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湖南短程蒸馏设备原理

来源: 发布时间:2024年07月15日

短程精馏,也叫分子蒸馏,是一种近几年发展迅速的分离技术,它可以解决具有热敏性、高沸点等性质的物质的分离问题[1]。说是叫蒸馏,其实原理并不一样,普通蒸馏依靠的是沸点差异,而分子蒸馏则靠的是分子平均自由程。自由程是啥?就是一个分子和其他分子相继碰撞两次之间经过的直线距离(粗略理解意思就是这个分子热运动能跑多远),平均自由程就是个统计上的平均结果了。

短程精馏在石油化工、食品、医药、香精香料精细化工等领域均有运用[2],尤其在天然产物及热敏性物料的分离纯化方面得到应用。例如精制鱼油的提取,鱼油中的EPA、DHA(这玩意儿叫脑黄金,很多婴幼儿产品里面都有这个成分)主要从海产鱼油中提取,采用分子蒸馏的鱼油产品色泽好、气味**、过氧化值低。此外还有天然色素、天然维生素、天然挥发精油的提取,都用到分子精馏。而在石油化工领域,可以用于合成润滑油基础油的精制处理,还有用于油品分析,应用在减压馏分油的深拔领域。 短程蒸馏设备分离过程。湖南短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备

短程蒸馏特点

1、普通蒸馏在沸点温度下进行分离,分子蒸馏可以在任何温度下进行,只要冷热两面间存在着温度差,就能达到分离目的。

2、普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程,液相和气相间可以形成相平衡状态;而分子蒸馏过程中,从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,中间不与其它分子发生碰撞,理论上没有返回蒸发面的可能性,所以,分子蒸馏过程是不可逆的。

3、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象;分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发,没有鼓泡现象。

4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关,表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关,并可由相对蒸发速度求出。


湖南短程蒸馏设备原理短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。

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短程蒸馏(又叫分子蒸馏)是一种热分离工艺,**于分离热敏性产物。短程蒸馏的特点是产物停留时间短、工艺蒸发温度低,力求让蒸馏产物受到尽量小的热应力。可见,短程蒸馏是一种非常温和的蒸馏过程。

短程蒸馏特别适合以下热敏性产物的蒸馏、蒸发、浓缩和汽提:

制药业:原料药、天然及合成维生素、稳定剂

精细化学品:脱除硅油、树脂、聚合物中的单体,脱除预聚物中的异氰酸酯,脱除各种树脂中的溶剂和低聚物

香精香料:从二酯和三酯中蒸馏单甘油酯,提纯欧米伽-3脂肪酸

石油化工:蒸发分馏石油中的油组分和蜡组分,再分馏蜡组分得到硬蜡和超硬蜡,润滑油的生产

塑料行业:聚氨酯预聚物,环氧树脂,丙烯酸酯,多元醇,塑化剂


短程蒸馏优势

从短程蒸馏技术以上的特点可知,它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势:

(1)对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离,分子蒸馏提供了比较好分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作,而且物料停留时间短;

(2)短程蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等,这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法;

(3)短程蒸馏可有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质;

(4)短程蒸馏的分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。


短程蒸馏设备工作原理。

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短程蒸馏利用的则是物质间不同的分子运动平均自由程来实现分离。什么是分子运动平均自由程?一个分子连续两次碰撞间飞行距离的平均值。它的大小取决于分子的密度。因此进行短程蒸馏需要满足的是混合物分子的平均自由程需要存在差异,且差异越大越好。而要满足足够大的分子运动平均自由程,就需要保证足够的低压,因此短程蒸馏的真空度比普通真空蒸馏要高很多。

短程蒸馏的实现过程,简单地说,加热混合液体后,物料分子受热蒸发逸出液面,其中轻重分子的平均自由程不同,轻分子的自由程大,而重分子的自由程小。因此在离液面小于轻分子自由程、而大于重分子的自由程的某处,设置一冷凝面,轻分子就会在抵达该冷凝面时而被冷凝,冷凝后轻分子组分无法实现动态平衡,就会不断从液面逸出被冷凝面捕获,而重分子则因到不达冷凝面,很快就趋于动态平衡,从而实现混合物的分离 短程蒸馏设备是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。湖南短程蒸馏设备原理

短程蒸馏设备安全操作事项。湖南短程蒸馏设备原理

 分子蒸馏的过程可分为四个步骤:

  1、分子从液体到蒸发表面的扩散

  一般来说,液相扩散速率是控制分子蒸馏速度的主要因素,因此应减小液体层的厚度,加强液体层的流动。

  2、分子在液体层表面的自由蒸发

  蒸发速率随温度的升高而升高,但分离系数有时随温度的升高而降低。因此,应根据加工材料的热稳定性选择经济合理的蒸馏温度。

  3、分子从蒸发表面飞到冷凝表面。

  蒸汽分子在向冷凝表面蒸发的过程中可能相互碰撞,并可能与留在两侧的空气分子发生碰撞。因为汽化分子比空气分子重得多,而且它们中的大部分分子具有相同的运动方向,它们自身的碰撞对飞行的方向和蒸发速率几乎没有影响。残余分子在两侧都处于混沌运动状态,因此残余分子的数量是影响蒸发方向和速度的主要因素。

  4、分子在凝聚表面上凝结。

  只要冷热两侧有足够的温差(一般为70~100℃),冷凝表面是合理的,光滑的,可以认为冷凝步骤可以瞬间完成,因此选择合理的形式是非常重要的。



湖南短程蒸馏设备原理

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