分子蒸馏原理与装置
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。
分子蒸馏的原理和应用
分子蒸馏的原理和应用一、分子蒸馏的原理分子蒸馏是一种重要的分离技术，其原理基于不同组分的挥发性差异。
通过控制温度和压力的变化，将混合物中的各个组分蒸发并再凝结收集，达到分离纯化的目的。
以下是分子蒸馏的原理要点：1.挥发性差异：混合物中的各个组分在蒸馏条件下有不同的挥发性，即蒸发速率不同。
这是分子蒸馏能够实现分离的基础。
2.沸点差异：挥发性差异主要是由组分间沸点差异引起的。
在分子蒸馏过程中，通过调节温度和压力，使得沸点较低的组分先蒸发，沸点较高的组分后蒸发，从而实现分离。
3.密封系统：分子蒸馏需要在密封系统中进行，以保持温度和压力的稳定性。
通常采用精密的实验设备，如分子蒸馏柱和蒸馏装置，来确保分离效果。
二、分子蒸馏的应用分子蒸馏广泛应用于化工、石油、制药等领域，用于纯化和分离各种混合物。
以下是分子蒸馏的常见应用：1.石油精制：在石油炼制过程中，通过分子蒸馏可以将原油中的不同沸点范围内的组分分离出来，从而得到高纯度的油品，如汽油、柴油等。
2.精细化工：在化学工业中，分子蒸馏被广泛应用于石油化工、有机合成等过程中，用于纯化和分离各种化合物。
3.制药工业：在制药工业中，分子蒸馏常用于药物纯化和分离。
通过分子蒸馏可以从复杂的药物混合物中提取出目标化合物，并去除杂质。
4.食品工业：分子蒸馏在食品加工中也有应用，常用于提取香精、食用油等。
通过分子蒸馏，可以将食品中的有害物质去除，提高食品的质量和安全性。
5.环境保护：分子蒸馏技术在环境保护中也得到了应用。
例如，通过分子蒸馏可以将废水中的有机物质分离出来，减少污染物的排放。
三、分子蒸馏的优势与传统的蒸馏技术相比，分子蒸馏具有以下优势：1.高效分离：分子蒸馏可以实现高效分离，适用于挥发性差异较小的高沸点混合物。
2.低温操作：由于分子蒸馏具有较高的分离效率，可以在相对较低的温度下进行操作，可以避免热敏性物质的分解。
3.保留挥发组分：相比传统蒸馏，分子蒸馏可以保留更多挥发性组分，提高产品的纯度和质量。
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。
实验室分子蒸馏原理
实验室分子蒸馏原理实验室分子蒸馏是一种常用的分离纯化方法，广泛应用于化学、生物、制药等领域。
它基于液体混合物中不同成分的挥发性差异，通过升温使其部分成分转化为气体，再通过冷凝使其重新变为液体，从而实现分离纯化的目的。
下面将从原理、设备和应用几个方面详细介绍实验室分子蒸馏。
一、原理实验室分子蒸馏的原理是利用液体混合物中不同成分的挥发性差异实现分离纯化。
在实验室蒸馏过程中，会将液体混合物置于一个蒸馏瓶中，加热使其升温。
当液体混合物中的某些成分的挥发性大于其他成分时，这些成分会首先转化为气体，进入蒸馏塔。
然后，通过冷凝器冷却，使气体重新变为液体，从而实现分离纯化。
二、设备实验室分子蒸馏通常使用以下设备：蒸馏瓶、加热器、冷凝器和收集瓶。
蒸馏瓶是存放液体混合物的容器，它通常带有一个精确测量温度的温度计。
加热器可以提供热量，使液体混合物升温。
冷凝器则用于冷却气体，使其重新变为液体。
收集瓶则用于收集分离后的纯化物质。
三、应用实验室分子蒸馏在化学、生物和制药等领域有着广泛的应用。
在化学领域，它常用于分离、纯化有机化合物，如提取天然产物中的有效成分。
在生物领域，实验室分子蒸馏常用于提取和纯化蛋白质、核酸等生物大分子。
在制药领域，实验室分子蒸馏用于制备纯净的药物原料，以确保药物的质量和疗效。
实验室分子蒸馏是一种高效、可靠的分离纯化方法，但在实际操作中也存在一些注意事项。
首先，应根据不同物质的挥发性差异选择合适的温度和压力条件。
其次，要确保设备的密封性和安全性，避免气体泄漏或发生意外。
此外，还应注意实验操作的精确性和准确性，以实现高效的分离纯化效果。
总结起来，实验室分子蒸馏是一种重要的分离纯化方法，通过利用液体混合物中不同成分的挥发性差异实现分离纯化。
它在化学、生物、制药等领域有着广泛的应用，可以提取、纯化各种物质。
在实际操作中，需要注意选择合适的温度和压力条件，确保设备的密封性和安全性，并保证实验操作的准确性。
实验室分子蒸馏的发展将为科学研究和工业生产提供更多的可能性，推动相关领域的发展和进步。
分子蒸馏的原理及设备
2、分子蒸馏原理
?液体混合物沿加热板自上而下 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
2、全套装置的系统组成
2、全套装置的系统组成
? 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与排料功能。
5、简易离心式分子蒸馏实验装置
该装置为早期的离心式实验 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。
?5、简易离心式分子蒸馏实验装置
