减压蒸馏溶剂回收率

㈠ 水蒸气蒸馏、减压蒸馏与精馏的方法是什么

这是提纯低熔点化合物的常用方法。一般情况下，减压蒸馏的回收率相应较低，这是因为随着产品的不断蒸出，产品的浓度逐渐降低，要保证产品的饱和蒸汽压等于外压，必须不断提高温度，以增加产品的饱和蒸汽压，显然，温度不可能无限提高，即产品的饱和蒸汽压不可能为零，也即产品不可能蒸净，必有一定量的产品留在蒸馏设备内被设备内的难挥发组分溶解，大量的斧残既是证明。水蒸气蒸馏对可挥发的低熔点有机化合物来说，有接近定量的回收率。这是因为在水蒸气蒸馏时，斧内所有组分加上水的饱和蒸汽压之和等于外压，由于大量水的存在，其在100℃时饱和蒸汽压已经达到外压，故在100℃以下时，产品可随水蒸气全部蒸出，回收率接近完全。对于有焦油的物系来说，水蒸气蒸馏尤其适用。因为焦油对产品回收有两个负面影响：一是受平衡关系影响，焦油能够溶解一部分产品使其不能蒸出来；二是由于焦油的高沸点使蒸馏时斧温过高从而使产品继续分解。，水蒸气蒸馏能够接近定量的从焦油中回收产品，又在蒸馏过程中避免了产品过热聚合，收率较减压蒸馏提高3－4％左右。虽然水蒸气蒸馏能提高易挥发组分的回收率，但是，水蒸气蒸馏难于解决产物提纯问题，因为挥发性的杂质随同产品一同被蒸出来，此时配以精馏的方法，则不但保障了产品的回收率，也保证了产品质量。应该注意，水蒸气蒸馏只是共沸蒸馏的一个特例，当采用其它溶剂时也可。

共沸蒸馏不仅适用于产品分离过程，也适用于反应物系的脱水、溶剂的脱水、产品的脱水等。它比分子筛、无机盐脱水工艺具有设备简单、操作容易、不消耗其它原材料等优点。例如：在生产氨噻肟酸时，由于分子中存在几个极性的基团氨基、羧基等，它们能够和水、醇等分子形成氢键，使氨噻肟酸中存在大量的游离及氢键的水，如采用一般的真空干燥等干燥方法，不仅费时，也容易造成产物的分解，这时可采用共沸蒸馏的方法将水分子除去，具体的操作为将氨噻肟酸与甲醇在回流下搅拌几小时，可将水分子除去，而得到无水氨噻肟酸。又比如，当分子中存在游离的或氢键的甲醇时，可用另外一种溶剂，例如正己烷、石油醚等等，进行回流，可除去甲醇。可见共沸蒸馏在有机合成的分离过程中占有重要的地位。

㈡ 辣椒色素的提取精制工艺如何

（1）有机溶剂萃取法
根据辣椒色素的理化性质，工业上多采取以下方法进行提取。将茄科植物辣椒的成熟干燥果实之果皮粉碎后，用乙醇、丙酮、异丙醇或正己烷等抽提。考虑到天然红辣椒中含有辣椒红、辣椒素、辣椒油脂等成分，其中辣椒素即辣椒碱有辣味，高温下产生刺激性蒸气，因此在辣椒色素的精制过程中必须将其去除。从结构上看辣椒素含有酰胺键，分子中含有一个羟基，是一个极性化合物，其晶体呈现为单斜棱柱体或矩形，熔点61℃，溶于稀乙醇、己醚、丙酮、乙酸乙酯等溶剂及碱性水溶液中。考虑到辣椒红混合物和辣椒素在不同溶剂中溶解度不同，可以利用两者的溶解度差异进行脱辣处理。
贺文智等基于此原理采用正己烷萃取法，利用辣椒红色素易于溶于正己烷而辣椒素较难溶于正己烷的性质将两者进行分离，操作步骤如下称取经去蒂、去籽、粉碎处理后的红辣椒粉末，以丙酮为萃取剂进行常压萃取操作，提取液在温度为90℃、真空度为0.09兆帕（MPa）的条件下进行减压蒸馏浓缩，同时回收丙酮。用丙酮提取辣椒红的过程实质上是液固之间通过相际接触表面进行的传质过程，传质速率的快慢决定着传质设备的尺寸及操作时间。该方法为了提高传质速率，采用索氏提取器对粉末状的干红辣椒进行提取。称取一定量的经浓缩的辣椒红粗产品用一定量的正己烷进行萃取脱辣。色价定义为单位质量原料的提取物的吸光度。
