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分子蒸餾的過程與應(yīng)用

更新時(shí)間:2023-12-22      點(diǎn)擊次數(shù):1171
  分子蒸餾技術(shù)是一種特殊的液液分離技術(shù),它產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代,是伴隨著人們對真空狀態(tài)下氣體運(yùn)動(dòng)理論的深入研究以及真空蒸餾技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸興起的一種新的分離技術(shù)。根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離。當(dāng)加熱一個(gè)混合物時(shí),其中的易揮發(fā)性成分(如液體)會(huì)先蒸發(fā)成氣體,而不易揮發(fā)性成分(如固體或液體)則留在原處。通過調(diào)節(jié)加熱速率和冷凝器的位置,可以實(shí)現(xiàn)對混合物中各組分的有效分離。
 
  物料從蒸發(fā)器的頂部加入,經(jīng)轉(zhuǎn)子上的料液分布器將其連續(xù)均勻地分布在加熱面上,隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜,并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過程中,從加熱面上逸出的輕分子,經(jīng)過短的路線或幾乎未經(jīng)碰撞就到內(nèi)置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通過位于蒸發(fā)器底部的出料管排出;殘液即重分子在加熱區(qū)下的圓形通道中收集,再通過側(cè)面的出料管中流出。
 
  操作過程
 
  1.準(zhǔn)備設(shè)備:工業(yè)級分子蒸餾通常由加熱器、冷凝器、收集罐等組成。加熱器通常采用垂直加熱板,以提高加熱效率和熱傳遞性能。冷凝器則用于將蒸發(fā)的氣體冷卻成液體,通常采用盤管式冷凝器或膜式冷凝器。收集罐用于接收蒸發(fā)后的液體產(chǎn)物。
 
  2.加熱混合物:將待分離的混合物放入加熱器中,加熱至其中易揮發(fā)性成分開始蒸發(fā)。在這個(gè)過程中,需要不斷調(diào)整加熱速率和溫度,以保持各組分的相對蒸發(fā)速率一致。
 
  3.蒸發(fā)與冷凝:隨著混合物中易揮發(fā)性成分的蒸發(fā),蒸汽壓力逐漸升高,直至達(dá)到飽和狀態(tài)。此時(shí),部分蒸汽會(huì)通過冷凝器冷卻成液體,進(jìn)入收集罐。剩余的蒸汽則繼續(xù)上升并被送回加熱器進(jìn)行下一輪蒸發(fā)-冷凝循環(huán)。
 
  4.產(chǎn)品收集與處理:經(jīng)過多次循環(huán)后,易揮發(fā)性成分的產(chǎn)量逐漸減少,而不易揮發(fā)性成分的產(chǎn)量保持穩(wěn)定。此時(shí),可以通過調(diào)整冷凝器的位置或改變加熱器的形狀來進(jìn)一步提高產(chǎn)品的純度。最后,將收集罐中的產(chǎn)品進(jìn)行處理或儲(chǔ)存。

 


 
  應(yīng)用:
 
  分子蒸餾在石油化工、食品、醫(yī)藥、香精香料精細(xì)化工等領(lǐng)域均有運(yùn)用,尤其在天然產(chǎn)物及熱敏性物料的分離純化方面得到廣泛的應(yīng)用。例如精制魚油的提取,魚油中的EPA、DHA(這玩意兒叫腦黃金,很多嬰幼兒產(chǎn)品里面都有這個(gè)成分)主要從海產(chǎn)魚油中提取,采用分子蒸餾的魚油產(chǎn)品色澤好、氣味純正、過氧化值低。此外還有天然色素、天然維生素、天然揮發(fā)精油的提取,都用到分子精餾。而在石油化工領(lǐng)域,可以用于合成潤滑油基礎(chǔ)油的精制處理,還有用于油品分析,應(yīng)用在減壓餾分油的深拔領(lǐng)域。醫(yī)藥領(lǐng)域用于藥物或者中間體的提純(例如抗HIV-1藥物度魯特韋的關(guān)鍵中間體4-甲氧基乙酰乙酸甲酯的提純)。