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高纯度分子蒸馏单甘酯推介
发布于:2020-04-15 10:20 人气:
      分子蒸馏是一项较新尚未广泛应用于工业化生产的分离技术,是能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。分子蒸馏就是一种特殊的液-液分离技术,且能在极高真空下操作,它是依据分子运动平均自由程的差别,能够使液体在远低于其沸点的温度下将其分离,特别是适用于高沸点、热敏性以及易氧化物系的分离。由于其是具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等的特点,因而就能大大降低高沸点物料的分离成本,极好地保护热敏性物质的特点品质,该项技术是用于纯天然保健品的提取,可以摆脱化学处理方法的束缚,真正保持它纯天然的特性,使保健产品的质量迈上一个新的台阶。             
     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工业应用。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,在过去地三十多年中,人们一直在不断地重视着这项新的液-液分离技术的发展,对分离装置不断改进、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,随着人们对天然物质的青睐,回归自然潮流的兴起,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,也一直在不断改进和完善,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工业化生产。特别是近几年来在天然物质的提取方面应用较为突出,如:从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取天然维生素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。   分子蒸馏成套工业化装置具有设计新颖、结构独特、工艺先进,可显著提高分离效率。从小试到工业化生产又到小试的反复循环实验探索中,特别解决了工业化生产中容易出现的突出问题。如有效地解决了物料返混问题,显著地提高了产品质量,创造性地设计了有补偿功能的动静密封方式;实现了工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,为进行工业化生产奠定了基础。   分子蒸馏原理    分子运动自由程    分子碰撞 : 分子与分子之间存在着相互作用力。当两分子离得较远时 ,分子之间的作用力表现为吸引力 ,但当两分子接近到一定程度后 ,分子之间的作用力会改变为排斥力 ,并随其接近程度 ,排斥力迅速增加。当两分子接近到一定程度 ,排斥力的作用使两分子分开 ,这种由接近而至排斥分离的过程就是分子的碰撞过程。    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 :一个分子相邻两次分子碰撞任一分子在运动过程中都在变化自由程,而在一定的外界条件下 ,不同物质的分子其自由程各不相同。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。   根据分子运动理论 ,液体混合物的分子受热后运动会加剧 ,当分子获得足够能量时 ,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 ,最终会达到分子运动的动态平衡 ,从宏观上看 ,液体系统达到了平衡。    分子蒸馏的基本原理是 : (1)分子蒸馏中要考虑的参数是分子运行的平均自由程 λm ,    λm =Vm/f     式中 :Vm是分子的平均运动速度 ,f是分子碰撞频率。由热力学原理可知 ,   f=21/2Vmπd2 p/KT ,则得到λm为 : λm =KT/ 21/2πd2 p     式中 :d是分子平均直径 ,p是分子的环境压强 ,T是分子的环境温度 ,K是玻尔兹曼常数。   从公式可以看到 ,混合液中的不同组成分子的有效直径和分子自由程不同 ,轻分子的平均自由程大 ,而重分子的平均自由程小 ,如果冷凝面与蒸发面的间距小于轻分子的平均自由程 ,而大于重分子的平均自由程 ,这样轻分子被冷却收集而重分子又返回到蒸发面 ,从而实现了分离。这就是分子蒸馏的基本原理。   从公式中可知 ,λm与温度成正比 ,而与压强及分子直径成反比 ,所以设计时要考虑真空度越高越利于蒸发 ,而温度不能过高 ,以避免热分解。另一个重要的因素是分子蒸馏利用液膜受热使分子扩散而不同于沸腾蒸发 ,液膜厚度不能太厚 ,一般在几十到几百微米 ,所以设计研制分子蒸馏的技术关键是真空度和液膜。

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