分子蒸餾技術(shù)詳解教案學(xué)習(xí)課件

會計學(xué)1分子蒸餾技術(shù)詳解會計學(xué)1分子蒸餾技術(shù)詳解Contents分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景1分子蒸餾的概念和原理2分子蒸餾的優(yōu)缺點3分子蒸餾的應(yīng)用4第1頁/共27頁Contents分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景1分子蒸餾的概念和原理21.分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景國外在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)分子蒸餾技術(shù)，并在60年代開始工業(yè)化應(yīng)用。日本、美國、德國都設(shè)計制造了各種式樣的分子蒸餾裝置。我國上世紀(jì)60年代才有研究者開始研究。1986年，蔡沂春申請了關(guān)于M型分子蒸餾器的專利。至上世紀(jì)80年代，國內(nèi)引進了幾套分子蒸餾生產(chǎn)線，用于硬脂酸單甘油酯的生產(chǎn)。國內(nèi)許多單位進行了實驗室技術(shù)研究。目前分子蒸餾已在油脂化學(xué)工業(yè)如甘油酯、雙甘酯、長鏈脂肪酸、維生素E、高碳醇、甾醇等濃縮和制取中得到廣泛的應(yīng)用。第2頁/共27頁1.分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景國外在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)分子蒸餾分子蒸餾的定義

分子蒸餾（moleculardistillation）也稱短程蒸餾（short–pathdistillation），是一種在高真空下進行的連續(xù)蒸餾過程。分子蒸餾過程與傳統(tǒng)的蒸餾過程不同。傳統(tǒng)蒸餾是在沸點溫度下進行分離的，蒸發(fā)與冷凝過程是可逆的，液相與汽相間會形成平衡狀態(tài)。分子蒸餾過程是一個不可逆的，并且在遠(yuǎn)離物質(zhì)常壓沸點溫度下進行的蒸餾過程，更確切地說，它是分子蒸發(fā)的過程。2.分子蒸餾的概念和原理第3頁/共27頁分子蒸餾的定義分子蒸餾（moleculard分子碰撞分子與分子之間存在著相互作用力，當(dāng)兩分子離得較遠(yuǎn)時，分子之間的作用力表現(xiàn)為吸引力，但當(dāng)兩分子接近到一定程度后，分子之間的作用力會改變?yōu)榕懦饬Γ㈦S其接近距離的減小，排斥力迅速增加。當(dāng)兩分子接近到一定程度時，排斥力的作用使兩分子分開。這種由接近而至排斥分離的過程．就是分子的碰撞過程。幾個基本概念第4頁/共27頁分子碰撞分子與分子之間存在著相互作用力，當(dāng)兩分子分子運動自由程

一個分子在相鄰兩次分子碰撞之間所經(jīng)過的路程分子運動平均自由程

任一分子在運動過程中都在不斷變化自由程，而在一定的外界條件下，不同物質(zhì)的分子其自由程各不相同。在某時間間隔內(nèi)自由程的平均值稱為平均自由程第5頁/共27頁分子運動自由程第5頁/共27頁

溫度、壓力及分子有效直徑是影響分子運動平均自由程的主要因素。當(dāng)壓力一定時，一定物質(zhì)的分子運動平均自由程隨溫度增加而增加。當(dāng)溫度一定時，平均自由程λm與壓力p成反比，壓力越?。ㄕ婵斩仍礁撸?，λm越大，即分子間碰撞機會越少、不同物質(zhì)因其有效直徑不同，因而分子平均自由程不同。第6頁/共27頁溫度、壓力及分子有效直徑是影響分子運動平均自由分子蒸餾基本原理

根據(jù)分子運動理論，液體混合物受熱后分子運動會加劇，當(dāng)接受到足夠能量時，就會從液面逸出成為氣相分子。隨著液面上方氣相分子的增加，有一部分氣相分子就會返回液相。在外界條件保持恒定的情況下。最終會達到分子運動的動態(tài)平衡，從宏觀上看即達到了平衡。分子蒸餾的分離作用就是依據(jù)液體分子受熱會從液面逸出，而不同種類分子逸出后，在氣相中其運動平均自由程不同這一性質(zhì)來實現(xiàn)的。第7頁/共27頁分子蒸餾基本原理根據(jù)分子運動理論，液體混合物受熱１.液體混合物沿加熱板流動并被加熱

