分子蒸馏技术在粮油工业中的应用

分子蒸馏技术在粮油工业中的应用
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万方数据

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分子蒸馏技术在粮油工业中的应用

作者:李昌文, LI Chang-wen

作者单位:郑州轻工业学院食品与生物工程学院,郑州,450002

刊名:

中国食品添加剂

英文刊名:CHINA FOOD ADDITIVES

年,卷(期):2009,""(5)

被引用次数:0次

参考文献(15条)

1.徐世民.刘颖.李明明新型分离技术在天然油脂工业中的应用[期刊论文]-粮油加工与食品机械 2005(11)

2.程朝晖.金波.华文俊不饱和脂肪酸的分离及应用进展[期刊论文]-食品工业科技 2004(05)

3.吴彩娥.许克勇.李元瑞n-3多不饱和脂肪酸富集纯化研究进展[期刊论文]-中国油脂 2005(12)

4.乔国平.王兴国分子蒸馏技术及其在油脂工业中应用[期刊论文]-粮食与油脂 2002(05)

5.王宝刚分子蒸馏技术用于提取共轭亚油酸工艺探讨[期刊论文]-粮食与食品工业 2005(05)

6.马传国分子蒸馏对花椒子油脱酸的研究[期刊论文]-粮油加工与食品机械 2001(12)

7.王宝刚分子蒸馏技术用于茧蛹油脱酸工艺实践[期刊论文]-粮食与油脂 2005(08)

8.钟耕.吴永娴.曾儿坤天然类胡萝卜素的提取新工艺 1995(03)

9.陆韩涛.程玉镜利用分子蒸馏精制植物精油 1998(10)

10.丁辉.徐世民.孙龙江分子蒸馏浓缩天然VE的研究[期刊论文]-粮油加工 2007(10)

11.李玲.代斌.游绍韩分子蒸馏分离天然生育酚初步研究[期刊论文]-石河子大学学报(自然科学版) 2007(05)

12.赵一凡.谷克仁天然维生素E提取工艺研究进展[期刊论文]-中国油脂 2007(10)

13.曹莹.谷克仁.孟冬植物甾醇提取方法研究进展[期刊论文]-粮油食品科技 2006(05)

14.刘方波.王兴国分子蒸馏技术分离米糠活性物质二十八烷醇的研究[期刊论文]-中国油脂 2006(11)

15.陈芳.廖小军.汪政富分子蒸馏工艺参数对高碳脂肪醇提取物精制效果的研究[期刊论文]-农业工程学报

2005(11)

相似文献(10条)

1.学位论文李斌超临界CO<,2>萃取和分子蒸馏技术对玫瑰精油提取的研究2006

玫瑰(RosarugosaThunb)为蔷薇科植物,直立灌木,花含甜润的香气。从玫瑰中提取的精油,一直是国际食品工业市场流行的花型精油。本实验以玫瑰作为主要原料,用超临界CO2萃取技术提取玫瑰精油,然后用分子蒸馏对所得的萃取物进行精分离,最后采用GC-MS联用分析仪对得到的蒸出物进行分析。探讨了不同条件(原料预处理、萃取压力、萃取温度、萃取时间、CO2流量、分离压力、分离温度、夹带剂、蒸馏温度、冷凝温度、真空度、转速等)对玫瑰精油提取率及其品质的影响,寻找提取玫瑰精油的最佳工艺参数。从而为玫瑰的综合利用提供理论依据。

超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction)SFE是使用超临界流体作为溶剂的一种现代分离技术。与传统的方法相比,SFE具有处理温度低

,萃取挥发性成分效果好,不发生氧化变质的优点,可广泛用于香料香精、色素、油脂的萃取等食品工业。油得率的最佳工艺条件是:玫瑰粉粒度60目、水分含量6.4%、装填量300g、萃取压力30MPa、温度45℃、CO2流量18L/h、萃取时间150min、采用二级解析,分离器Ⅰ温度30℃、分离Ⅰ压力7MPa、分离器Ⅱ温度20℃、分离器Ⅱ压力5MPa、玫瑰精油的萃取率可达2.5%以上。

分子蒸馏(MolecularDistillation)又叫短程蒸馏(Short-PathDistillation),是一种在高真空、低于沸点的条件下,利用分子热运动程度不同的特点完成的液体分离过程。分子蒸馏是在高真空(1Pa以下)下进行的,且被蒸馏物受热时间很短,能确保一些高沸点而又对氧、对热敏感的有机物质在蒸馏时不会被氧化、聚合、分解而变质,因而特别适用于高沸点、热敏性物质的分离。对超临界萃取物进行二级分离,一级分离蒸出物是酒精和玫瑰精油占总进样量的15%,馏出物占85%,二级分离将15%的蒸出物再进行分子蒸馏。最佳工艺条件为:进料温度40℃、进样速率500mL/h、一段蒸发温度110℃、二段蒸发温度60℃、最终玫瑰精油得率接近1‰。

GC/MS联用仪对终产物进行分析,共检测出60种化合物,并给出它们的百分含量,通过谱库检索、结合裂解机理,参照ISO9842-2003标准对其中18种重要化合物进行鉴别,主要产物含量与ISO标准要求的含量基本相当。

综上所述:超临界CO2萃取和分子蒸馏技术联用对玫瑰精油提取、分离的工艺是切实可行的。

2.期刊论文金波.姜笑寒.杨承鸿超临界二氧化碳萃取与分子蒸馏技术联用提取姜黄有效成分的研究-时珍国医国

药2009,20(5)

目的 筛选提取姜黄有效成分的最佳工艺条件.方法 用正交实验对提取姜黄素和姜黄精油过程中各操作参数进行优化.结果 新工艺完成了姜黄油和姜黄素的分步提取,而且一定程度上达到了姜黄油和姜黄素的提取、分离同时实现的效果.姜黄素提取率达到93.60%,姜黄精油得率达5.49%.结论 姜黄有效成分提取工艺最佳条件为:夹带剂和原料的重量比为6:1,分子蒸馏温度120℃ ,分子蒸馏压力为5 Pa.

3.会议论文王华利用分子蒸馏技术提取类胡萝卜素工艺研究2006

采用短程分子蒸馏技术从冷榨红桔油中提取天然类胡萝卜素色素,研究了真空度、流速、温度(油温)对得率的影响;并进行正交试验,确定分子蒸馏技

术提取类胡萝卜素的最佳工艺组合为真空度15 Pa,温度65℃,流速80 ml/分钟.

4.学位论文王鹏超临界CO<,2>萃取和分子蒸馏对连翘化学成分的提取、分离2002

目的:探讨超临界CO<,2>萃取技术和分子蒸馏联合应用对中草药有效成分进行提取和分离的可行性.研究超临界CO<,2>萃取和分子蒸馏最佳操作条件的选择.分析连翘各分离组分的化学成分,并通过药效学实验比较各分离组分的药理作用.结论:实验结果证明超临界CO<,2>萃取技术和分子蒸馏联合应用对中草药有效成分进行提取和分离是可行的.用正交试验设计来确定超临界CO<,2>萃取的最佳操作条件较理想.分子蒸馏可以获得纯度较高的某些成分.药效学实验证明连翘发挥解热和镇痛作用的化学成分主要存在于水溶性部分,超临界CO<,2>萃取物和分子蒸馏蒸出物的解热、镇痛作用并不理想,所以中药有效成分的提取与分离应以药效学为观察指标在传统中医理论指导下进行.