该方法操作简单，色素回收率较大，产品得率高，但产品色价较小。由于色价值与辣度呈负相关性，说明该方法脱辣不够彻底，对于以辣椒红为主要产品且对辣椒素含量要求不是十分苛刻的情况，可以采用此方法。张宗恩等以丙酮为溶剂提取制备辣椒油树脂，油树脂得率高、色价大、辣素含量低，便于分离。采用pH大于10.37的丙酮（50%）溶液进行5次以上脱辣萃取可得到口尝无辣味的红色素。该方法工艺简单、操作方便，所得色素的各项质量指标均符合FAO/WHO标准。
（2）柱层析法
据报道，辣椒中的辣椒素即使稀释1∶100000仍能感觉到辣味，这在很大程度上限制了辣椒色素的应用。因此，去掉辣味成分就成为提取分离辣椒红色素工艺的关键步骤。用硅胶柱层析分离辣椒色素属分配层析法，是根据色素和辣素的结构差异，在束缚于硅胶上的固定相和洗脱液中的溶解度不同，因此在固定相和洗脱液之间的分配系数不同而达到分离效果。袁庆云研究了用硅胶柱层析分离辣椒红色素，总结出以下工艺流程：
辣椒→挑选→粉碎→加酶→过滤→浓缩→乙醇石油醚提取→过滤→浓缩→上硅胶柱→洗脱→浓缩→深红色黏稠液体
操作要领：①加酶：加酶水解使细胞中与蛋白质、脂肪、糖类等结合的色素游离出来，便于用溶剂提取。②提取：以90%乙醇和石油醚（1∶1）的提取液在室温下搅拌过夜提取，经过滤后减压浓缩。③通过薄层层析寻找洗脱条件，当石油醚和食用级90%乙醇体积比=2∶1时展层效果最好。④将提取的浓缩液上硅胶柱，柱直径10厘米，高100厘米，用洗脱液洗脱，收集红色洗脱部分。⑤将收集的洗脱部分减压浓缩。
实验所得红色黏稠液经检验水分含量0.37%，脂肪含量90.68%，色素∶色阶E1%1cm（475nm）=143，不含辣椒素。贺文智、索全伶等也探讨了辣椒红色素的柱层析提取精制方法：用丙酮作萃取剂从红辣椒干粉中提取出辣椒红粗品，粗品经减压蒸馏浓缩处理后进行柱层析脱辣精制操作。该试验鉴于柱层析法的优点，采用尺寸规格较大的玻璃柱进行柱层析分离，选用粒径74～152微米（μm）硅胶作填料，石油醚与丙酮的复配混合液（10∶1）为展开剂进行柱层析。辣椒红粗品上柱淋洗分离，首先流出的是橙黄色液体（量少），其次是辣椒红色素，最后是较难洗脱的淡黄色且具有较浓辣味的液体。收集红色素产品进行减压蒸馏浓缩，用751分光光度计测定其色价E 1%1cm（460nm）=56.5，色素回收率可达平均67.2%。
针对现有文献中大多介绍以红辣椒为原料提取无辣味混合色素的方法但未对混合色素作进一步分离分析的问题，提出了采用柱层析对辣椒色素中的黄色素进行分离。该方法以硅胶为固定相，丙酮、95%乙醇分别作为辣红素和辣黄素的洗脱剂，每次分离的色素量为硅胶质量的4%～2%，分离后的液体经减压蒸馏得浓缩产物。通过此过程，不但可得到辣椒色素中的主要副产品——黄色素，而且相应地提高了主要成分的纯度，得到纯度较高的红色素。
采用柱层析分离技术，选用吸附剂X和混合洗脱液用于中试，将辣椒色素中红、橙、黄进一步分离，可以使低质量辣椒红色素的色价和色调得到较大的提高。吴明光等采用柱层析分离技术，从辣椒果皮中分离出了游离型结晶辣椒红色素单体，其含量大于95%，这是我国辣椒红色素在剂型上的突破。