２.輕、重分子會逸出液面而進入氣相

３.由于輕、重分子的自由程不同

４.輕分子達到冷凝板被冷凝排出;重分子達不到冷凝板沿混合液排出

★分子蒸餾原理分子蒸餾分離應(yīng)滿足的兩個條件①輕、重分子的平均自由程必須要有差異，且差異越大越好；②蒸發(fā)面與冷凝面間距必須小于輕分子的平均自由程。第8頁/共27頁１.液體混合物沿加熱板流動并被加熱２.輕、重分子會逸出液面真空間歇蒸餾

物料在蒸餾釜內(nèi)停留時間較長，且處于沸點狀態(tài)，所以殘留物甚至餾出物經(jīng)常發(fā)生熱破壞。對比其它傳統(tǒng)蒸餾方式3.分子蒸餾的優(yōu)缺點第9頁/共27頁真空間歇蒸餾物料在蒸餾釜內(nèi)停留時間較長，且處于沸降膜式蒸發(fā)器

成膜質(zhì)量主要取決于:重力、物料的粘度和給料流率;降膜成層流狀態(tài)，導(dǎo)致膜上出現(xiàn)“死點”，使物料過熱而熱分解;膜層中存在較大的溫度梯度，妨礙了最佳蒸餾效果第10頁/共27頁降膜式蒸發(fā)器成膜質(zhì)量主要取決于:重力、物料的粘度和給料流率刮膜式蒸發(fā)器

機械“刮膜”，溫度梯度和死點被大大減小極限真空有限，有較高的流阻第11頁/共27頁刮機械“刮膜”，溫度梯度和死點被大大減小第11頁/共27頁內(nèi)部冷凝器，流阻小，極限真空高

分子蒸餾裝置第12頁/共27頁內(nèi)部冷凝器，流阻小，極限真空高分子蒸餾裝置第12頁/共27

分子蒸餾與傳統(tǒng)蒸餾方法相比的優(yōu)點：★第13頁/共27頁分子蒸餾與傳統(tǒng)蒸餾方法相比的優(yōu)點：★第13頁/共27頁

分子蒸餾技術(shù)的局限性

1、由于分子蒸餾要求在高真空下進行分離,所需要的設(shè)備成本過高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計技術(shù)要求高,相應(yīng)的配套設(shè)備也多,投資過大;

2、分子蒸餾受設(shè)備結(jié)構(gòu)和加熱面積的限制,設(shè)備體積比常規(guī)蒸餾設(shè)備體積大,在大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中有不少困難。第14頁/共27頁分子蒸餾技術(shù)的局限性1、由于分子蒸餾要求在高真空下4.分子蒸餾的應(yīng)用第15頁/共27頁4.分子蒸餾的應(yīng)用第15頁/共27頁廣受科研人員歡迎的實驗型設(shè)備：MD-S80幾種分子蒸餾設(shè)備第16頁/共27頁廣受科研人員歡迎的實驗型設(shè)備：MD-S80幾第16頁/共27中試型設(shè)備：MD-S150

第17頁/共27頁中試型設(shè)備：MD-S150第17頁/共27頁MD-S300第18頁/共27頁MD-S300第18頁/共27頁MD-S500

第19頁/共27頁MD-S500第19頁/共27頁MDL-150（離心式）第20頁/共27頁MDL-150（離心式）第20頁/共27頁分子蒸餾的適用范圍1.分子蒸餾適用于不同物質(zhì)分子量差別較大的液體混合物系的分離，特別是同系物的分離，分子量必須要有一定差別。2.分子蒸餾也可用于分子量接近但性質(zhì)差別較大的物質(zhì)的分離，如沸點差較大、分子量接近的物系的分離。3.分子蒸餾特別適用于高沸點、熱敏性、易氧化（或易聚合）物質(zhì)的分離。4.分子蒸餾適宜于附加值較高或社會效益較大的物質(zhì)的分離。5.分子蒸餾不適宜于同分異構(gòu)體的分離。第21頁/共27頁分子蒸餾的適用范圍1.分子蒸餾適用于不同物質(zhì)分子量差別較大的1．脂肪酸及衍生物2.二聚酯肪酸3.魚油4.小麥胚芽油5．種子油6.單甘油酯7.雙甘油酯8.生育酚9.黃油食品工業(yè)第22頁/共27頁1．脂肪酸及衍生物食品工業(yè)第22頁/共27頁1．廣藿香油2.玫瑰油3.山倉子油4.桉葉油（茶樹油）5.香茅油6.橙油7.紫羅蘭酮香料香精第23頁/共27頁1．廣藿香油香第23頁/共27頁1.酸性氯化物2.氨基酸酯3.葡萄糖衍生物4.吲哚5.萜酯6.天然和合成維生素7.互葉白千層油8.辣椒堿9.大蒜素的精制10.川芎11.當(dāng)歸姜油中草藥有效成分的提純制藥第24頁/共27頁1.酸性氯化物制第24頁/共27頁1．羊毛酯酸2.羊毛酯醇