5.期刊论文赵妍嫣.唐文婷.姜绍通分子蒸馏在小麦胚芽生物活性成分提取中的应用-农产品加工2004,""(11)

简述了分子蒸馏的基本原理、技术特点以及在生物有效组分分离方面的应用现状.重点介绍了分子蒸馏在小麦胚芽中的生物活性成分维生素E及二十八醇提取中的工艺路线,操作要点及主要优点.

6.期刊论文林文.王志祥.史益强.Lin Wen.Wang Zhixiang.Shi Yiqiang分子蒸馏提取高纯度天然α-生育酚的研

究-中国粮油学报2009,24(12)

以含天然α-生育酚约87%的天然VE粗提液为原料,经过两级分子蒸馏,得到天然α-生育酚纯度约96%的产品.在一级分子蒸馏过程中,通过均匀设计的试验方法得到各操作因素对产品产量和轻杂质含量影响的主次关系及一级分离的最佳工艺条件.二级分离以一级分子蒸馏的产品为原料,重新安排均匀设计试验,通过对试验结果的计算分析,得到二级分子蒸馏的最优工艺条件,产品纯度可达96%以上,两级分子蒸馏的总回收卒达77.7%.

7.学位论文吕扬效物理法提取茶叶有效成分的研究2007

茶叶中富含多酚类的物质,俗称“茶多酚”,现代研究表明,茶多酚具有清除人体内自由基、抗衰老、抗辐射,抗癌和降血脂等一系列药理功能。传统茶多酚的提取方法主要是溶剂法,但该提取方法存在着大量溶剂残留,对环境污染大等问题。本研究主要利用茶叶下脚料,采用物理法(超声场强化超临界流体萃取、微波萃取、分子蒸馏、喷雾干燥等)提取茶叶中的有效成分,该方法具有提取温度低、提取效率高,无任何有机溶剂残留,产品质量好等优点,并对超声场强化超临界脱除咖啡碱的机理进行探讨。研究结果表明:

本研究通过单因素实验、正交实验系统研究了超声场强化超临界流体脱除咖啡碱过程中各影响因素对提取率的影响及提取工艺优化参数。对影响咖啡碱脱除率的五个因素(萃取压力、萃取温度、萃取时间、含水率、超声功率)的研究表明:萃取压力的影响最大,萃取温度的影响最小。其影响茶多酚提取率的大小次序先后为:萃取压力>萃取时间>超声功率>含水率>萃取温度,即超声场强化超临界脱除咖啡碱的优化工艺参数(以40g低档茶叶的定量研究,下同)为:萃取压力30MPa、萃取温度55℃、萃取时间4h、含水率30%和超声功率100W。

在利用微波技术的提取上,微波强度、微波辐射时间、微波辐射次数、不同茶水比等四个因素对茶多酚的提取率有一定的影响。随着微波强度的增大,茶多酚的提取率也逐渐增大;延长微波时间,对茶多酚的提取率也较有利;微波次数增加,虽然提取率会提高,但会消耗更多的能耗,提取效率低;茶水比对茶多酚的影响为先增大后减少,但是,茶水比越高,耗水量越多,在浓缩过程中需消耗更多的能源。

在影响微波提取的四个因素(微波强度、微波辐射时间、微波辐射次数、不同茶水比)中,微波时间的影响最大,茶水比的影响最小,其影响茶多酚提取率的大小次序先后为:微波辐射时间>微波强度>茶水比>微波辐射次数;微波提取茶多酚的优化工艺参数为:微波强度600W、微波辐射时间3min、微波辐射次数1次、茶水比1:20;影响茶多酚含量的大小次序先后为:微波辐射时间>微波强度>茶水比>微波辐射次数,微波提取茶多酚的优化工艺参数为:微波强度600W、微波辐射时间3min、微波辐射次数2次、茶水比1:5。

在影响分子蒸馏蒸出率的三个因素(蒸馏温度、转速和进料量)中,蒸馏温度的影响最大,转速的影响最小,影响分子蒸馏蒸出率的大小次序先后为:蒸馏温度>进料量>转速。优化的工艺参数为:蒸馏温度70℃、进料量10ml/min和转速1200转/分。在蒸馏过程中,茶多酚受热的时间只有十几秒钟,加热温度较低,所以经过分子蒸馏浓缩后的提取液,体积减少了60%,而溶液颜色、气味保持不变,比用减压蒸馏的效率高、品质好,说明用分子蒸馏对微波提取液进行浓缩是可行的。

通过对进风温度、进料速度、进料浓度和风量对喷雾干燥茶多酚的喷雾效果和含水率的影响进行了研究,并对进风温度、进料浓度、进料速度、风量四种因素进行了4因素3水平的正交实验,确定了B-290型小型喷雾干燥加工茶多酚的最佳工艺条件为:进风温度170℃、进料速度3ml/min、进料浓度30%、风量30m<'3>/h。

通过物理法对茶叶有效成分的实验研究,确定了茶多酚生产的工艺流程,并对相关的设备进行研究。

超声强化超临界脱除咖啡碱的过程主要是由超声的机械效应、微扰效应、界面效应和聚能效应共同作用的结果。本论文将超声技术、微波技术和超临界萃取技术结合起来对茶叶中的有效成分进行提取,对丰富超临界萃取理论,促进微波技术、超声技术和超临界流体萃取技术的应用以及为天然产物方面的开发生产提供了理论研究成果和实际应用方法。

8.期刊论文郭永来.吕传润.赵杰.张海云.张静菊.GUO Yonglai.LV Chuanrun.ZHAO Jie.ZHANG Haiyun.ZHANG

Jingju利用分子蒸馏技术提取玫瑰油的研究初报-香料香精化妆品2009,""(5)

玫瑰油通常采用水蒸汽蒸馏法进行生产,但得油率仅为万分之三,利用溶剂浸提法可以大幅度提高得率,但溶剂残留影响玫瑰产品的香气质量,从而限制了其生产及应用范围.分子蒸馏是一种高科技分离技术,能够很好地脱除低沸点和高沸点成分,保持目的成分的天然品质.因此,利用分子蒸馏技术对玫瑰鲜花的石油醚浸提浓缩液进行了纯化,通过对分子蒸馏参数的试验研究,初步确定真空度是影响溶剂脱除的主要因素,温度对溶剂的脱除影响并不敏感.