6、离心式分子蒸馏实验装置流程
6、离心式分子蒸馏实验装置流程
加料泵 B将贮槽 A中物料，经过预热器 C打入离心式分子 蒸馏器D中，蒸出物进入贮藏罐J，蒸余物可经过热交换器H 进入蒸余物循环槽 I，再返回分子蒸馏器再分离。流程中真 空系统由真空泵、扩散泵等组成。
三、分子蒸馏设备
由热力学原理可知：
d——分子有效直径 p——分子所处空间压力 K——波尔兹曼常数 T——分子所处环境温度
分子蒸馏 原理
分子蒸馏原理分子蒸馏是一种先进的分离技术，它基于不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
以下将详细解释这一过程：1. 分子蒸馏原理分子蒸馏利用了不同物质分子运动平均自由程的差异。
在常压下，轻分子的平均自由程比重分子要大得多，这就意味着在相同的距离上，重分子需要的时间比轻分子长。
因此，通过控制合适的操作条件，我们可以让轻分子在液面上方逸出进入气相，而重分子则留在液相中。
2. 不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离不同物质分子运动平均自由程的差别是实现分离的关键。
轻、重分子由于其不同的分子量和分子特性，会有不同的平均自由程。
在分子蒸馏过程中，轻、重分子会根据其平均自由程的不同，移动不同的距离。
3. 轻、重分子逸出液面进入气相在分子蒸馏过程中，轻、重分子会根据其特性从液面逸出进入气相。
由于轻分子的平均自由程较大，它们更容易从液面逸出进入气相。
相反，重分子的平均自由程较小，它们更难从液面逸出进入气相。
4. 轻、重分子自由程不同，移动距离不同由于轻、重分子的平均自由程不同，它们在液面上的移动距离也不同。
轻分子的平均自由程较大，它们可以在液面上方移动较远的距离。
而重分子的平均自由程较小，它们在液面上方移动的距离较短。
5. 设置冷凝板，轻分子被冷凝排出，重分子沿混合液排出在分子蒸馏设备中，通常会设置冷凝板以收集轻分子。
当轻分子从液面逸出进入气相后，它们会碰到冷凝板并被冷凝排出。
而重分子则沿混合液排出。
6. 沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力在分子蒸馏过程中，沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力。
由于轻、重分子的特性不同，它们在沸腾的薄膜和冷凝面之间的移动距离也不同。
轻分子可以移动较远的距离，而重分子则移动较短的距离。
这种移动距离的差异使得轻、重分子得以分离。
7. 微小的压力降引起蒸汽的流动在分子蒸馏过程中，微小的压力降会引起蒸汽的流动。
当轻、重分子从液面逸出进入气相后，它们会随着蒸汽流动。
分子蒸馏原理与装置资料
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原理
基本原理
– 为达到使液体混合物分离的目的，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 均自由程处设置冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝， 从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。 而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。于是将混合 物分离了。 – 由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，分子蒸馏亦称短程蒸 馏(Short-Path Distillation)。
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– N：萘甲醛 柠檬醛 – P：PET再生(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 葡萄糖衍生物 天 然苹果香精 帕罗西汀 硼酸乙二醇醚 – Q：茄尼醇(废次烟叶、马铃薯叶) 3-羟基丙腈(HPN) – R：润滑油(聚α -烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、 聚异丁烯合成油) L-乳酸 松香酯 肉桂醛(肉桂油) 山苍 子油 – S：生物柴油(脂肪酸甲酯或乙酯) 三烯生育酚 三氯新(三 氯-2羟基二苯醚) 三甘醇 三十烷醇 三聚酸 双甘油酯 鼠尾草抗氧剂 杀虫剂 食用油脱酸 缩水甘油基化合物 羧酸二酯(润滑油) 蒜素 鲨烯(三十碳六烯酸) 十二烷内酯 双-β -羟乙基对苯二甲酸酯 酸性氯化物 生物碱衍生物 四唑-1-乙酸 三聚甲醛回收(天然及合成)生育酚
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原理
基本概念
– 分子碰撞 刚性球弹性碰撞理论 实际碰撞与之有差别