3.烷基多酣

4.海藻、金雀花、褐苔、鮮花、根菜作物、辣椒的提取物日化第25頁/共27頁日第25頁/共27頁ThankYou!第26頁/共27頁ThankYou!第26頁/共27頁會計學(xué)28分子蒸餾技術(shù)詳解會計學(xué)1分子蒸餾技術(shù)詳解Contents分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景1分子蒸餾的概念和原理2分子蒸餾的優(yōu)缺點3分子蒸餾的應(yīng)用4第1頁/共27頁Contents分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景1分子蒸餾的概念和原理21.分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景國外在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)分子蒸餾技術(shù)，并在60年代開始工業(yè)化應(yīng)用。日本、美國、德國都設(shè)計制造了各種式樣的分子蒸餾裝置。我國上世紀(jì)60年代才有研究者開始研究。1986年，蔡沂春申請了關(guān)于M型分子蒸餾器的專利。至上世紀(jì)80年代，國內(nèi)引進了幾套分子蒸餾生產(chǎn)線，用于硬脂酸單甘油酯的生產(chǎn)。國內(nèi)許多單位進行了實驗室技術(shù)研究。目前分子蒸餾已在油脂化學(xué)工業(yè)如甘油酯、雙甘酯、長鏈脂肪酸、維生素E、高碳醇、甾醇等濃縮和制取中得到廣泛的應(yīng)用。第2頁/共27頁1.分子蒸餾技術(shù)發(fā)展背景國外在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)分子蒸餾分子蒸餾的定義

分子蒸餾（moleculardistillation）也稱短程蒸餾（short–pathdistillation），是一種在高真空下進行的連續(xù)蒸餾過程。分子蒸餾過程與傳統(tǒng)的蒸餾過程不同。傳統(tǒng)蒸餾是在沸點溫度下進行分離的，蒸發(fā)與冷凝過程是可逆的，液相與汽相間會形成平衡狀態(tài)。分子蒸餾過程是一個不可逆的，并且在遠(yuǎn)離物質(zhì)常壓沸點溫度下進行的蒸餾過程，更確切地說，它是分子蒸發(fā)的過程。2.分子蒸餾的概念和原理第3頁/共27頁分子蒸餾的定義分子蒸餾（moleculard分子碰撞分子與分子之間存在著相互作用力，當(dāng)兩分子離得較遠(yuǎn)時，分子之間的作用力表現(xiàn)為吸引力，但當(dāng)兩分子接近到一定程度后，分子之間的作用力會改變?yōu)榕懦饬?，并隨其接近距離的減小，排斥力迅速增加。當(dāng)兩分子接近到一定程度時，排斥力的作用使兩分子分開。這種由接近而至排斥分離的過程．就是分子的碰撞過程。幾個基本概念第4頁/共27頁分子碰撞分子與分子之間存在著相互作用力，當(dāng)兩分子分子運動自由程

一個分子在相鄰兩次分子碰撞之間所經(jīng)過的路程分子運動平均自由程

任一分子在運動過程中都在不斷變化自由程，而在一定的外界條件下，不同物質(zhì)的分子其自由程各不相同。在某時間間隔內(nèi)自由程的平均值稱為平均自由程第5頁/共27頁分子運動自由程第5頁/共27頁

溫度、壓力及分子有效直徑是影響分子運動平均自由程的主要因素。當(dāng)壓力一定時，一定物質(zhì)的分子運動平均自由程隨溫度增加而增加。當(dāng)溫度一定時，平均自由程λm與壓力p成反比，壓力越?。ㄕ婵斩仍礁撸?，λm越大，即分子間碰撞機會越少、不同物質(zhì)因其有效直徑不同，因而分子平均自由程不同。第6頁/共27頁溫度、壓力及分子有效直徑是影響分子運動平均自由分子蒸餾基本原理