9.学位论文陈烨薄荷油的超临界CO<,2>萃取和分子蒸馏分离精制研究2009

随着中药的发展,毒性较小的中草药越来越受到人们的重视,从植物中提取天然产物成为当前新药研究开发中很重要的方向。联合使用超临界CO2萃取技术和分子蒸馏提取天然产物,因其提取率高,且对提取物无污染,在天然产物的提取领域占据了重要的地位并倍受瞩目。采用超临界CO2萃取技术和分子蒸馏对薄荷有效成分进行提取分离是天然产物提取的典型代表。本文先采用超临界CO2萃取对薄荷叶进行提取,然后再用分子蒸馏对超临界CO2萃取所得薄荷油进行浓缩。

首先,以薄荷叶为研究对象,采用超临界CO2萃取技术从薄荷叶中提取薄荷油。通过三因素四水平设计正交试验,考察各个因素对薄荷油得率和含量的影响。实验结果表明,正交试验中薄荷油最高得率为4.67%,薄荷油的有效成分薄荷醇的含量可达到81.62%。在优化工艺条件下:萃取压力为

12MPa,萃取温度为55℃萃取时间为2.0h,可以得到5.2%的薄荷油,薄荷醇含量为84%。

其次,采用GC-MS对超临界CO2萃取所得薄荷油及常规水蒸气蒸馏所得薄荷油进行成分和含量分析,结果显示:两种提取方法所得到薄荷油的主要活性成分含量不同。水蒸气蒸馏油中分离检测出近20种成分,主要成分是烯烃类,占一半以上,薄荷醇(包括异构体)的含量只有22%。超临界CO2萃取薄荷油中分离检测出近15种成分,主要为薄荷油的有效成分薄荷醇,占84%。

最后,以常规水蒸气蒸馏所得薄荷油为原料,采用二级分子蒸馏对薄荷油进行精制,考察分子蒸馏分离薄荷油的优化工艺条件。结果显示:最佳一级分离条件为蒸馏温度60℃,真空度70KPa,进料速度2mL·min-1,转速290rpm。二级分子蒸馏的优化操作条件为温度90℃,真空度70KPa。经过两次分子蒸馏常规水蒸气蒸馏所得薄荷油的纯度由22%提高到89%,超临界CO2萃取所得薄荷油的纯度由84%提高到90%。

10.期刊论文王宝刚分子蒸馏技术用于提取共轭亚油酸工艺探讨-粮食与食品工业2005,12(5)

结合工程实践,介绍用分子蒸馏技术浓缩、提纯共轭亚油酸(CLA)的生产工艺及特点,并简要介绍了该分子蒸馏工艺中主要设备的特点.

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碳分子筛

碳分子筛 碳分子筛概述 : 碳分子筛的主要成分为元素碳,外观为黑色柱状固体。因含有大量直径为4埃德微孔,该微孔对氧分子的瞬间亲和力较强,可用来分离空气中的氧气和氮气,工业上利用变压吸附装置(PSA )制取氮气。鑫陶碳分子筛制氮量大、氮气回收率高,使用寿命长,适用于各种型号的变压吸附制氮机,是变压吸附制氮机的首选产品。 碳分子筛空分制氮已广泛地应用于石油化工、金属热处理、电子制造、食品保鲜等行业。 碳分子筛物化指标: 颗粒直径: 1.6mm 堆积密度: 640-660g/l 抗压强度: 100N/颗 Min. 粉尘含量: 100PPM Max. 碳分子筛性能指标 : 型 号 (Type) 吸附压力 (MPa) 氮浓度 (N2%) 产氮量 (NM3/h.t) N2/Air (%) CMS-160 0.8 99.99 99.9 99.5 99.0 98.0 40 100 160 200 290 15 23 34 38 43 CMS-185 0.8 99.99 99.9 60 120 20 26

99.5 99.0 98.0 185 230 310 36 41 46 CMS-200 0.8 99.99 99.9 99.5 99.0 98.0 70 140 200 260 330 21 27 36 41 48 CMS-220 0.8 99.99 99.9 99.5 99.0 98.0 90 160 220 290 360 25 34 43 48 54 CMS-240 0.8 99.99 99.9 99.5 99.0 98.0 100 175 240 300 370 26 35 44 49 55 CMS-260 0.8 99.99 99.9 99.5 110 190 260 27 36 45

分子蒸馏技术和应用

分子蒸馏技术及其应用 摘要 分子蒸馏又称短程蒸馏,是一种新型的液-液分离技术,与常规蒸馏相比具有许多优点,本文对分子蒸馏的基本原理、设备、特点以及在食品、医药、化工工业中的应用进行了阐述。 关键词:分子蒸馏、食品工业。 分子蒸馏是在高真空度下进行的非平衡蒸馏技术(真空度可达 0.01Pa),是以气体扩散为主要形式、利用不同物质分子运动自由程的差异来实现混合物的分离。由于蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸气分子的平均自由程,所以也称短程蒸馏。由于分子蒸馏过程中。待分离物质组分可以在远低于常压沸点的温度下挥发,并且各组分的受热过程很短,因此分子蒸馏已成为对高沸点和热敏性物质进行分离的有效手段。目前已广泛应用于食品、医药、油脂加工、石油化工等领域,用于浓缩或纯化低挥发度、高分子量、高沸点、高黏度、热敏性、具有生物活性的物料。 一、分子蒸馏的概念原理和过程 1.1分子蒸馏的基本概念分子有效直径:分子在碰撞过程中,两分子质心的最短距离,即发生斥离的质心距离。分子运动自由程:指一个分子与其他气体分子相邻两次分子碰撞之间所走的路程。分子运动平均自由程:在一定的外界条件下,不同物质中各个分子的自由程各不相同。就某一种分子来说在某时间间隔自由程的平均值称为平均自由程。 1.2分子蒸馏的基本原理分子蒸馏的分离是建立在不同物质挥发度不同的基础上,其操作是在低于物质沸点下进行,当冷凝表面的温度与蒸发物质的表面温度有差别时就能进行分子蒸馏。根据分子运动理论,液体混合物中各个分子受热后会从液面逸出,不同种类的分子,由于其有效直径不同,逸出液面后直线飞行距离是不相同的。轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面,使得轻分子落在冷凝面上被冷凝,而重分子则因达不到冷凝面,返回原来液面这样就将混合物分离了,分子平均自由程是分子蒸馏基本理论的核心。 1.3分子蒸馏的基本过程根据分子蒸馏的基本理论,可将蒸馏过程分解为 以下5个步骤:①物料在加热面上形成液膜;②分子在液膜表面上自由蒸发;③分子从加热面向冷凝面的运动;④轻分子在冷凝面上被捕获,重分子返回物料液膜;⑤馏出物和残留物的收集。 二、分子蒸馏的特点