分子刚性
分子的碰撞机构
弹性碰撞
刚球的弹性碰撞
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原理
– 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)称为分子有效直径[1]。 分子有效直径是热运动概念，不是物理学、化学的 分子直径。 分子有效直径的数量级是10-10m(即0.1nm)。 标准状态(p=1atm、T=273.15K)下，分子平均间距约 为3.3×10-9m。 300K、1atm时分子有效直径
分子蒸馏原理和其实际应用
分子蒸馏原理和其实际应用分子蒸馏是一种常见的分离技术，主要利用液体混合物的成分具有不同的沸点来实现精确的分离。
本文将详细介绍分子蒸馏的原理以及其实际应用。
分子蒸馏的原理：分子蒸馏的基本原理是根据液体混合物各组分的沸点差异，通过升华和凝结过程将馏出液中想要分离的物质单独收集。
分子蒸馏通常需要通过提高系统压力或降低操作温度来实现。
在分子蒸馏过程中，液体混合物首先被加热，使其达到沸点。
随着液体的升温，其中沸点较低的组分开始蒸发并形成蒸汽。
这些蒸汽通过冷凝器，降温并恢复为液体形式，形成馏出液。
由于液体混合物中各个组分的沸点不同，较高沸点的组分会在液体中留下。
这样，通过重复蒸发和凝结操作，可以分离出不同组分。
分子蒸馏的实际应用非常广泛，下面列举几个常见的应用。
1.原油分离：分子蒸馏是石油工业中最常用的分离技术之一、原油中包含了众多不同成分，通过分子蒸馏可以将这些成分按照沸点逐渐分离出来，从而生产出各种不同的石油产品，如汽油、柴油、润滑油等。
2.酒精制备：在酿酒过程中，通过对发酵产物进行分子蒸馏，可以将酒精与其他组分（如水、醛等）分离出来，从而得到纯净的酒精。
3.食品加工：在食品加工过程中，需要对各种原料进行分离和提纯。
分子蒸馏常被用于提取和分离食品中的香料、色素、味道等物质。
4.药物制备：分子蒸馏在制药工业中也有重要应用。
通过分子蒸馏，可以从草药中提取有效成分，制备高纯度的药物。
5.精细化工：分子蒸馏技术广泛应用于化工领域，用于分离提纯各种有机溶剂、液氨、稀硫酸等化工产品。
除了以上应用外，分子蒸馏还被广泛应用于环境保护和资源回收领域。
例如，在废水处理过程中，可以通过分子蒸馏将废水中的有害物质以及有用的溶质分离开来，达到净化水源的目的。
在资源回收中，分子蒸馏也可以用于提纯回收废物中的有用物质。
总的来说，分子蒸馏是一种重要的分离技术，其原理简单而有效。
在各个工业领域，分子蒸馏都有广泛的应用，用于提纯和分离各种物质。
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C3H6、CH3I、B2H6、C2F6、n-C3H8、n-C4H10、nC14H30、CF2Cl2、C2H5Cl、C2H5OH、CHFCl2、CH2Cl2 、C2H5NH2、、CH2Br2、(CH3)2NH、
SF6、i-C4H10、i-C5H12、i-C8H18、n-C7H16、CHCl3、 CHBr3、CHCl3、CHI3、CCl4、CBr4、C2F2Cl4、C6H6 、B5H9、B10H14、 C6H5CH3、C6H11CF3、C6H4(CH3)2、 (CH3)3N、(C2H5)3N、C(CH3)3Br、C(CH3)3OH、 C(CH3)2CHOH、(CH3)2CHCl、呋喃、吡啶、喹啉、噻 吩、二氧已烷 1,3,5-三已基苯
M1-轻组分相对分子质量 M2-重组分相对分子质量； p1-轻组分饱和蒸气压，Pa； p2-重组分饱和蒸气压，Pa。
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原理
蒸发速度
– 具有自由流动膜的“纯”分子蒸馏的 Lang muir － knudsen 方程。
M1 G 15 p T
G－蒸发速度[Kg/m2· h] M－分子量 p－蒸汽压[Pa] T－蒸馏温度[K] 上式是假定蒸发是不受其它分子阻碍情况下导出的，实 际蒸发出来的分子在到达冷凝表面以前，难免要与残余 气体的分子碰撞，上式给出的 G 值是达不到的。实际中 必需乘以一个因子来加以校正，此因子用符号表示。 残余气体压力愈低，值愈接近１，现代装置可达0.9。
m
vm
f 2vm
d 2T
kp
d-分子有效直径 p- 压强(以下称压力) k-玻耳兹曼常数，k=1.380658×10-23 T-温度
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原理
于是
kT k 1 T m 2 2 2d p 2 d p
平均自由程与分子有效直径、温度、压力有关。 分子有效直径愈小，分子平均自由程愈大。 温度愈高，分子平均自由程愈大。 压力愈低，分子平均自由程愈大。 标准状态几种气体分子的平均自由程