根據(jù)分子運動理論，液體混合物受熱后分子運動會加劇，當(dāng)接受到足夠能量時，就會從液面逸出成為氣相分子。隨著液面上方氣相分子的增加，有一部分氣相分子就會返回液相。在外界條件保持恒定的情況下。最終會達到分子運動的動態(tài)平衡，從宏觀上看即達到了平衡。分子蒸餾的分離作用就是依據(jù)液體分子受熱會從液面逸出，而不同種類分子逸出后，在氣相中其運動平均自由程不同這一性質(zhì)來實現(xiàn)的。第7頁/共27頁分子蒸餾基本原理根據(jù)分子運動理論，液體混合物受熱１.液體混合物沿加熱板流動并被加熱

２.輕、重分子會逸出液面而進入氣相

３.由于輕、重分子的自由程不同

４.輕分子達到冷凝板被冷凝排出;重分子達不到冷凝板沿混合液排出

★分子蒸餾原理分子蒸餾分離應(yīng)滿足的兩個條件①輕、重分子的平均自由程必須要有差異，且差異越大越好；②蒸發(fā)面與冷凝面間距必須小于輕分子的平均自由程。第8頁/共27頁１.液體混合物沿加熱板流動并被加熱２.輕、重分子會逸出液面真空間歇蒸餾

物料在蒸餾釜內(nèi)停留時間較長，且處于沸點狀態(tài)，所以殘留物甚至餾出物經(jīng)常發(fā)生熱破壞。對比其它傳統(tǒng)蒸餾方式3.分子蒸餾的優(yōu)缺點第9頁/共27頁真空間歇蒸餾物料在蒸餾釜內(nèi)停留時間較長，且處于沸降膜式蒸發(fā)器

成膜質(zhì)量主要取決于:重力、物料的粘度和給料流率;降膜成層流狀態(tài)，導(dǎo)致膜上出現(xiàn)“死點”，使物料過熱而熱分解;膜層中存在較大的溫度梯度，妨礙了最佳蒸餾效果第10頁/共27頁降膜式蒸發(fā)器成膜質(zhì)量主要取決于:重力、物料的粘度和給料流率刮膜式蒸發(fā)器

機械“刮膜”，溫度梯度和死點被大大減小極限真空有限，有較高的流阻第11頁/共27頁刮機械“刮膜”，溫度梯度和死點被大大減小第11頁/共27頁內(nèi)部冷凝器，流阻小，極限真空高

分子蒸餾裝置第12頁/共27頁內(nèi)部冷凝器，流阻小，極限真空高分子蒸餾裝置第12頁/共27

分子蒸餾與傳統(tǒng)蒸餾方法相比的優(yōu)點：★第13頁/共27頁分子蒸餾與傳統(tǒng)蒸餾方法相比的優(yōu)點：★第13頁/共27頁

分子蒸餾技術(shù)的局限性

1、由于分子蒸餾要求在高真空下進行分離,所需要的設(shè)備成本過高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計技術(shù)要求高,相應(yīng)的配套設(shè)備也多,投資過大;

2、分子蒸餾受設(shè)備結(jié)構(gòu)和加熱面積的限制,設(shè)備體積比常規(guī)蒸餾設(shè)備體積大,在大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中有不少困難。第14頁/共27頁分子蒸餾技術(shù)的局限性1、由于分子蒸餾要求在高真空下4.分子蒸餾的應(yīng)用第15頁/共27頁4.分子蒸餾的應(yīng)用第15頁/共27頁廣受科研人員歡迎的實驗型設(shè)備：MD-S80幾種分子蒸餾設(shè)備第16頁/共27頁廣受科研人員歡迎的實驗型設(shè)備：MD-S80幾第16頁/共27中試型設(shè)備：MD-S150

第17頁/共27頁中試型設(shè)備：MD-S150第17頁/共27頁MD-S300第18頁/共27頁MD-S300第18頁/共27頁MD-S500

第19頁/共27頁MD-S500第19頁/共27頁MDL-150（離心式）第20頁/共27頁MDL-150（離心式）第20頁/共27頁分子蒸餾的適用范圍1.分子蒸餾適用于不同物質(zhì)分子量差別較大的液體混合物系的分離，特別是同系物的分離，分子量必須要有一定差別。2.分子蒸餾也可用于分子量接近但性質(zhì)差別較大的物質(zhì)的分離，如沸點差較大、分子量接近的物系的分離