进口品牌分子蒸馏装置技术对比
分子蒸馏设备用途
分子蒸馏设备用途一、引言分子蒸馏设备是一种常见且重要的化工设备，它广泛应用于石油化工、化学工程、医药制造等领域。
本文将重点探讨分子蒸馏设备的用途，介绍其在不同行业中的应用情况。
二、石油化工行业中的应用1. 石油分馏：分子蒸馏设备在石油分馏过程中起到关键作用。
通过对原油进行分子蒸馏，可以将原油中的不同碳链长度的烃类分离出来，从而得到不同级别的石油产品，如汽油、柴油、煤油等。
2. 石化产品提纯：在石化产品的生产过程中，常常需要对原料或中间产品进行提纯。
分子蒸馏设备可以根据不同化合物的沸点差异，将混合物中的杂质分离出来，从而得到高纯度的化学品，如乙烯、丙烯等。
三、化学工程行业中的应用1. 反应物回收：在化学反应中，有些反应物是有限的资源或昂贵的原材料，因此需要对反应后的产物进行回收。
分子蒸馏设备可以通过控制温度和压力，将反应产物中的目标物质分离出来，以便进行后续利用。
2. 溶剂回收：在化学合成中，常常需要使用溶剂来溶解反应物质。
为了降低成本和环境污染，需要对使用过的溶剂进行回收。
分子蒸馏设备可以将溶剂与反应产物分离开来，使溶剂得以回收再利用。
四、医药制造行业中的应用1. 药物纯化：在药物制造过程中，分子蒸馏设备可以用于药物的纯化。
通过将混合物中的杂质分离出来，得到高纯度的药物成分，提高药物的质量和纯度。
2. 药物回收：在药物制造过程中，有些药物成分可能是稀有或昂贵的，因此需要进行回收。
分子蒸馏设备可以将需要回收的药物成分从混合物中分离出来，以便进行二次利用。
五、其他行业中的应用除了上述行业，分子蒸馏设备在其他领域也有广泛的应用。
1. 食品工业：在食品工业中，分子蒸馏设备可以用于提取香精和调味品中的香气成分，以及分离食品中的有害物质。
2. 环境保护：分子蒸馏设备可以应用于环境保护领域，用于处理废水和废气中的有害物质，以净化环境。
六、总结分子蒸馏设备是一种重要的化工设备，具有广泛的应用领域。
它在石油化工、化学工程、医药制造等行业中发挥着关键作用，可以实现原料分离、产品提纯、反应物回收等多种功能。
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]。
分子蒸馏技术及其应用
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内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。
分子蒸馏原理与装置
分子蒸馏原理与装置分子蒸馏是一种通过分子的不同挥发性实现分离的方法，适用于挥发性相差较小的物质的分离。
其基本原理是根据分子在不同温度下的挥发性差异，通过加热液体混合物使其蒸发，然后在恰当的冷却条件下将蒸汽重新凝结，从而实现不同组分之间的分离和纯化。
分子蒸馏装置主要由加热部分、分馏塔和冷却部分组成。
加热部分有加热炉、换热器和加热圈等组成，用于提供蒸汽生成的热源。
分馏塔是整个分子蒸馏过程的核心部分，通常分为进料部分、提馏部分和回流部分三部分。
进料部分将混合物加入分馏塔，提馏部分是分离蒸汽和液体的主要区域，回流部分通过将部分液体回流至塔顶，提高塔顶物料的液体含量并提高分离效果。
冷却部分则通过冷凝器和冷却水提供冷却能量，将蒸汽凝结为液体，收集纯净的分离组分。
分子蒸馏的工作原理是根据不同组分之间的挥发性差异来实现的。
在分馏塔内，加热液体混合物使其蒸发形成蒸汽，蒸汽在提馏部分与冷却的回流液体接触，部分液体凝结为液体滴落回分馏塔，同时蒸汽中的较挥发性组分相对浓缩，从而达到分离效果。
较挥发性组分以蒸汽的形式从分馏塔的塔顶通过冷凝器冷却，凝结成为纯净的液体产品。
而不易挥发的组分则通过降解温度的方式凝结在分馏塔的底部，并由回流液体带回提馏部分重新参与分离。
