分離方法——分子蒸餾法.ppt

《分離方法——分子蒸餾法.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、分子蒸餾1原理：分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法，是一種特殊的液--液分離技術(shù)，它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理，而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離。分子運(yùn)動(dòng)自由程（用λ表示）是指一個(gè)分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程。分子蒸餾技術(shù)的基本原理（1）　分子運(yùn)動(dòng)平均自由程：任一分子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都在不斷變化自由程。在某時(shí)間間隔內(nèi)自由程的平均值為平均自由程。KT則：λm＝　────·────(2)?πd2P其中：d－　分子有效直徑P－　分子所處空間的壓強(qiáng)T－　分子所處環(huán)境的溫度K－　波爾茲曼常數(shù)（2）　分子蒸餾的基本原理：　　由分子平均自由程的公式可以看出，不同

2、種類(lèi)的分子，由于其分子有效直徑不同，其平均自由程也不同，換句話(huà)說(shuō)，不同種類(lèi)的分子溢出液面后不與其它分子碰撞的飛行距離是不同的。在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當(dāng)蒸發(fā)空間的壓力很低（10-2～10-4mmHg），且使冷凝表面靠近蒸發(fā)表面，其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時(shí)，從蒸發(fā)表面汽化的蒸氣分子，可以不與其他分子碰撞，直接到達(dá)冷凝表面而冷凝。（0.0133332-1.3332Pa）分子蒸餾裝置內(nèi)部冷凝器，流阻小，極限真空高分子蒸餾器的模式離心薄膜式轉(zhuǎn)子刮膜式主要區(qū)別在于物料形成薄膜的方法不同現(xiàn)在國(guó)內(nèi)、外的工業(yè)化裝置以轉(zhuǎn)子刮膜式為主離心薄膜式分子蒸餾器

3、MDL-150（離心式）轉(zhuǎn)子刮膜式分子蒸餾器2分子蒸餾技術(shù)的特點(diǎn)分子蒸餾技術(shù)作為一種高新分離技術(shù)，具有其它分離技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：（1）分子蒸餾的操作溫度遠(yuǎn)低于物料的沸點(diǎn)：　　由分子蒸餾原理可知，混合物的分離是由于不同種類(lèi)的分子溢出液面后的平均自由程不同的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并不需要沸騰，所以分子蒸餾是在遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行操作的，這一點(diǎn)與常規(guī)蒸餾有本質(zhì)的區(qū)別。(２)蒸餾壓強(qiáng)低：由于分子蒸餾裝置獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，其內(nèi)部壓強(qiáng)極小，可以獲得很高的真空，因此分子蒸餾是在很低的壓強(qiáng)下進(jìn)行操作，一般為×10-1Pa數(shù)量級(jí)（×10-3數(shù)量級(jí)）。（3)受熱時(shí)間短：　　由分子蒸餾原理可知，受

4、加熱的液面與冷凝面間的距離要求小于輕分子的平均自由程，而由液面溢出的輕分子，幾乎未經(jīng)碰撞就到達(dá)冷凝面，所以受熱時(shí)間很短。另外，混合液體呈薄膜狀，使液面與加熱面的面積幾乎相等，這樣物料在蒸餾過(guò)程中受熱時(shí)間就變得更短。對(duì)真空蒸餾而言，受熱時(shí)間為一小時(shí)，而分子蒸餾僅為十幾秒。(４)分子蒸餾比常規(guī)蒸餾分離程度更高，能分離常規(guī)蒸餾不易分開(kāi)的物質(zhì)：分子蒸餾的特點(diǎn)決定了它在實(shí)際應(yīng)用中較傳統(tǒng)技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)：(１)由于分子蒸餾真空度高，操作溫度低和受熱時(shí)間短，對(duì)于高沸點(diǎn)和熱敏性及易氧化物料的分離，有常規(guī)方法不可比擬的特點(diǎn)，能極好地保證物料的天然品質(zhì)?？杀粡V泛應(yīng)用于天然物質(zhì)的提取中。（２）分

5、子蒸餾不僅能有效地去除液體中的低分子物質(zhì)，如：有機(jī)溶劑、臭味等，而且可以有選擇地蒸出目的產(chǎn)物，去除其它雜質(zhì)，因此被視為天然品質(zhì)的保護(hù)者和回歸者。（３）分子蒸餾能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)分離方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的物理過(guò)程，因此，在一些高價(jià)值物料的分離上被廣泛用作脫臭、脫色及提純的手段3分子蒸餾技術(shù)的應(yīng)用（1）應(yīng)用范圍石油化工方面：碳?xì)浠衔锏姆蛛x、原油的渣油及其類(lèi)似物質(zhì)的分離、表面活性劑的提純及化工中間體的精制等，如高碳醇及烷基多酣、乙烯基吡咯烷酮等的純化、羊毛酸酯、羊毛醇酯等的制取等。塑料工業(yè)方面：增塑劑的提純、高分子物質(zhì)的脫臭、樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)的精制等。食品工業(yè)方面：分離混合油脂，可獲純度達(dá)90%以上

6、的單甘油脂，如硬脂酸單甘酯、月桂酸單甘酯、丙二醇脂等；提取脂肪酸及其衍生物、生產(chǎn)二聚脂肪酸等；從動(dòng)植物中提取天然產(chǎn)物如魚(yú)油、米糠油、小麥胚芽油等。醫(yī)藥工業(yè)方面：提取合成及天然維生素Ａ、Ｅ；制取氨基酸及葡萄糖衍生物等。香料工業(yè)方面：處理天然精油，脫臭、脫色、提高純度，使天然香料的品位大大提高。如桂皮油、玫瑰油、香根油、香茅油、山蒼子油等。事例1事例2事例3事例4事例5下面列舉一些典型的分子蒸餾生產(chǎn)工藝：(１)低沸點(diǎn)、熱敏性物料的分離　　如香料類(lèi)物質(zhì)，該類(lèi)物質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，熱敏性高。　　　　　　　　　　　　　　　　┎→產(chǎn)品１玫瑰油→第一級(jí)（脫氣）→第二級(jí)→┃　　　　　　　　　

7、　　　　　　　　　　　　　　　　┖→蒸余物→第三級(jí)→通過(guò)上述處理，可解決香味不好、顏色深及蠟含量高等問(wèn)題，使產(chǎn)品的附加值大大提高。產(chǎn)品2渣(２)高沸點(diǎn)、熱敏性物料的分離　　該類(lèi)物質(zhì)分離的關(guān)鍵是溫度和受熱時(shí)間的控制。若溫度和受熱時(shí)間控制得不好，不但影響分離效果，而且還會(huì)使物質(zhì)歧化宿合。如：付產(chǎn)品魚(yú)油乙酯→第一級(jí)(脫腥)→第二級(jí)(提純)→蒸余物→第三級(jí)(脫色)→主產(chǎn)品渣通過(guò)上述處理，所得產(chǎn)品不僅氣味、顏色優(yōu)良，而且有效成分的含量提高，保護(hù)了天然的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)型設(shè)備：MD-S80中試型設(shè)備：MD-S150MD-S30