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术 X Y Zhou 化学工程110427001 摘要分子蒸馏是一种新型的液-液分离技术,与传统的蒸馏技术相比:操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,能最大限度地保证物系中的有效成分。本文分析了分子蒸馏技术的原理、过程,介绍了目前分子蒸馏技术的特点、分子蒸馏设备及其特点,以及分子蒸馏技术在食品、医药、化工等行业的应用。 关键词分子蒸馏;分离技术;分子蒸馏器 分子蒸馏技术[1]是一种特殊的液-液分离技术,是新型分离技术中的一个重要分支。液体混合物的分离,一般是通过蒸馏或精馏来实现的。在蒸馏或精馏过程中,存在着两股分子流向:一股是被蒸液体的气化,由液相流向气相的蒸气分子流;另一股是由蒸气返回至液相的分子流。当气液两相达到平衡时,表观上蒸气分子不再从液面逸出。若果利用某种措施,使蒸气分子不再返回(或减少返回)液相,就会大大提高分离效率。分子蒸馏技术正是在蒸馏技术的不断改进发展中而产生的一种特殊的蒸馏分离技术。 1 分子蒸馏的原理、过程及其特点 1.1 分子蒸馏的基本原理 根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够能量时,就会成为气体分子而从液面逸出。而随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体分子就会返回液体,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡,此外,不同种类的分子,由于其分子有效直径不同,故其平均自由度也不同,从统计学观点看,不同种类的分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的[2]。 传统的液体混合物的分离,一般都是利用溶液组分间沸点的差异,通过蒸馏或精馏来实现的,其气液处于平衡状态。而分子蒸馏技术却不同于常规蒸馏,它是利用不同物质分子运动平均自由程的差异,实现液体混合物的分离。具体的分离过程是:经过预热处理的待分离料液从进料口沿加热板自上而下流入,受热的液体分子从加热板逸出,并向冷凝板运动。轻分子由于平均自由程较大,能够到达冷凝板并不断在冷凝板凝集,最后进入轻组分接收罐;重分子因平均自由程较小,不能到达冷凝板,从而顺加热板流入重组分接收罐中,这样就实现了轻重组分的分离[3]。 所谓分子运动平均自由程是指在某一时间间隔内分子自由程的平均值。而分子运动自由程则是一个分子在相邻两次分子碰撞之间所经过的路程。根据热力学原理,分子运动平均自由程可用下式表达: 式中:k:波尔兹曼常数;p:运动分子所处的空间压力;T:运动分子所处的空间温度;d:分子有效直径。 由上式可以看出,压力、温度及分子有效直径是影响分子运动平均自由程的3个主要因素。在蒸馏过程中,物系空间的压力和温度相同,系统中不同物质由于分子有效直径不同,其分子平均自由程也必然存在差异。分子蒸馏的分离作用正是依据分子平均自由程不同这一性质来实现的。其基本原理如图1所示[4]

分子筛知识概述

分子筛知识概述 (一)分子筛的品种型号 分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na,K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等 A型:主要成分是硅铝酸盐,孔径为4A(1A=10-10米),称为4A(又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。 X型:硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为9—10A的分子筛晶体,称为13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为10X(又称钙X型)分子筛 Y型:Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。 (二)分子筛的主要特性 1、物理特性: 比热:约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃ 导热系数(脱水物):2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃ 水吸附热:约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg) 2、热稳定性和化学稳定性: 分子筛能承受600—700℃的短暂高温,但再生温度一般在400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用;在盐溶液中能交换某些金属阳离子。 3、分子筛的特性 分子筛是一类结晶的硅铝酸盐,由于它具有均一的孔径和极高的比表面积,所以具有许多优异的特点。(1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。(2)对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能,极性越大,不饱和度越高,其选择吸附性越强。(3)具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。 3.1、基本特性: a)分子筛对水或各种气,液态化合物可逆吸附及脱附。 b)金属阳离子易被交换。

分子标记技术综述

分子标记技术及其在植物药材亲缘关系鉴定中的应用 分子标记技术 分子标记(Molecular Markers)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接反映[1]。与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比,DNA分子标记具有极大的优越性:大多数分子标记为共显性,对隐性性状的选择十分便利;基因组变异极其丰富,分子标记的数量几乎是无限的;在生物发育的不同阶段,不同组织的DNA都可用于标记分析;分子标记揭示来自DNA的变异;表现为中性,不影响目标性状的表达,与不良性状无连锁;检测手段简单、迅速[2]。 技术种类及原理 分子标记技术自诞生起已研究出数十种,尽管方法差异显著,但都具有一个共同点,即用到了分子杂交、聚合酶链式反应(PCR)、电泳等检测手段。应用较为广泛的技术有以下几种: 1.限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphisms,RFLP) RFLP是最早开发的分子标记技术,指基因型间限制性内切酶位点上的碱基插入、缺失、重排或突变引起的,是由Grodzicker等于1974年创立的以DNA-DNA杂交为基础的遗传标记。基本原理是利用特定的限制性内切酶识别并切割不同生物个体的基因组DNA,得到大小不等的DNA片段,所产生的DNA数目和各个片段的长度反映了DNA分子上不同酶切位点的分布情况[3]。通过凝胶电泳分析这些片段,就形成不同带,然后与克隆DNA探针进行Southern 杂交和放射显影,即获得反映个体特异性的RFLP图谱。它所代表的是基因组DNA在限制性内切酶消化后产生片段在长度上差异。由于不同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等变化导致限制内切酶识别和酶切发生改变从而造成基因型间限制性片段长度的差异。 RFLP的等位基因其有共显性特点,可靠性高,不受环境、发育阶段或植物器官的影响。RFLP标记位点数量不受限制,通常可检测到的基因座位数为1—4个,标记结果稳定,重复性好。RFLP技术也存在一些缺陷,主要是克隆可表现基因组DNA多态性的探针较为困难;另外,RFLP分析工作量大,成本高,使用DNA量大,使用放射性同位素和核酸杂交技术,不易自动化,尽管结合PCR技术,RFLP仍在应用,但已不再是主流分子标记。 2.随机扩增多态性DNA(Random Amplification Polymorphism,RAPD) RAPD技术是1990年由William和Welsh等人利用PCR技术发展的检测DNA多态性的方法,其基本原理是利用随机引物(一般为8—10bp)通过PCR反应非定点扩增DNA片段,然后用凝胶电泳分析扩增产物DNA片段的多态性。扩增片段多态性便反映了基因组相应区域的DNA多态性。RAPD所使用的引物各不相同,但对任一特定引物,它在基因组DNA序列上有其特定的结合位点,一旦基因组在这些区域发生DNA片段插人、缺失或碱基突变,就可能导致这些特定结合位点的分布发生变化,从而导致扩增产物数量和大小发生改变,表现出多态性[4]。就单一引物而言,其只能检测基因组特定区域DNA多态性,但利用一系列引物则可使检测区域扩大到整个基因组,因此,RAPD可用于对整个基因组DNA进行多态性检测,也可用于构建基因组指纹图谱。 与RFLP技术相比,RAPD技术操作简便快速,省时省力,DNA用量少,同时无需设计特定的引物,扩增产物具有丰富的多态性。但RAPD也存在一些缺点:(1)RAPD标记是一个显

分子蒸馏讲义

实验10 脂肪酸的分子蒸馏与分离实验 1 实验目的 1.了解分子蒸馏的原理、装置及基本流程和操作方法; 2.研究进料量、真空度、刮膜速度以及冷却水温度对分离效率的影响。 2 实验原理及要点 分子蒸馏是一种高新分离技术,广泛应用于食品行业、日用化工行业、制药行业以及石油化工行业。对于相对分子质量大的物质的分离、提纯以及传统方法无法进行分离的挥发性小的高沸点、高粘度的热敏性物质的分离具有很好的效果。分子蒸馏是一种不同于一般常规的蒸馏,它是没有达到气—液相平衡的蒸馏,分子蒸馏的分离是建立在不同物质挥发度不同的基础上,分离操作在低于物料正常沸点下进行,首先物料先进行加热,液面的分子受热后接受足够的能量时,就会从液面逸出而成为气体分子。逸出的气体分子在气相中会发生碰撞,碰撞结果是有一部分气体分子返回液面,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到动态平衡。气相中一分子相邻两次碰撞之间所走的路线,称为分子运动自由程,任一个分子在运动过程中其自由程都在不断变化, 在某时间间隔内自由程的 平均值称为平均自由程。对 于不同的物质分子,运动平 均自由程大,其挥发度也 大,分子运动平均自由程可 用以下函数表示: (1) 式中: k ——波耳兹曼常 数,1.381×10-23 J/K; d ——分子的有效直径,m; T ——运动分子所处的空间温度,K ; P ——运动分子所处的空间压强,Pa 。 2.1蒸馏速度 所谓分子蒸馏,就是指物料分子在蒸发液面挥发出来,直接在冷凝面冷凝下来所走过的行程小于其分子运动平均自由程的单元操作。一般蒸发面与冷凝面的距离可在1—20cm 之间,最常见的是l 一5cm 。在进行蒸馏操作时,要求蒸发面的真空度低于100Pa 。分子蒸馏的速度完全由物质分子自蒸发面的挥发速度决定,同气—液相平衡无关。Langmuir-Kundsen 从理想气体动力学理论推导出一个描述物质分子理想蒸馏速度: (2) 式中:G ——蒸馏速度,kg/(m 2·h); p T d k l m ?=22πT M p G 15=图1 分子蒸馏原理示意图