（3）超临界CO2流体萃取技术
由于辣椒红素的油状特性使得采用有机溶剂萃取分离得到的辣椒色素产品中有较高的溶剂残留，采取一般的洗脱剂方法产品很难达到联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO，1984）规定的最新标准，极大地影响了辣椒色素的实用和出口创汇。超临界流体萃取是一种新型的化工分离技术。该技术的关键是了解超临界流体的溶解能力及随诸多因素影响的变化规律。超临界CO2流体萃取（SCFE-CO2）就是使用高于临界温度、临界压力的CO2流体作为溶媒的萃取过程。处于临界点附近的流体不仅对物质具有极高的溶解能力，而且物质的溶解度会随体系的压力或温度的变化而变化，从而通过调节体系的压力或温度就可以方便地进行选择性地萃取分离不同物质。超临界分离技术工艺简单，能耗低，萃取溶剂无毒、易回收，所得产品具有极高的纯度，残留溶剂符合FAO/WHO要求。赵亚平等采用自行设计的超临界CO2流体萃取设备进行辣椒色素提取。该设备主要由供气系统、超临界CO2流体发生系统、萃取分离系统、计量系统4部分组成，所有部件都国产化。实验表明，最佳萃取条件为粒度〈1.2毫米，萃取压力15兆帕（MPa），萃取温度50℃，流量6立方米/小时。在萃取过程中，根据UV3000紫外可见分光光度计测定200～600纳米（nm）的吸光度曲线判断辣椒色素与辣椒素的分离效果。用色素的丙酮溶液在449纳米（nm）处测定吸光度，所得值即为色素的色价。用该方法萃取的辣椒色素各项质量指标均超过国家标准。
采用瑞士NOVA公司制造的超临界萃取装置对辣椒色素进行分离、提纯。使产品符合FAO/WHO残留溶剂标准要求（己烷含量≤25毫克/千克）的最佳工艺参数是：萃取压力18兆帕（MPa），萃取温度25℃，萃取剂流量2.0升/分（L/min），萃取时间3小时（h）。在最佳工艺条件下产品色价可达到342。韩玉谦等采用超临界CO2流体萃取技术对色价100～180，溶剂残留30×10-6～150×10-6的辣椒红色素进行精制，实验结果表明：当萃取压力控制在20兆帕（MPa）以下时，辣椒红色素的色价和色调几乎不受损失，有机溶剂的残留可以降低到2.7×10-6左右，但辣椒色素中的红色系色素和黄色系色素未达到完全分离。研究发现，在超临界CO2流体萃取辣椒色素的过程中使用助溶剂如1%的乙醇或丙酮或升高提取压力能提高辣椒色素得率。在较低压力下分离得到的辣椒色素几乎都是β-胡萝卜素，而在较高压力下得到较大比例的红色类胡萝卜素如辣椒红色素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质等和少量的β-胡萝卜素。在两步分段提取过程中，第一阶段采用分离红辣椒油和β-胡萝卜素的技术保证了第二阶段辣椒色素提取的富集，并使辣椒红、黄色素比率达到1.8。在自行开发的多功能超临界CO2流体萃取分馏装置上对辣椒色素脱辣精制技术进行了研究，结果表明：在小于10.0MPa压力下可萃取出黄色和辣味成分，保留红色素；当压力大于12.0兆帕（MPa）时可将红色组分萃取完全。尽管超临界流体萃取天然色素具有很多的优点，但由于超临界设备一次性投资较大，目前我国在这一领域还未得到广泛的应用。
（4）其他
