河北先进分子蒸馏系统

    分子蒸馏是一种高新分离技术，近十几年来，在国际上得到了十分迅速的发展。特别是随着绿色食品的兴起，这种纯物理分离技术更加倍受青睐。鉴于分子蒸馏是一种温和的分离技术，特别适用于高沸点热敏性物质的分离，因此，它可***用于石油化工、生物制药、食品工业、日化工业、香精香料、农药及塑料工业等。分子蒸馏技术自发现至今，已有七十多年历史，特别是近三十年来的工业化推广应用发展迅速，说明该项技术在高纯物质分离中显示了广阔的应用前景。目前世界各发达国家都在大力开展对分子蒸馏技术的研究，为该项技术创建的研究机构及专业公司也相继产生，我国有些科研机构也相继开展了对此项技术的研究。随着相关技术的进步，国产设备的研发、制造迅速发展，其全部装置的投资*是进口设备的25%——50%。分子蒸馏是利用不同分子量物质的分子运动自由程不同，在高真空条件下它们在汽化表面与冷凝表面之间分子平均自由程的大小以及蒸发度也明显不同。 分子蒸馏系统工作原理是什么？河北先进分子蒸馏系统

分子蒸馏的特点：

1.极高真空：短程蒸馏特殊的构造设计，允许操作压力达到极低的操作真空，实验规模的设备真空可达0.001mbar，即使工业规模的设备也能达到0.01-0.05mbar。

2. 操作温度远低于物料的沸点：由于短程蒸馏采用中心冷凝，物料流动截面积等于蒸发表面，使得蒸发器和冷凝器之间只存在轻微的压降，也就是说真空系统尾端真空度几乎和蒸发器的真空接近。极低的工作压力确保了极低的蒸馏温度，因此短程蒸馏是目前来说*温和的蒸馏方式。

3. 受热时间短： 由采用垂直刮板成膜设计，物料在加热壁上的停留时间短，对其他蒸馏而言，受热时间一般较长(30分钟以上甚至几十个小时)，而短程蒸馏*为十几秒。由于短程蒸馏加热壁与冷凝器间有严格的距离要求，由液面逸出的轻分子，几乎瞬时就到达冷凝面，汽相轻分子受热时间在这个过程中可以忽略不计。热分解的可能被*小化。

4. 传质和传热效率优越：短程蒸馏采用机械刮膜系统，区别于其他如降膜类蒸发器的成膜不均缺陷，在短程蒸发器内物料成膜厚度均匀而且流动特性优良，由于液面和加热面的面积几乎相等，传质和传热效率优越。

河北先进分子蒸馏系统分子蒸馏系统操作流程说明。

分子蒸馏条件

1、 残余气体的分压必须很低，使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。

2、 在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。

在这此理想的条件下，蒸发在没有任何障碍的情况下从残余气体分子中发生。所有蒸汽分子在没有遇到其它分子和返回到液体过程中到达冷凝器表面。蒸发速度在所处的温度下达到可能的最大值。蒸发速度与压力成正比，因而，分子蒸馏的馏出液量相对比较小。

在大中型短程蒸馏中，冷凝器和加热表面之间的距离约为20~50mm，残余气体的压力为10-3mbar时，残余气体分子的平均自由程长度约为2倍长。短程蒸馏器完全能满足分子蒸馏的所有必要条件。

分子蒸馏技术的基本原理

  1、分子运动平均自由程

  任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，在某时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度，f为碰撞频率，λm为平均自由程。则，λm=Vm/f，故f=Vm/λm。由热力学原理可知：

  那么，可得：

  式中，d为分子的有效直径，P为分子所处空间的压强，T为分子所处环境的温度，K为波尔兹曼常数。

  2、分离因数

  Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象，从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率为：

  式中，P0为物质的饱和蒸汽压，Rg为气体常数，Ts为液膜表面温度，M为物质的摩尔质量。由上式可知，理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。

  分子蒸馏是一种非平衡分离过程，分子蒸馏理论分离因数为：

  与普通蒸馏相比，分子蒸馏理论分离因数增加了(MB/MA)1/2倍，因此，分子蒸馏技术可以用来分离挥发度相近但分子量不同的混合物系。

分子蒸馏系统在化工蒸馏分离中的应用。

分子蒸馏过程具有以下特点：

1． 物料在加热表面停留时间短，不会发生受热分解。

2． 分子蒸馏的蒸程短，分子平均自由程一般不超过25mm，所以能量消耗小。

3． 蒸发温度远低于物料的沸点，所以进一步减少了热分解的可能性。

4． 容易形成连续化生产，操作简单。

5． 分子蒸馏过程可以同时脱色和分离不同分子量的物质。从分子蒸馏的技术特点我们可以看出其在工业化应用上较常规蒸馏存在明显的优势。

其表现在：

1． 产品品质高。由于分子蒸馏操作温度低受热时间短， 因而**提高了产品品质，特别适于高沸点物质、热敏性物质及易氧化物质的分离，对于保持天然物质的品质有着特殊的功能。

2． 生产能耗小，由于分子蒸馏整个过程热损失少，分子蒸馏装置的独特结构形式也使其内部压降极小，因此可节省大量能耗。

3． 产品成本低。由于分子蒸馏的分离效率高，产品收率高，因而可降低产品生产成本。 分子蒸馏系统有几种类别区分。河北先进分子蒸馏系统

分子蒸馏系统的现状及发展。河北先进分子蒸馏系统

分子蒸馏系统是一套完整的分子蒸馏设备，主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。

本设备特点：

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。

应用领域

（一）食品工业

1、单甘酯的生产

2、鱼油的精制

3、油脂脱酸

4、高碳醇的精制

（二）在精细化工中的应用

1、芳香油的提纯

2、高聚物中间体的纯化

3、羊毛脂的提取

河北先进分子蒸馏系统