PSA制氮用碳分子筛简介[1]

PSA制氮用碳分子筛简介 关键字:PSA制氮,碳分子筛 二十世纪五十年代,伴随着工业革命的大潮,碳材料的应用越来越广泛,其中活性碳的应用领域扩展最快,从最初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。与此同时,随着技术的进步,人类对物质的加工能力也越来越强,在这种情况下,碳分子筛应运而生。六十年代,碳分子筛在美国最先制造成功并很快推广应用,最初,碳分子筛是被用作从空气中分离氧气的吸附剂,后来逐渐应用在制取氮气的装置上。到了七十年代未、八十年代初,世界各国对氮气的需求量不断增加,而变压吸附制氮技术也逐渐成熟起来,进一步推动了碳分子筛制造技术的发展。 到了一九八二年,美国和日本的氮气产量相继超过了氧气,此时,变压吸附制取的氮气已经占氮气总产量的18%左右,由于变压吸附制氮所占的市场份额越来越大,世界各主要工业国家都投入了资金研发变压吸附用碳分子筛,其中,美国、日本、德国在技术上处于领先地位。一直到今天,世界上主要的碳分子筛生产厂家也还是分布在这些国家。比较著名的有美国的Calgon 公司、普莱克斯公司;日本的岩谷公司、武田公司;德国的BF公司等。其中,美系分子筛在国内所占市场份额很小,德系和日系分子筛厂家在国内都有代理公司,因而所占市场份额也是最大的。 碳分子筛的原料为椰子壳、煤炭、树脂等,第一步先经加工后粉化,然后与基料揉合,基料主要是增加强度,防止破碎粉化的材料;第二步是活化造孔,在600~1000℃温度下通入活化剂,常用的活化剂有水蒸气、二氧化碳、氧气以及它们的混合气。它们与较为活泼的无定型碳原子进行热化学反应,以扩大比表面积逐步形成孔洞活化造孔时间从10~60min不等;第三步为孔结构调节,利用化学物质的蒸气: 下面以一粒分子筛为例,简单了解一下它的内部的孔结构: 在分子筛吸附杂质气体时,大孔和中孔只起到通道的作用,将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中,微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。 我们知道,利用碳分子筛变压吸附制氮是靠范德华力来分离氧气和氮气的,因此,分子筛的比表面积越大,孔径分布越均匀,并且微孔或亚微孔数量越多,吸附量就越大;同时,如果孔径能尽量小,范德华力场重叠,对低浓度物质也有更好的分离作用。因此,在PSA制氮设备中,分子筛的性能直接关系到整套设备的产气量及能耗,所以,选择合适的吸附剂是重中之重。 瑞气空分设备有限公司从一九七九年研制PSA制氮设备开始,从来就没有停止过选择性能优异的分子筛的脚步,每当厂家有新的分子筛品种研制成功,瑞气总是第一个拿到样品并进行测试。总的说来,分子筛按照性能差异,大至分四个阶段: 第一阶段的碳分子筛由于制造工艺的限制,孔径分布很不均匀只能制得纯度为97%、98%左右的氮气,回收率只有26%~34%,能耗较高; 第二阶段的碳分子筛性能有所提高,可以制得99.9%以上纯度的氮气,但能耗相当惊人,不具备大规模应用的条件,这个阶段的分子筛在制取97%、98%纯度氮气时,回收率达到了37%~42%,已经得到了广泛的应用。 第三阶段分子筛随着加工技术的提高,性能也取得了长足进步,能一次性制得99.99%以上纯度的氮气(如果采用瑞气的不等势交叉均压流程,能一次性制得99.999%以上纯度的氮气),在制取99.5%纯度氮气时,回收率达到了40%,比较有代表性的分子筛如德国BF-185、日本武田 3K-172、岩谷2GN-H等,都具备了这样的水准。第三代分子筛也是目前应用最普遍的分子筛,国内大多数厂家都在选用。 令人值得自豪的是,国产分子筛近年来进步相当快,其中走在前面的有长兴科博、长兴中泰等

DNA分子标记技术及其应用

DNA分子标记技术及其应用 摘要:分子遗传标记是近年来现代遗传学发展较快的领域之一。本文系统阐述了DNA分子标记的概念,以及RFLP、RAPD、ALFP、STS、SSR和SNP为代表的分子标记技术的原理和主要方法,并简单介绍了DNA分子标记技术的应用。最后探讨了其进展以及存在的一些问题。 关键词:分子标记;应用 分子遗传标记技术作为一种新的分子标记技术,在分子生物学特别是在分子遗传学的研究中得到了广泛的应用和发展,其所构建的遗传图谱具有高度的特异性。与其它遗传标记相比较,DNA分子标记具有诸多优点,如:遗传稳定,多态性高,多为共显性,数量丰富,遍及整个基因组,操作简便。这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面,成为分子遗传学和分子生物学研究与应用的主流之一。 1DNA分子标记的概念 遗传标记是基因型特殊的易于识别的表现形式,在遗传学的建立和发展过程中起着重要作用。从遗传学的建立到现在,遗传标记的发展主要经历了4个阶段,表现出了4种类型:1形态标记(Morphological Markers),指生物的外部特征特性,包括质量性状作遗传标记和数量性状作遗传标记;2细胞标记(Cytological Markers),主要指染色体组型和带型;3生化标记(Biochemical Markers),指生物的生化特征特性,主要包括同工酶和贮藏蛋白两种标记;4DNA分子标记(Molecular Markers)是以生物大分子(主要是遗传物质DNA)的多态性为基础的一种遗传标记。前3种标记是对基因的间接反映,而DNA分子标记是DNA水平遗传变异的直接反映。与其它遗传标记相比较,DNA分子标记具有诸多优点,如:遗传稳定,多态性高,多为共显性,数量丰富,遍及整个基因组,操作简便。这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面。目前,被广泛应用的DNA分子标记主要有RFLP(限制性片段长度多态性)、RAPD(随机扩增多态性DNA)、ALFP(扩增片段长度多态性)、STS(序列标记位点)、SSR(简单重复序列)和SNP(单核苷酸多态性)等。 2分子遗传标记技术的种类 2.1RFL P标记 RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片段长度多态性)标记,是人类遗传学家Botstein等于1980年提出的,是以Southern杂交为核心的第一代分子标记技术。它是用限制性内切酶切割不同个体基因组DNA后,用印迹转移杂交的方法检测同源序列酶切片段在长度上的差异。这种差异是由于变异的产生或是由于单个碱基的突变所导致的限制性位点增加或消失,或是由于DNA序列发生 插入、缺失、倒位、易位等变化所引起的结构重排所致。其差异的检测是利用标记的同源序列DNA片段作探针进行分子杂交,再通过放射自显影(或非同位素技术)实现的。 与传统的遗传标记相比,RFL P标记具有下列优点: (1)RF LP标记无表型效应,其检测不受外界条件、性别及发育阶段的影响;