采用两步法萃取分离红辣椒，即先用有机溶剂浸取法从干尖辣椒中萃取出含有红色素、辣椒素和焦油味臭味的辣椒浸膏，然后再用超临界CO2萃取的方法去除焦油味臭味并把红色素和辣椒素分开，从而得到不含有机溶剂的红色素和辣椒素，产量较单纯用超临界萃取方法提高5～7倍，且质量远超过FAO/WHO（1984）标准。

㈢ 蒸馏及沸点测定回收率偏低的原因

张六及沸点测定回收率偏低的原因我觉得应该是它的使用率比较小，而且它的用途应该是比较少的，所以才会出现这样的情况，但是张辽机会沸点回收我觉得还是应该有一定的用途。

㈣ 碳氢清洗剂的一、碳氢系清洗剂

通过蒸馏原油得到的馏分溶剂有石油系、石油系碳氢化合物、碳氢化合物系、烃（烃）、工业用汽油等称谓，其定义至今尚不明确。碳氢化合物顾名思义，只是由两种元素组成的化合物。以前曾简单将原油蒸馏精致得到的灯油直接作为清洗剂，由于有臭味，引火性以及从干燥性方面考虑以逐渐不被使用。
现在使用的大多数碳氢系清洗剂并不是原油简单蒸馏精致的产品，而是化学合成品或经过高级精炼处理的产品。碳氢系清洗剂从好、臭味小。将灯油馏分过分子筛萃取，蒸馏调整沸点。也有单一组分的物质。
异构烃：结构式为CnH2n+2的饱和链烃。与直链的正构烃相其化学结构上可以分为正构烃系、异构烃系、环烷烃和芳香烃四类。
正构烃：结构式为CnH2n+2的饱和链烃。直链烃的安定性比，异构烃具有支链，其安全性也好、臭味小。大多为合成制得。
环烷烃：结构式为CnH2n的饱和链烃。碳原子数不同，可有单纯的环状烷烃，具有侧链的环烷烃等。从结构上看比链烃的溶解性好，但安定性、臭味方面稍差。一般将含环烷烃多的原油蒸馏或向芳香系中加入核水至得。
芳香烃：含苯环，溶解力强，由于担心其毒性现在较少使用。 1、清洗机理
非水系清洗剂的清洗原理简单地说是依据溶剂的溶解力进行清洗。基于对油脂或油性污染的溶解性的脱脂机理是：相似相溶原则。汽油、灯油等碳氢化合物容易溶解重油，其它烃类，易与相近的卤代烃（四氯化碳、三氯乙烷等）互溶。水能与具有与水结构相似OH的化合物如R-COOH（低级脂肪酸）、R-OH（低级醇）等互溶也是基于此。异种液体间的溶解性与表面张力、界面张力有密切关系。例如，苯、环烷烃等溶剂的表面张力与焦油、润滑油的表面张力差别不大，两者间的界面张力值近似容易互溶。对于溶剂对油脂或油性污物的溶解性，不同溶剂一定温度下的溶液在冷却过程中，溶质分离的温度越低其对溶质的溶解度就越大。
2、KB值
KB值是喷漆、涂料工业如表示天那水的溶解力而使用的值，指25℃下从120g标准kauri gum-丁醇溶液中析出kauri gum所需要稀释剂的ml数，KB值越高溶解性越好。作为清洗用溶剂溶解力的判别曾以KB值作为指标，但KB值是指对树脂的溶解性，与清洗力无直接关系因而难于作为基准。
3、SP值
清洗用溶剂的溶解性能指标有溶解度参数SP值。SP值用下式表示：
SP值：δ=(△E/V) △E：蒸发能V：摩尔体积
SP值相近的物质具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此现象即相似相溶的经验规则。各物质的SP值如另页所示。一般碳氢系清洗剂的SP值为7～8，此值因与加工油的SP值（7～8）一致，因此易于溶解，且有高的清洗力。但与树脂的SP值相距甚远，因而不易侵蚀这些材料。同时对于含树脂的污物，醇类的溶解性较差清洗效果不好。选择清洗剂时SP值可以作为一个指标，但仅以数值作为判断比较危险，必须用实际污染油等作清洗性能实验进行评价。 影响清洗力的因素除溶剂的溶解力外，还有热、搅拌、摩擦力、加压、减压、研磨、超声波等物理作用力的影响。不是只考虑其中的一种因素，而是将所有因素通盘考虑才能提高清洗效果。表2是影响清洗力的因素总结。
