才得以解决 , 使产率和纯度都得以提高 。油脂脱臭的
⑸ 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。
⑹ 蒸馏操作时要注意哪些问题
加料:将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中,要注意不使液体从支管流出。加入几粒助沸物,安好温度计,温度计应安装在通向冷凝管的侧口部位。再一次检查仪器的各部分连接是否紧密和妥善。
加热:用水冷凝管时,先由冷凝管下口缓缓通入冷水,自上口流出引至水槽中,然后开始加热。加热时可以看见蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升。温度计的读数也略有上升。当蒸气的顶端到达温度计水银球部位时,温度计读数就急剧上升。这时应适当调小煤气灯的火焰或降低加热电炉或电热套的电压,使加热速度略为减慢,蒸气顶端停留在原处,使瓶颈上部和温度计受热,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍加大火焰,进行蒸馏。控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以每秒1~2滴为宜。在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度,温度计的读数就是液体(馏出物)的沸点。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点就会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行得太慢,否则由于温度计的水银球不能被馏出液蒸气充分浸润使温度计上所读得的沸点偏低或不规范。
观察沸点及收集馏液:进行蒸馏前,至少要准备两个接受瓶。因为在达到预期物质的沸点之前,带有沸点较低的液体先蒸出。这部分馏液称为“前馏分”或“馏头”。前馏分蒸完,温度趋于稳定后,蒸出的就是较纯的物质,这时应更换一个洁净干燥的接受瓶接受,记下这部分液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读数,即是该馏分的沸程(沸点范围)。一般液体中或多或少地含有一些高沸点杂质,在所需要的馏分蒸出后,若再继续升高加热温度,温度计的读数会显著升高,若维持原来的加热温度,就不会再有馏液蒸出,温度会突然下降。这时就应停止蒸馏。即使杂质含量极少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其他意外事故。
蒸馏完毕,应先停止加热,然后停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序和装配的顺序相反,先取下接受器,然后拆下尾接管、冷凝管、蒸馏头和蒸馏瓶等。
⑺ 影响萃取法萃取效率的因素有哪些怎样才能选择好溶剂
影响萃取效率的因素有:水相酸度、金属离子、盐析剂、水相中阴离子、萃取剂、稀释剂和温度等。
选溶剂要看被萃取物要选能使被萃取物大量溶解且与原溶剂互不相溶的溶。
把用来萃取(提取)溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后,立即充分振荡,使溶质充分转溶到加入的溶剂中,然后静置分液漏斗。待液体分层后,再进行分液.如要获得溶质,可把溶剂蒸馏除去,就能得到纯净的溶质。
(7)分子蒸馏分离效率影响因素扩展阅读:
在萃取时,使用两种以上的萃取剂相混合,萃取水相中的被萃物生成油溶性更大的协萃物进入到有机相。水相中的金属离子以配阴离子(或阳离子)与含氧或含氮的萃取剂以离子缔合的方式形成萃合物进入有机相。
萃取的机理既有物理的溶解作用,又有化学的配合作用,是一个复杂的物理溶解过程 。一般而言,萃取那些简单的不带电荷的共价分子时为物理溶解过程。
但在大多数情况下,被萃取物与有机相中一种或多种组分发生化学变化,生成新的化学物种后被萃入有机相,这便属于化学过程。
⑻ 分子蒸馏技术的分子蒸馏技术的特点
分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术,具有其它分离技术无法比版拟的优点:
1、操作温权度低(远低于沸点)、真空度高(空载≤1Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高等,特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离;
2、可有效地脱除低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱除混合物中杂质;
3、其分离过程为物理分离过程,可很好地保护被分离物质不被污染,特别是可保持天然提取物的原来品质;
4 、分离程度高,高于传统蒸馏及普通的薄膜蒸发器。
⑼ 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。