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– Z：植物甾醇 植物蜡 芝麻素 真空泵油 制动液 中碳 链甘油三酯(MCT) 脂肪酸及其衍生物 增塑剂 增效醚 甾醇酯 蔗糖酯 紫罗兰酮 酯类油(双酯、多元醇酯、复 酯) 植物油脱臭馏出物 紫苏籽油 蔗蜡 棕蜡 镇 静剂 棕榈油
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原理
分子 分子量 有效直径(10-10m) 空气 29 3.36 氧 32 3.57
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氮 28 3.1
氢 2 2.72
原理
分子有效直径
分子直径(nm) <0.38 ～0.38 0.41-0.49 分子 He、Ne、Ar、H2、N2、O2、CO、NH3、H2O Kr、Xe、CO2、CS2、CH4、C2H2、C2H6、CH3Cl、 CH3OH3、CH3CN5、CH3NH2、CH3Br2、、、、、
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原理
基本原理
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原理
实现分子蒸馏应满足的条件
– 轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好 ； – 蒸发面与冷凝面的间距必须小于轻分子的平均自由程、大 于重分子的平均自由程。
分子蒸馏过程
– 液相分子运动 物料分子从液相主体向蒸发表面扩散 液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素 – 蒸发表面分子运动 液体分子从液面逸出 物料分子在液层上自由蒸发速度随温度升高而增大 分离程度随温度升高而降低
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– N：萘甲醛 柠檬醛 – P：PET再生(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 葡萄糖衍生物 天 然苹果香精 帕罗西汀 硼酸乙二醇醚 – Q：茄尼醇(废次烟叶、马铃薯叶) 3-羟基丙腈(HPN) – R：润滑油(聚α-烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、 聚异丁烯合成油) L-乳酸 松香酯 肉桂醛(肉桂油) 山 苍子油 – S：生物柴油(脂肪酸甲酯或乙酯) 三烯生育酚 三氯新(三 氯-2羟基二苯醚) 三甘醇 三十烷醇 三聚酸 双甘油酯 鼠尾草抗氧剂 杀虫剂 食用油脱酸 缩水甘油基化合物 羧酸二酯(润滑油) 蒜素 鲨烯(三十碳六烯酸) 十二烷内 酯 双-β-羟乙基对苯二甲酸酯 酸性氯化物 生物碱衍 生物 四唑-1-乙酸 三聚甲醛回收(天然及合成)生育酚
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原理
基本原理
– 为达到使液体混合物分离的目的，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冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上 被冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续 不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡 。于是将混合物分离了。 – 由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，分子蒸馏亦称短程 蒸馏(Short-Path Distillation)。
分子蒸馏原理 与装置
分子蒸馏技术(MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG)简介 与应用 原理 设备 装置
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分子蒸馏技术简介与应用
传统蒸馏技术
利用沸点差进行分离 – 真空间歇蒸馏-旋转蒸发仪 蒸发液面小、液体高度大、液膜厚、物料停留时间长、 真空度低(残余空气压力5Pa以上) 价格低、结构简单、技术高度成熟 – 降膜蒸馏-降膜蒸馏器(降膜蒸发器) 液膜较厚、不均匀、可能有局部过热、蒸气流阻力大 技术成熟 – 强制成膜蒸馏-刮膜蒸馏器(刮面蒸发器)、离心蒸馏器 低沸点组分的分子运动路径长、结构复杂 液膜薄且均匀