在实际应用中，分子蒸馏装置需要考虑一系列因素，如进料温度、加热温度、分馏塔压力和塔板设计等，以达到预期的分离效果。
对于分子蒸馏的优化，可以通过提高加热区域的温度梯度、增加分馏塔的塔板数目和改善材料的传热性能等方式来提高分离效果。
总之，分子蒸馏是一种通过控制不同组分的挥发性实现分离和纯化的方法。
其原理是基于分子在不同温度下的挥发性差异，通过加热液体混合物使其蒸发，然后在适当的冷却条件下将蒸汽重新凝结，从而达到分离组分的目的。
分子蒸馏装置通常包括加热部分、分馏塔和冷却部分，通过加热炉和换热器提供热源、分馏塔实现分离和纯化、冷凝器和冷却水提供冷却能量。
分子蒸馏的应用范围广泛，特别适用于挥发性相近的物质的分离和纯化。
分子蒸馏技术
2. 分子蒸馏过程及其特点
2.1 分子蒸馏过程
分子由液相主体至冷凝 面上冷凝的过程需经历 四个步骤：
内扩散→自由蒸发→飞 射→冷凝
冷凝面 蒸发面
(1)内扩散：分子由液相主体扩散至蒸发面的 扩散速率。该步骤的速率是控制分子蒸馏速 度的主要因素，因此在设备设计中,应尽可能 减薄液层的厚度并强化液层的流动。
(4)冷凝：即蒸汽分子在冷凝面上冷凝。 为使该步骤能够快速完成，应采用光滑 且形状合理的冷凝面，并保证蒸发面与 冷凝面之间有足够的温度差(一般应大于 60℃)。
2.2 分子蒸馏技术的特点
2.2.1 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1×10-1Pa数量级.
(2)自由蒸发：分子在液层表面上的自由蒸发。 蒸发速率随温度的升高而增大，但分离因子 有时却随温度的升高而下降。因此,应根据组 分的热稳定性、分离要求等具体情况，选择 适宜操作温度。
(3)飞射：蒸气分子由蒸发面向冷凝面飞射过 程中，蒸气分子均具有相同的运动方向，相 互碰撞对飞射方向和蒸发速率影响不大。但 残存的空气分子呈杂乱无章的热运动状态， 其数量的多少对蒸发分子的飞射方向及蒸发 速率均有重要的影响。因此，分子蒸馏过程 必须在足够高的真空度下进行。
(3)在中草药和保健食品开发方面的应用前景。我国丰 富的特有中草药资源，是开发保健食品最有前景的 直接资源。传统方法所制备的中草药产品，大多都 是粗品，有效成分含量低、产品质量差，部分中草 药有效成分无法提取出来，多种有效成分难以分离， 因而深度开发存在一定的困难。分子蒸馏技术可对 制备的中草药粗提物进一步提纯精制，进行脱色、 脱臭、纯化、特殊有效成分的提取和分离，并且能 够去除中草药种植过程中所污染和残留的杀虫剂、 农药和重金属等有害物质。分子蒸馏技术对中草药 有效成分损伤小、无污染、提取率高，可避免传统 的间歇式、高温蒸馏的加工生产方式，提高生产效 率。这些特殊优点，都保证了中草药资源中有效成 分的高效提取和分离，从而为保健食品的开发提供 良好的素材。
分子蒸馏技术
分子蒸馏实验
• 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。
分子蒸馏的原理
• 分子蒸馏的分离是建立在不同物质挥发度 不同的基础上，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，逸出体分子在 另一面遇冷后又重新返回液面，从而达到 分离的目的。
MD-S80分子蒸馏装置
离心式分子蒸馏
MD-S150分子蒸馏装置
一级分子蒸馏流程图
MD-S80分子蒸馏装置图
二级分子蒸馏流程图
分子蒸馏的影响因素
• • • • 进料速率 蒸发温度 刮膜转速 真空度
进料速率的影响
• 进料速率是影响分子蒸馏分离效率的一个 重要因素。进料速率的快慢主要影响物料 在蒸发器面壁面上的停留时间。选取适宜 的进料速率对提高产品的含量（质量分 数）、和馏出物得率（体积分数）有重要 的影响。
