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分子蒸馏的过程与应用

更新时间:2023-12-22      点击次数:795
  分子蒸馏技术是一种特殊的液液分离技术,它产生于20世纪20年代,是伴随着人们对真空状态下气体运动理论的深入研究以及真空蒸馏技术的不断发展而逐渐兴起的一种新的分离技术。根据物质的沸点差异进行分离。当加热一个混合物时,其中的易挥发性成分(如液体)会先蒸发成气体,而不易挥发性成分(如固体或液体)则留在原处。通过调节加热速率和冷凝器的位置,可以实现对混合物中各组分的有效分离。
 
  物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线或几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。
 
  操作过程
 
  1.准备设备:工业级分子蒸馏通常由加热器、冷凝器、收集罐等组成。加热器通常采用垂直加热板,以提高加热效率和热传递性能。冷凝器则用于将蒸发的气体冷却成液体,通常采用盘管式冷凝器或膜式冷凝器。收集罐用于接收蒸发后的液体产物。
 
  2.加热混合物:将待分离的混合物放入加热器中,加热至其中易挥发性成分开始蒸发。在这个过程中,需要不断调整加热速率和温度,以保持各组分的相对蒸发速率一致。
 
  3.蒸发与冷凝:随着混合物中易挥发性成分的蒸发,蒸汽压力逐渐升高,直至达到饱和状态。此时,部分蒸汽会通过冷凝器冷却成液体,进入收集罐。剩余的蒸汽则继续上升并被送回加热器进行下一轮蒸发-冷凝循环。
 
  4.产品收集与处理:经过多次循环后,易挥发性成分的产量逐渐减少,而不易挥发性成分的产量保持稳定。此时,可以通过调整冷凝器的位置或改变加热器的形状来进一步提高产品的纯度。最后,将收集罐中的产品进行处理或储存。

 


 
  应用:
 
  分子蒸馏在石油化工、食品、医药、香精香料精细化工等领域均有运用,尤其在天然产物及热敏性物料的分离纯化方面得到广泛的应用。例如精制鱼油的提取,鱼油中的EPA、DHA(这玩意儿叫脑黄金,很多婴幼儿产品里面都有这个成分)主要从海产鱼油中提取,采用分子蒸馏的鱼油产品色泽好、气味纯正、过氧化值低。此外还有天然色素、天然维生素、天然挥发精油的提取,都用到分子精馏。而在石油化工领域,可以用于合成润滑油基础油的精制处理,还有用于油品分析,应用在减压馏分油的深拔领域。医药领域用于药物或者中间体的提纯(例如抗HIV-1药物度鲁特韦的关键中间体4-甲氧基乙酰乙酸甲酯的提纯)。