影响清洗力的因素
化学力：溶解力…界面张力…表面活性剂（助剂）化学反应力…
物理力：加热 …促进其它清洗因素的反应、污物的物理变化，被清洗物的物性变化。超声波…由超声所引起的空化作用、加速度、直进流引起的强力剥离、分散。搅 拌…为促进被清洗表面与新鲜清洗液的接触的搅拌，由于均一化作（摇动、用提高清洗效果、机械促进被清洗表面污物的剥离，分散剥离回转）后的污物于清洗液中，防止清洗面的再附着。减压…使减压液向细微处浸透，使污物膨胀除去。根据以上影响清洗力的几点因素，碳氢清洗设备在设计和配置上要有所针对性，例如清洗的主功能槽的配置通常如下：工作原理：第一阶段：首先由操作者将欲清洗的产品放入洗篮，然后将洗篮放进设备上料区，通过操作员控制机械臂将洗篮提到清洗主槽。这时气缸驱动槽盖自动关闭清洗槽，真空脱气系统启动，将槽内空气抽尽.在真空状态下可以将需要清洗的产品的狭小缝隙内气体及含在清洗剂中的气体抽出，超声波启动，摇摆装置启动，带动洗篮转动，使清洗剂可以充分进行清洗；到设定的时间后，真空释放,气缸驱动将盖子打开,机械臂将洗篮提出,进入第二槽清洗.至于需要几个槽进行真空清洗,则需要根据产品表面的油污,杂质等物质及产品的产量来决定.
清洗（五槽清洗机举例）
序分 清洗工程 清洗方式清洗介质 清洗时间 使用温度 过滤方式 加热方式 真空脱气 备注
1 初 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3–30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 有 强制冷却有
2 精 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3–30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 有 强制冷却有
3 漂 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3-30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 强制冷却有
4 5 切液+真空干燥 高速风刀+旋转真空干燥 高速热 风 3-30min可以调节 RT-150℃ 中效过滤 电加热 排气有
6 回 收 真空减压蒸馏回收 炭化水型号另选多段式蒸馏回收 ------------ ----------- 导热油加热 -----
三、碳氢系清洗剂的特长和注意点
1、特长
前面已经提到碳氢清洗剂可分为正构烃、异构烃、环烷烃和芳香烃等。其特点为：
对金属加工油的清洗力强→由于表面张力小，细缝、细孔部的清洗效果好。
对液晶污物，尤其是联苯系污物的相溶性好。
最近已有了各种污物（水溶性加工油、login、flaks）具有清洗作用的清洗剂。
不腐蚀金属。
对树脂的影响小→正构烃、异构烃、环烷烃。
大多数碳氢系清洗剂经过蒸馏可以再循环利用，使用经济。