分子蒸馏的特点：
• 分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物, 去除其他杂质, 通过多级分离可同 时分离两种以上的物质; 分子蒸馏的分离过程是物理过程, 因而可很好地保护被分离物质不受 污染和侵害。随着工业化的发展, 分子蒸馏技术已广泛应用于高附加 值物质的分离, 特别是天然物的分离, 因而被称为天然品质的保护者和 回归者。
Байду номын сангаас
分子蒸馏的应用
• 食品工业 • 单甘脂的生产：单甘酯可采用脂肪酸与甘油的酯 化反应和油脂与甘油的醇解反应两种工艺制取。 其原料为各种油脂、脂肪酸和甘油。采用酯化反 应或醇解反应合成的单甘酯,通常都含有一定数量 的双甘酯和三甘酯，通常w (单甘酯) = 40 %～50 % ,采用分子蒸馏技术可以得到w (单甘酯) > 90 % 的高纯度产品。此法是目前工业上高纯度单甘酯 生产方法中最常用和最有效的方法,所得到的单甘 酯达到食品级要求。
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
分子蒸馏装置UIC_KDL5说明书b
实验室短程蒸馏（分子蒸馏）装置操作指南（初稿）注意：实验室短程蒸馏装置（分子蒸馏装置）总价达7万欧元，其关键部件都为全玻璃材质，易碎。
操作中尤其需要仔细的部件，包括：1．全玻璃针形阀：进料筒下方，控制进料速度用的带白色塑料旋柄的是全玻璃针形阀。
操作时千万小心，旋动时轻缓操作，关闭时切不可使劲往里顶，否则玻璃易破碎。
2．真空泵系统：开启或关门真空泵系统时，一定要按操作说明书上的顺序进行，否则会损坏真空泵系统，或者将扩散泵（DIP）中的真空泵油吸入旋片泵（RVP）中而导致真空泵系统故障。
3．启动真空泵系统前：须先于玻璃冷阱中加注入约2／3高度的液氮，将加热蒸馏出来的有些轻组分冷冻凝结截留下来，不致于被真空泵系统吸入泵体内，损害泵性能。
而且冷凝于冷阱中的轻组分，应当在关闭泵系统后、冷阱中无液氮时，及时将这些液状轻组分收集于底下接受瓶中除去。
4．物料要求：对待上机物料（样品）的要求是：经加热蒸馏分离处理后，不管是重组分、还是轻组分，都一定要易于清洗，如用蒸馏水，或者用普通的有机溶剂（如乙醇）经淋洗法清洗干净，否则会因为蒸馏装置是由全玻璃材质制成的，易碎、难于拆卸，且结构较复杂而不易清洗。
因为各玻璃部件连接间的密封圈都是用橡胶制的，不能用铬酸洗液等强酸、强碱性清洗液清洗。
5．往蒸馏装置加料时注意事项：因为进料筒口位于装置的上方，位置较高，所以直接法往进料筒中加料时，要站在凳子上，这时须注意：（1） 加料时，防止加料用容器等物件往下掉，砸坏下面的玻璃部件；（2） 加料时，人要站稳，以免跌倒，碰坏中间的玻璃部件。
6．卸样时注意事项：因为试样收集瓶及接口，都是玻璃的磨口，易破碎。
所以操作时动作要轻缓，切忌心急。
7．工作完毕后清洗要求：每天工作完毕后，都必须将整个彻底清洗干净，且须在接受瓶的磨口连接间塞入一干净纸条，以防一段时间不用后，玻璃磨口粘住，打不开。
8．设备各非可动部件，未经管理员允许，不得擅自拆装：各部件，尤其已由安装工程师固定到位的玻璃部件，且各部件之间的密封用橡胶圈，都是一次性的，一般不得随意拆装，需拆装时，最好请仪器公司的安装工程师。
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1 个，容积 2000ml
1 个，容积 1000ml
主要性能对比
加热方式
夹套导热油加热
夹套导热油加热
电加热带加热
可视性
整体可视
玻璃部分可视，金属进料管道不可视
整体无可视性
成膜方式
固定刮板式转子，忽略物料粘度影响， 活动辊轮式转子，成膜效果受物料粘 活动刮板式转子，成膜效果受物料
强制成膜