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– J：聚甘油酯 聚酯 聚醚 聚烯烃 聚乙二醇(酯) 聚氨 酯 聚戊烯醇 聚四氢呋喃 姜油树脂 姜辣素 姜烯酚 焦油 角鲨烯 结构酯 芥酸酰胺 碱金属精炼 甲基庚烯 酮 间甲基苯甲酸 3-甲基吲哚 激素缩体 姜樟油 鲸 醇 – K：葵花籽油 糠蜡 矿物油渣脱蜡 奎宁衍生物 扩散泵 油 天然抗氧化剂 – L：沥青脱蜡 辣椒油树脂 辣椒红色素 辣椒碱 氯菊酯 磷酸酯 连翘挥发油 邻苯二甲酸二辛酯 – M：玫瑰油 没食子酸醛类衍生物 毛油脱酸(高酸值米糠 油、小麦胚芽油、花椒籽油等) 茉莉精油 煤焦油 酶解 脂肪酸
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0.5-0.8
0.8-1
原理
分子间力[2] 当分子距离小于分子有效 直径时，分子间的主要作 用力是斥力；当分子距离 大于分子有效直径时，分 子间的主要作用力是范德 瓦尔斯力；当分子距离大 于10-9m时，分子间力可以 忽略不计。
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原理
– 分子平均自由程 分子碰撞频率
f
vm -分子平均速度 λm -分子平均自由程 由热学原理：
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分子蒸馏技术简介与应用
工业化应用分子蒸馏技术的产品
– T：碳氢化合物 萜烯烃(酯) 桃醛 塔尔油(妥尔油) – W：(天然及合成)脂溶性维生素(A、D、E、K)烷基糖苷(烷 基苷 烷基多苷 烷基多糖苷 烷基聚糖苷 烷基葡萄糖苷) 烷基酚 微晶蜡 戊二醛 维生素E醋酸酯 肟类 – X：小麦胚芽油 新洋茉莉醛 香附子烯 α-香附酮 香 芝麻蒿挥发油 香叶醇 香紫苏内酯 – Y：亚麻酸 油酸酰胺 (深海及发酵)鱼油 鱼肝油 燕麦 油 羊毛脂 羊毛醇 异氰酸酯预聚物 岩兰草油 月桂 二酸 氧化乐果 胺 乙醛酸 乙酰氨基苯乙酸乙酯异构体 亚 麻籽油 同位素铀浓缩 依托芬那酯 乙氧基脂肪醇 乙氧脂肪酸 液化煤 乙烯基吡咯烷酮 玉米油 乙酰柠 檬酸酯 腰果油 异丙烯二羧酸酯
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原理
基本概念
– 分子碰撞 刚性球弹性碰撞理论 实际碰撞与之有差别
分子刚性
分子的碰撞机构
弹性碰撞
刚球的弹性碰撞
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原理
– 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)称为分子有效直径[1]。 分子有效直径是热运动概念，不是物理学、化学的 分子直径。 分子有效直径的数量级是10-10m(即0.1nm)。 标准状态(p=1atm、T=273.15K)下，分子平均间距约 为3.3×10-9m。 300K、1atm时分子有效直径
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原理
– 分子从蒸发面向冷凝面运动 分子在真空中飞射是主运动 只要真空度合适,使蒸发分子的平均自由程大于或等 于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。 存在布朗运动 在飞射过程中可能与残存的空气分子碰撞 ,也可能相 互碰撞。 – 分子在冷凝面上冷凝 如果液膜很薄，可以认为冷凝是瞬间完成的。 冷凝面形状要合理、需极光滑，使凝结液迅速转移。
基本原理
– 根据分子运动理论，液体混合物受热后分子运动会加剧， 当接受到足够能量时，就会从液面逸出成为气相分子。 – 随着液面上方气相分子数量的增加、相互进行随机碰撞， 有一部分气相分子就会返回液相。在外界条件保持恒定的 情况下，最终会有离开液体的分子数与返回液体的分子数 相同。即达到分子运动的动态平衡，从宏观上看称为达到 了平衡。 – 不同种类的分子，其平均自由程不同。 – 液体分子受热从液面逸出，如进入高真空的空间，在小于 平均自由程的距离内，碰撞概率很小。
技术发展
– 1922年Brö nsted和Hevesy设计了第一套可以应用的实验用分 子蒸馏装置进行汞同位素分离。 – Burch制成盘式实验用分子蒸馏装置，用汞扩散泵达到 0.13Pa的绝对压力，蒸馏出较高分子量、极低蒸气压的液 体。 – 1930年代，Burch、Waterman、Hickman分别发展了分子 蒸馏技术，Hickman小组设计了离心式分子蒸馏装置。
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分子蒸馏技术简介与应用
应用领域
– 热敏性化合物的热分离 – 生物提取液中有效成分的 分离 – 有机合成物质的提纯 – 工业废料的回收利用 – 食品工业中毒害物质的去 除 – 有机化合物的脱色、除异 味 – 化合物中残留溶剂的高精 度去除
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分子蒸馏技术简介与应用