2、注意点
碳氢系的弱点在于引火点低，需注意清洗设备及周围场所的防爆。 1、清洗力
如非水系清洗剂的原理部分所述，非水系清洗剂的清洗力依赖于溶解作用。污染物加工油是矿物油时也有不能溶解的物质。用选定的清洗剂能否溶解污物需事前试验，从而选择溶解性能好的清洗剂。
2、清洗条件
用同样的清洗剂清洗同样的污物，若清洗条件（温度、时间、物理作用力等）不同也会得到不同的清洗效果。温度越高、时间越长，抛动或加超声波等物理作用力，则清洗效果越好。必须在与实际使用清洗机相同或更加严格的条件下先进行试验。
3、废弃物的可处理性
洗剂失效后，液体将被更换，废液便成了废弃物。碳氢清洗剂由于可燃可以燃烧废弃，还有可能作为燃料得到再利用。但含氯系清洗剂自己是无法处理的，需委托专门的废弃物处理公司，此时会增加费用。因此需选择易于处理的清洗液以降低费用。
减少残油量的方法：
1、减少附着的清洗剂量。
2、减少附着清洗剂中的加工油量。
附着清洗剂量的方法主要由产品的形状、表面粗糙程度、清洗剂性质（表面张力、膜厚等）决定，因此通过在清洗设备上采取相应措施如除液法（旋转除夜等）、除液时间（长时间）、温度（高温下降低粘度）等。
降低附着清洗剂中加工油的量的方法有设置润湿槽、增加润湿槽数量清洗设备方面的相应措施以及最终清洗采用新清洗液，设备蒸馏再生机使润湿槽内加工油浓度控制在一定量以下等。液体管理措施。
2、蒸馏再生法
介绍前面提到的蒸馏再生。清洗剂可由于被清洗物上附着的污物（加工油、润滑脂、防锈油、蜡、液晶等）的混入，主要成分的分解、添加剂的消耗等原因被污染从而变质，随污染变质的进行清洗剂将逐渐不能再使用。蒸馏再生装置利用液体的沸点随压力降低而降低的性质进行减压蒸馏，只回收清洗液中的清洗剂而将加工油等作为废液处理的方法。
滤器除去溶剂中的金属粉等杂质，用预热器加热溶剂使之汽化，通过分离槽除去不纯物。再生后的溶剂经凝气液化，暂时停留在溶剂回收槽后返回清洗槽。
一般的运行条件为压力50～100Torr 温度90～120℃，要得到纯度较好的回收品提高回收率可根据清洗液和加工油的性状改变上述条件。一般提高了回收品的纯度其回收率便降低，要得到高回收率其纯度就低。
应根据清洗槽、混入加工油的量、加工油的种类、清洗性能等的要求选择适当的蒸馏再生机。
一般作为废液排出的是混入的加工油量+α量，因此要选择适宜于可处理混有大量加工油清洗液的再生机。
还要注意，若无法保证清洗效果。一般选择每日可处理1次清洗槽内液体的蒸馏机。例如清洗槽+润湿槽内液体的总量为360L，工作时间为8h/日，则30L/h的蒸馏机清洗槽内液体理论上的清洗频度可达0.7次/日。若此时蒸馏机的回收率为95%，则30L/h×0.05×8h=12L/日即每日排出的废液量为12L，若每月工作25日，则需补充300L的清洗液。回收率为98%时，30L/h×0.02×8h=4.8L/日同样每月工作25日，需补充清洗液12L。回收率3%则损失的量差2.5倍，故需认真研究废液量（或补充液量）的差额。
含氯及氟系列清洗剂与碳氢系相比沸点较低，与其说是通过减压蒸馏使溶剂再生，不如说引入可进行蒸汽清洗的清洗设备一边再生一边清洗。此时重要的是要管理清洗槽内清洗液中究竟混入了多少加工油。选择清洗剂时除了清洗剂的价格外，还需研究蒸馏再生时的回收率，纯度等，综合考虑总的费用再决定。