度影响，固化趋势强的物料会导致转 粘度影响，固化趋势强的物料会导
子变形
致转子变形
成膜厚度
小于 1mm
1-2mm
1-2mm
本装置主要用于烟草等天然植物提取精华的精制，天然提取物成分复杂，会有高粘度样品存在，而且在真空条件有易起泡飞溅的特 点，因此下面对比了脱气及操作便利性等重要性能。
液膜有湍动效果
液膜无湍动效果
液膜有湍动效果
刮板转子带有向上角度的凹槽，可以 为液膜提供向上的作用力，从而加强 液膜的湍动效果，提高传热系数，进 而提高单位面积物料的总吸收热量。
蒸发温度
蒸发夹套带有膨胀环，最高 350℃
最高 300℃
单层玻璃最高承受 250℃
真空度
双泵真空系统，0.001mbar
单泵真空系统，0.05mbar
单泵真空系统，0.1mbar
物料最高粘度
操作温度下 10000mPas
操作温度下 1000mPas
操作温度下 1000mPas
可连接收集瓶
3 个，容积 250ml，1000ml-4000ml 可任意组合
验。
通过北京赛普泰克公司代理销售，常 规备件可国内提供，无大型及特殊备
件，国内无测试设备。
通过北京德康鼎力公司代理销售， 国内无备件库，所有备件均需进口，
国内无测试设备。
对比品牌 设备型号
德国 VTA 公司 VKL70-5 FDRR
德国 UIC 公司 KDL5
美国 POPE 公司 POPE-2 Inch
主要技术参数对比
蒸发面积
0.052m2
0.048m2
0.033m2
冷凝面积
0.08m2
0.065m2
0.017m2
处理能力
0.1-2 L/h
0.1-1.5 L/h
0.1-1.0 L/h
件的准确性。
实验开始时系统蒸馏还未平衡，此时 收到的物料与稳定后的物料全部收集 到同一收集瓶中，无法做到蒸馏条件
与所收集的物料相对应。
实验开始时系统蒸馏还未平衡，此 时收到的物料与稳定后的物料全部 收集到同一收集瓶中，无法做到蒸 馏条件与所收集的物料相对应。
为方便连续蒸馏实验，可以为设备增 加进出料齿轮泵系统，实现真空状态 下连续进出料。进出料齿轮泵均可以 按单独模块采购，接口统一，可以与
现有设备整体接合。
在现有框架基础上无法增加齿轮泵进 出料系统，且接口不一致（需要特殊
法兰接口）。
无齿轮泵拓展系统。
拓展性
独立齿轮泵系统
技术实力及售 后服务
VTA 公司在中国大陆地区为厂家直 销，在北京上海及深圳设有代表处， 并在北京通州及上海华东理工大学设 有实验室、备件库，可以为用户提供 测试服务，备品备件无需国外进口， 节省时间及高额的国际运费，真空泵 等大型部件维修过程中可酌情提供备 用机，工程师拥有丰富的设备操作经
颜色加深，使实验失败。
无脱气设计
保温全面性
所有与物料接触部分均可加热保温， 包括进料管道及出料管口末端，加热
无死角，防止高粘度物料堵塞。
不锈钢进料管道不可保温，出料管口 末端不可保温。物料在管口与收集瓶
的接口处易凝固堵塞。
进出料管道均无保温，需要额外包 裹电热带，而且玻璃接口位置由于 有卡子阻碍，无法保温。易造成物
料凝固堵塞。
操作便利性 数据精确性
每个出料管口可连接 3 个收集瓶，一 出料管口仅连接 1 个收集瓶，需要频 出料管口仅连接 1 个收集瓶，需要
次可进行 3 组不同的作，降低误操作损坏风险
连接的 3 个收集瓶都与设备真空连 同，切换过程中不会造成任何真空波 动，可以将实验刚开始及快结束时不 稳定条件下的物料区分，确保实验条
传统的辊轮式转子只有对液膜压的作 用，无法使液膜形成湍动效果。传热
效率一般。
液膜湍动效果
脱气设计
采用玻璃夹套侧方管道脱气，物料刮 膜前有 5-10s 时间脱气，可以有效的
防止飞溅现象发生。
无脱气设计
初提的浸膏往往粘度大，并含有溶剂 或水等低沸物残留，接触真空后溶剂 爆沸，导致物料剧烈起泡，飞溅到冷 凝管后污染物料，导致样品纯度下降，