分子蒸馏技术及其应用的研究进展(精)

综述与专论 分子蒸馏技术及其应用的研究进展 陈立军陈焕钦 (华南理工大学化学工程研究所,广州510640 摘要分子蒸馏是一种在高真空下进行的特殊蒸馏技术。分子蒸馏是一项国内外正在工业化开发应用的高新分离技术,尚未实现大规模的工业化。分子蒸馏技术同普通蒸馏技术的差别很大。介绍了分子蒸馏基本原理、技术特点、主要装置和优势。此外还详细介绍了分子蒸馏技术在国内外的应用新进展,并提出了未来分子蒸馏领域的重点研究方向。关键词 平均自由程分子蒸馏应用进展R esearch Progress in the T echnique of Molecular Distillation and its Application Chen Lijun Chen H uanqin (R esearch I nstitute of Chemical E ngineering ,Southern China U niversity of T echnology ,G uangzhou 510640 Abstract The m olecular distillation (short -path distillation or unobstructed distillation is a special separation technique of liquid -liquid and a special distillation technique under the high vacuum.It is an industrializing Hi -tech at home and abroad and not used in

分子标记技术的类型原理及应用

分子标记 1.分子标记技术及其定义 1974年,Grozdicker等人在鉴定温度敏感表型的腺病毒DNA突变体时, 利用限制性内切酶酶解后得到的DNA片段的差异, 首创了DNA分子标记。所谓分子标记是根据基因组DNA存在丰富的多态性而发展起来的可直接反映生物个体在DNA水平上的差异的一类新型的遗传标记,它是继形态学标记、细胞学标记、生化标记之后最为可靠的遗传标记技术。广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质分子。通常所说的分子标记是指以DNA多态性为基础的遗传标记。分子标记技术本质上都是以检测生物个体在基因或基因型上所产生的变异来反映基因组之间差异。 2.分子标记技术的类型 分子标记从它诞生之日起, 就引起了生物科学家极大的兴趣,在经历了短短几十年的迅猛发展后, 分子标记技术日趋成熟, 现已出现的分子标记技术有几十种, 部分分子标记技术所属类型如下。 2.1 建立在Southern杂交基础上的分子标记技术 (1) RFLP ( Rest rict ion Fragment Length Polymorphism)限制性内切酶片段长度多态性标记; (2) CISH ( Chromosome In Situ Hybridization) 染色体原位杂交。 2.2 以重复序列为基础的分子标记技术 (1) ( Satellite DNA ) 卫星DNA; (2) ( Minisatellite DNA ) 小卫星DNA; (3) SSR( Simple Sequence Repeat ) 简单序列重复, 即微卫星DNA。 2.3 以PCR为基础的分子标记技术 (1) RAPD ( Randomly Amplif ied Polymorphic DNA ) 随机扩增多态性DNA; (2) AFLP( Amplif ied Fragment Length Polymorphism) 扩增片段长度多态性; (3) SSCP( Single Strand Conformation Polymorphism) 单链构象多态性; (4) cDNA-AFLP( cDNA- AmplifiedFragment Length Polymorphism) cDNA -扩增片段长度多态性; (5) TRAP( Target Region Amplified Polymorphism) 靶位区域扩增多态性; (6) SCAR ( Sequence Char acterized Amplified Region) 序列特征化扩增区域; (7) SRAP ( Sequencerelated Amplified Polymorphism) 相关序列扩增多态性。 2.4以mRNA为基础的分子标记技术

分子蒸馏操作规程

一级分子蒸馏操作规程 一、系统概述 本系统特别适用于热敏性、粘滞的或具有高沸点,常规蒸馏无法处理的物料。本系统具有压降小、高真空度、传热系数高、蒸发时间短,可更好地保证物料不被破坏。 二、系统组成 本系统由四个子系统组成:分子蒸馏系统、导热油加热系统、冷冻水系统、循环水系统。下面对子系统逐一介绍。 1、分子蒸馏系统,由进料泵P101、导热油循环泵P10 2、重相出料泵P10 3、 轻相出料泵P104、热水循环泵P106、预热器E101、分子蒸馏E102、冷 井E103、真空缓冲罐V103、一级水环真空泵,三级罗茨泵P105组成。 设计使用温度为170℃、空载真空度10Pa以内。 2、导热油加热系统采用导热油温度自动控制,设计使用温度为170℃。 3、循环水及冷冻水来至公用系统 三、操作规程 在操作本系统前,请仔细阅读设备使用说明书、图纸和本规程,如因不遵循本规程和擅自改造、改变设备用途所造成的不良后果,本公司概不承担任何责任。 1、开机步骤: 1)、在每次开机前,请检查各润滑点是否润滑充分、转动部分是否灵活、冷却水是否接通、阀门是否处在正确位置、有无泄漏、有无安全 隐患,操作人员必须经过培训,并熟知应急处置措施。 2)、保持循环水和冷冻水阀门为打开状态,保证循环水和冷冻水供应正常。开启热水循环泵。检查导热油加热系统所有阀门,打开设备的导热油手动阀门(放空阀和旁通阀除外)。开启温度控制,进料预设温度为160℃,分子蒸馏内导热油温度设定为170℃。当导热油温度升至60℃时,启动真空泵,机组运行应平稳无异常噪音,长期运行需每班监控真空冷却器内液位,每周检测工作液水质,定期更换新工作液。 3)、真空泵启动程序:开启循环水阀门(开度50%,以工作水温度不超过50℃为宜),,开启一级水环真空泵,开启真空泵前进气阀门,当气温低于0℃时,每次停泵后必须将泵内积水排净(包括冷却水)以防冻裂; 观察真空度,当真空度低于-0.08MP时开启罗茨机组。分子蒸馏系统为10Pa以下。 2、分子蒸馏进料步骤: 开启进料阀,启动进料泵,调节泵后调节阀控制进料量1000kg/h,启动分子蒸馏刮板电机,刮板电机频率设定40HZ,产品色度可通过管路视镜观察。。 3、分子蒸馏出料步骤: 设定轻组分罐的出料液位上限为900mm,出料液位下限为300mm,设定重组分罐的出料液位上限为900mm,出料液位下限为300mm,保证 大气腿下端浸没在轻组分中,当出料泵启动时,应根据流量调节泵前阀门

