化学工程-分子蒸馏设备分析

1、分子蒸馏设备,课题背景 分子蒸馏的基本原理 分子蒸馏设备,目录,研究方向：硅油的合成。 选择目的：在硅油的合成过程中，会产生一些不需要的小分子聚合体，这些杂质会影响产品的质量。而分子蒸馏技术具有蒸发温度远低于被分离物料的常压沸点的优点,能很好的保护高聚物的品质，是物理分离，有助于提高产品纯度。同时，分子蒸馏技术特别适合于高分子量、高沸点、高粘度、易氧化和热敏性物质的分离和提纯。,课题背景,分子蒸馏又称短程蒸馏，是一种高真空下进行分离精制的连续蒸馏过程。蒸馏物料分子从蒸发液面挥发至冷凝所经过的行程小于其分子运动平均自由程，不同物质分子由于运动平均自由程的差别，而在液液状态下得到分离。 分子平均自

2、由程：任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，而在一定的外界条件下，不同物质的分子其自由程各不相同。在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自由程,分子蒸馏技术,分子蒸馏的基本原理,混合液沿加热板自上而下流动，被加热后能量足够的分子逸出液面。 离液面距离小于轻分子的分子运动平均自由程而大于重分子的分子运动平均自由程处设置一冷凝板。 轻分子能够到达冷凝板，破坏了体系中轻分子的动态平衡，不断逸出 重分子因不能到达冷凝板，很快与液相中重分子趋于动态平衡，表观上重分子不再从液相中逸出，这样，液体混合物便达到了分离,轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好 蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自

3、由程 但是实际上，要是蒸发器表面与冷凝器表面的距离小于分子的平均自由路程，往往是很不经济的。所以通常其距离稍大于分子的平均自由程，并控制在同一数量级的范围内。 在生产中分子蒸馏通常在0.4-40Pa压力下操作，另一种称为无阻碍蒸馏通常在2.7-66.7Pa下操作，无阻碍蒸馏的板间距较大，分子蒸馏的板间距较小，短程蒸馏一般分子蒸馏泛指这两者,分子蒸馏应满足的条件,蒸发系统以分子蒸馏蒸发器为核心，可以是单级，也可以是两级或多级。该系统中除蒸发器外，往往还设置一级蒸发系统以分子蒸馏蒸发器为核心，可以是单级，或多级冷阱。 物料输入、输出系统以计量泵、级间输料泵和物料输出泵等组成，主要完成系统的连续进料

4、与排料功能。 加热系统根据热源不同而设置不同的加热系统。目前有电加热、导热油加热及微波加热等。 真空获得系统分子蒸馏是在极高真空下操作，因此，该系统也是全套装置的关键之一。真空系统的组合方式多种多样，具体的选择需要根据物料特点确定。 控制系统通过自动控制或电脑控制,分子蒸馏设备的系统组成,原料油放入瓶A内，通过滴液速率计数器B，沿加热管C进入脱气管盘F，此前设置一油气分离球D，然后再进入一内加热、外冷凝的降膜分离器，蒸出物进入接受器K，蒸余物进入接受器J，流程系统中设有真空系统E、G,分子蒸馏设备,内加热外冷凝降膜式实验用分子蒸馏装置,该离心式实验装置，是一种带循环的间歇蒸馏装置。由泵从贮罐中

5、将液体打入分离器内锥形盘中，由马达带动锥形盘旋转，而使液体形成薄膜，并向锥形盘周边移动，液膜被加热后，易挥发物被蒸出，在真空罩周围冷凝，顺着蒸出物液槽流出至蒸出液瓶中，蒸余物则顺蒸余物液槽流出至蒸余物贮罐中，蒸余物再循环蒸馏,离心式分子蒸馏实验装置,实验室用刮膜式分子蒸馏设备,其结构的主要特点是在刮膜式釜中设置一聚四氟乙烯制的转动刮板,既保证液体能够均匀覆盖蒸发表面,又可使下流液层得到充分搅动,从而强化了物料的传热和传质过程,提高了分离效能,刮膜薄膜蒸馏器,进体液料在真空状态下进入蒸馏器，利用刮板的转动在内壁上被迅速展开成膜，向下运动与蒸发表面充分接触，加热壁和高真空驱使易挥发的成分聚集到距离

6、很近的内置冷凝器表面，同时不易挥发 的成分继续沿着蒸馏壁向下移动，并被收集，而分离出来的蒸馏物通过单独的卸料口流出。,在食品工业中的应用：单甘脂的生产、鱼油的精制（DHA、EPA的提取）、油脂的脱酸、高碳醇的精制 在精细化工中的应用：芳香油的提纯、高聚物中间体的纯化、羊毛脂的提取 在医药工业的应用：提取天然维生素A、维生素E 、制取氨基酸及葡萄糖的衍生物胡萝卜素和类胡萝卜素等,实际生产应用,维生素提取分子蒸馏设备,鱼油加工分子蒸馏设备,石化加工设备,精油提纯设备,真空度高 常规蒸馏装置由于存在填料或塔板的阻力,所以系统很难获得较高的真空度,一般仅达6kPa。而分子蒸馏装置内部结构比较简单,压降极小,所以极易获得相对较高的真空度(0.1一100Pa),更有利于进行物料的分离。 操作温度低 常规蒸馏是在物料沸点温度下进行操作的,而分子蒸馏是利用不同种类的分子逸出液面后的平均自由程不同的性质来实现分离的,可在远低于沸点的温度下进行操作,物料并不需要沸腾,操作温度比常规真空蒸馏可低50100。 受热时间短 常规蒸馏,被分离组分从沸腾液面逸出到冷凝馏出,由于所走的路程较长,所以受热的时间较长;而分子蒸馏由于气态分子从液面逸出到冷凝面冷凝所走的路径要小于其平均自由程,距离较短,所以物料处于气态这一受热状态的时间就短,一般仅为0.05一0.15S。 分离程度高 分子蒸馏常常用来分离