PSA制氮用碳分子筛简介

PSA制氮用碳分子筛简介 二十世纪五十年代,伴随着工业革命的大潮,碳材料的应用越来越广泛,其中活性碳的应用领域扩展最快,从最初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。与此同时,随着技术的进步,人类对物质的加工能力也越来越强,在这种情况下,碳分子筛应运而生。六十年代,碳分子筛在美国最先制造成功并很快推广应用,最初,碳分子筛是被用作从空气中分离氧气的吸附剂,后来逐渐应用在制取氮气的装置上。到了七十年代未、八十年代初,世界各国对氮气的需求量不断增加,而变压吸附制氮技术也逐渐成熟起来,进一步推动了碳分子筛制造技术的发展。 到了一九八二年,美国和日本的氮气产量相继超过了氧气,此时,变压吸附制取的氮气已经占氮气总产量的18%左右,由于变压吸附制氮所占的市场份额越来越大,世界各主要工业国家都投入了资金研发变压吸附用碳分子筛,其中,美国、日本、德国在技术上处于领先地位。一直到今天,世界上主要的碳分子筛生产厂家也还是分布在这些国家。比较著名的有美国的Calgon公司、普莱克斯公司;日本的岩谷公司、武田公司;德国的BF公司等。其中,美系分子筛在国内所占市场份额很小,德系和日系分子筛厂家在国内都有代理公司,因而所占市场份额也是最大的。 碳分子筛的原料为椰子壳、煤炭、树脂等,第一步先经加工后粉化,然后与基料揉合,基料主要是增加强度,防止破碎粉化的材料;第二步是活化造孔,在600~1000℃温度下通入活化剂,常用的活化剂有水蒸气、二氧化碳、氧气以及它们的混合气。它们与较为活泼的无定型碳原子进行热化学反应,以扩大比表面积逐步形成孔洞活化造孔时间从10~60min 不等;第三步为孔结构调节,利用化学物质的蒸气:如苯在碳分子筛微孔壁进行沉积来调节孔的大小,使之满足要求。 下面以一粒分子筛为例,简单了解一下它的内部的孔结构: 如图中所示,在分子筛吸附杂质气体时,大孔和中孔只起到通道的作用,将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中,微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。 德华力来分离氧气和氮气的,因此,分子筛的比表 面积越大,孔径分布越均匀,并且微孔或亚微孔数 量越多,吸附量就越大;同时,如果孔径能尽量小, 范德华力场重叠,对低浓度物质也有更好的分离作 用。因此,在PSA制氮设备中,分子筛的性能直接 关系到整套设备的产气量及能耗,所以,选择合适的吸附剂是重中之重。 瑞气空分设备有限公司从一九七九年研制PSA制氮设备开始,从来就没有停止过选择性能优异的分子筛的脚步,每当厂家有新的分子筛品种研制成功,瑞气总是第一个拿到样品并进行测试。总的说来,分子筛按照性能差异,大至分四个阶段: 第一阶段的碳分子筛由于制造工艺的限制,孔径分布很不均匀只能制得纯度为97%、98%左右的氮气,回收率只有26%~34%,能耗较高; 第二阶段的碳分子筛性能有所提高,可以制得99.9%以上纯度的氮气,但能耗相当惊人,不具备大规模应用的条件,这个阶段的分子筛在制取97%、98%纯度氮气时,回收率达到了37%~42%,已经得到了广泛的应用。 第三阶段分子筛随着加工技术的提高,性能也取得了长足进步,能一次性制得99.99%

分子蒸馏技术的原理和应用(精)

分子蒸馏技术的原理和应用 分子蒸馏技术简介 分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术,能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术,能在极高真空下操纵,它依据分子运动均匀自由程的差别,能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离本钱,极好地保护了热敏性物质的特点品质,该项技术用于纯自然保健品的提取,可摆脱化学处理方法的束缚,真正保持了纯自然的特性,使保健产品的质量迈上一个新台阶。 分子蒸馏技术,作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段,自本世纪三十年代出现以来,得到了世界各国的重视。到本世纪六十年代,为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要,分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置,用于浓缩维生素A,但当时由于各种原因,应用面太窄,发展速度很慢。但是,在过往地三十多年中,人们一直在不断地重视着这项新的液-液分离技术的发展,对分离装置精益求精、完善,对应用领域不断探索、扩展,因而一直有新的专利和新的应用出现。特别是从八十年代末以来,随着人们对自然物质的青睐,回回自然潮流的兴起,分子蒸馏技术得到了迅速的发展。 对分子蒸馏的设备,各国研制的形式多种多样。发展至今,大部分已被淘汰,目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。这两种形式的分离装置,也一直在精益求精和完善,特别是针对不同的产品,其装置结构与配套设备要有不同的特

点,因此,就分子蒸馏装置本身来说,其开发研究的内容尚十分丰富。 在应用领域方面,国外已在数种产品中进行产业化生产。特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出,如:从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。另外,在精细化工中间体方面的提取和分离,品种也越来越多。 我国对分子蒸馏技术的研究起步较晚,八十年代末期,国内引进了几套分子蒸馏生产线,用于硬脂酸单甘酯的生产。国内的科研职员也曾经作过一些研究,但未见产业化应用的报道。 分子蒸馏成套产业化装置具有设计新奇、结构独特、工艺先进,可明显进步分离效率。从小试到产业化生产又到小试的反复循环实验探索中,特别解决了产业化生产中轻易出现的突出题目。如有效地解决了物料返混题目,明显地进步了产品质量,创造性地设计了有补偿功能的消息密封方式;实现了产业装置高真空下的长期稳定运行。该项技术属国内领先、国际先进。 截止目前为止已经开发的产品有二十余种,如:硬脂酸单甘酯、丙二醇酯、玫瑰油、小麦胚芽油、米糠油、谷维素等。并已确定了应用分子蒸馏技术的有关工艺条件,为进行产业化生产奠定了基础。 分子蒸馏的原理和装置的结构决定其有如下特点: 1、分子蒸馏的操纵温度远低于物料的沸点: 由分子蒸馏原理可知,混合物的分离是由于不同种类的分子溢出液面后的均匀自由程不同的性质来实现的,并不需要沸腾,所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操纵的,这一点与常规蒸馏有本质的区别。 2、蒸馏压强低: 由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部压强极小,可以获得很高的真空,因此分子蒸馏是在很低的压强下进行操纵,一般为×10-1Pa数目级(×10-3为托数目级)。

分子蒸馏技术原理

1、分子蒸馏技术的基本原理 分子蒸馏不同于一般的蒸馏技术。它是运用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现物质的分离,因而能够实现在远离沸点下操作。 根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够能量时,就会从液面逸出而成为气相分子,随着液面上方气相分子的增加,有一部分气体就会返回液体,在外界条件保持恒定情况下,就会达到分子运动的动态平衡。从宏观上看达到了平衡。 液体混合物为达到分离的目的,首先进行加热,能量足够的分子逸出液面,轻分子的平均自由程大,重分子平均自由程小,若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面,使得轻分子不断被冷凝,从而破坏了轻分子的动平衡而使混合液中的轻分子不断逸出,而重分子因达不到冷凝面很快趋于动态平衡,不再从混合液中逸出,这样,液体混合物便达到了分离的目的。 2、分子蒸馏技术的特点 由分子蒸馏的原理可以看出,分子蒸馏有许多常规蒸馏所不具备的特点。 2.1分子蒸馏的操作真空度高。 由于分子蒸馏的冷热面间的间距小于轻分子的平均自由程,轻分子几乎没有压力降就达到冷凝面,使蒸发面的实际操作真空度比传统真空蒸馏的操作真空度高出几个数量级。分子蒸馏的操作残压一般约为0.1~1Pa数量级。 2.2分子蒸馏的操作温度低。 分子蒸馏依靠分子运动平均自由程的差别实现分离,并不需要到达物料的沸点,加之分子蒸馏的操作真空度更高,这又进一步降低了操作温度。 分子蒸馏在蒸发过程中,物料被强制形成很薄的液膜,并被定向推动,使得液体在分离器中停留时间很短。特别是轻分子,一经逸出就马上冷凝,受热时间更短,一般为几秒或十几秒。这样,使物料的热损伤很小,特别对热敏性物质的分离过程提供了传统蒸馏无法比拟的操作条件。 3.4分子蒸馏的分离程度更高。 ,由分子蒸馏的相对挥发度可以看出: x式中:M1————轻分子分子量; M2————重分子分子量 而常规蒸馏相对挥发度α=P1/P2 ,由于M2 >M1 ,所以ατ>α。2 q+ p1 d2 `1 J/ u 由以上特点可以看出,分子蒸馏技术,能分离常规蒸馏不易分离的物质,特别适宜于高沸点、热敏性物质的分离。 分子蒸馏是一种在高真空(<10Pa)条件下,在加热面上被蒸发的分子经过尽可能短的距离到达冷凝面进行冷凝,从而实现液-液分离的蒸馏过程。它具有蒸馏温度低、蒸馏真空度高、受热时间短、分离程度高等优点,是一种较新的尚未广泛运用于工业化生产的分离技术。 物料从上法兰盖进入分子蒸馏器,通过转子上的分配盘将物料连续均匀的分布到垂直的筒体加热面上,物料靠重力下降的同时,被旋转的刮膜装置在加热面强制形成极薄的湍流状液膜。 被蒸发的分子经过很短的距离到达内置冷凝器并冷凝下来,通过蒸发器底部的出料口排出,重组份进入短程蒸馏器的残渣收集槽并从侧面的出口排出。其蒸馏过程分以下几个步骤: 物料在加热面上形成液膜 分子在液膜表面上蒸发 被蒸发的分子从加热面向冷凝面运动 被蒸发的分子在冷凝面上冷凝 蒸馏物和残留物的收集排放 ◆真空度高、蒸馏温度低 分子蒸馏器及其配套设备充分考虑到分子蒸馏的要求,确保最小的空气泄漏率,并根据具体工艺要求,配置最合理的真空系统及其附属设备,使分子蒸馏器内部能稳定处于高真空状态(0.1Pa~10 Pa),此外由于刮膜装置在加热面上强制形成极薄的湍流状液膜,在较低的蒸馏温度下,被蒸发的分子经过很短的距离到达冷凝面并冷凝下来。

最新分子蒸馏技术的原理和应用

分子蒸馏技术的原理 和应用

分子蒸馏技术的原理和应用 分子蒸馏技术简介 分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术,能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术,能在极高真空下操纵,它依据分子运动均匀自由程的差别,能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离本钱,极好地保护了热敏性物质的特点品质,该项技术用于纯自然保健品的提取,可摆脱化学处理方法的束缚,真正保持了纯自然的特性,使保健产品的质量迈上一个新台阶。 分子蒸馏技术,作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段,自本世纪三十年代出现以来,得到了世界各国的重视。到本世纪六十年代,为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要,分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置,用于浓缩维生素A,但当时由于各种原因,应用面太窄,发展速度很慢。但是,在过往地三十多年中,人们一直在不断地重视着这项新的液-液分离技术的发展,对分离装置精益求精、完善,对应用领域不断探索、扩展,因而一直有新的专利和新的应用出现。特别是从八十年代末以来,随着人们对自然物质的青睐,回回自然潮流的兴起,分子蒸馏技术得到了迅速的发展。

对分子蒸馏的设备,各国研制的形式多种多样。发展至今,大部分已被淘汰,目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。这两种形式的分离装置,也一直在精益求精和完善,特别是针对不同的产品,其装置结构与配套设备要有不同的特点,因此,就分子蒸馏装置本身来说,其开发研究的内容尚十分丰富。 在应用领域方面,国外已在数种产品中进行产业化生产。特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出,如:从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。另外,在精细化工中间体方面的提取和分离,品种也越来越多。 我国对分子蒸馏技术的研究起步较晚,八十年代末期,国内引进了几套分子蒸馏生产线,用于硬脂酸单甘酯的生产。国内的科研职员也曾经作过一些研究,但未见产业化应用的报道。 分子蒸馏成套产业化装置具有设计新奇、结构独特、工艺先进,可明显进步分离效率。从小试到产业化生产又到小试的反复循环实验探索中,特别解决了产业化生产中轻易出现的突出题目。如有效地解决了物料返混题目,明显地进步了产品质量,创造性地设计了有补偿功能的消息密封方式;实现了产业装置高真空下的长期稳定运行。该项技术属国内领先、国际先进。 截止目前为止已经开发的产品有二十余种,如:硬脂酸单甘酯、丙二醇酯、玫瑰油、小麦胚芽油、米糠油、谷维素等。并已确定了应用分子蒸馏技术的有关工艺条件,为进行产业化生产奠定了基础。 分子蒸馏的原理和装置的结构决定其有如下特点: 1、分子蒸馏的操纵温度远低于物料的沸点:

分子蒸馏的应用研究进展

!" 分子蒸馏的应用研究进展 陈文伟,陈 钢,高荫榆 (南昌大学食品科学教育部重点实验室,江西南昌!!##$%) 摘 要:阐述了分子蒸馏的基本原理及其区别于普通真空蒸馏的主要特点,并介绍了分子蒸馏在食品、医 药、香料等工业方面的应用研究。 关键词:分子蒸馏;短程;研究应用中图分类号:&’#()*) 文献标识码:+ 文章编号:,##%-.!/"0(##!1#"-##!"-#! 分子蒸馏过程一般可分为以下"步: 21物料在加热面上的液膜形成;31分子在液膜表面上的自由蒸发;41分子从加热面向冷凝面的运动;51分子在冷凝面上的捕获;61馏出物和残留物的收集。! 分子蒸馏的特点 分子蒸馏具有如下特点: 0,1分子蒸馏的操作温度。由分子蒸馏原理可知,混合物的分离是由于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的,并不需要沸腾,所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的。这点与常规蒸馏有本质的区别。 0(1蒸馏压强低。整个物料系统均在真空下,其最低蒸馏压力必须保证低于#*"7892,因此物料不易氧化受损。 从以上两个特点可知,分子蒸馏一般是在远低于常规蒸馏温度的情况下进行操作的。一般常规真空蒸馏或真空精馏由于在沸腾状态下操作,其蒸发温度比分子蒸馏高得多,加之其塔板或填料的阻力,比分子蒸馏大得多,所以其操作温度比分子蒸馏高得多。 0!1受热时间短。由分子蒸馏原理可知,受加热的液面与冷凝面间的距离要求小于轻分子的平均自由程,而由液面逸出的轻分子,几乎未经碰撞就到达冷凝面,所以受热时间很短。另外,混合液体呈薄膜状,使液面与加热面的面积几乎相等,这样物料在蒸馏过程中受热时间就变得更短。对真空蒸馏而言,受热时间为,:,而分子蒸馏仅为十几秒。 0$1分离程度更高。分子蒸馏能分离常规蒸馏 收稿日期:(##!-#(-(#作者简介:陈文伟(,/%.-) ,男,硕士,研究方向为食品资源的开发与利用。分子蒸馏0;<864=82>5?@A?882A?A -D2A:5?@A?882A?

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