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分子蒸餾竟有傳統蒸餾沒有的四大優勢!

發表時間:2021-01-04  |  點擊率:386

    在液-液分離技術當中,蒸餾(精餾)是普遍也是應用為廣泛的技術之一了,我們聽過普通精餾、萃取精餾、共沸精餾、熱泵精餾、反應精餾等等,但是分子蒸餾聽過沒有?這又是個神馬玩意兒呢?

    短程精餾,也叫分子蒸餾,是一種近幾年發展迅速的分離技術,它可以解決具有熱敏性、高沸點等性質的物質的分離問題[1]。說是叫蒸餾,其實原理并不一樣,普通蒸餾依靠的是沸點差異,而分子蒸餾則靠的是分子平均自由程。自由程是啥?就是一個分子和其他分子相繼碰撞兩次之間經過的直線距離(粗略理解意思就是這個分子熱運動能跑多遠),平均自由程就是個統計上的平均結果了。

    分子蒸餾的原理圖就像上面這樣,輕組分自由程長,重組分自由程短,就類似于一群人在一個房間拋一個瘦子和一個胖子,胖子拋的不高,拋到半空在重力作用下又掉了下來,但是瘦子就能拋很高,吧唧,砸天花板上了,然后胖子和瘦子就分開來了(還是當個胖子好……)

    上面這個就是分子蒸餾與普通蒸餾的比較,分子蒸餾技術具有幾大特點。1)蒸餾蒸空度高。分子蒸餾儀可以創造一個高真空度系統環境的重要因素是其具有很好的密封性,內部壓力可降至0.1Pa以下。2)蒸餾溫度低。分子蒸餾分離利用的是分子平均自由程的不同,因此蒸餾溫度遠低于原料沸點,解決高附加值化學品熱敏性的問題。3)分離效率高。分子蒸餾過程由于其不可逆性,使其能夠分離普通蒸餾無法分離的物料,這一特點使得分子蒸餾技術可以應用在要求產物高純度的食品及醫藥領域。4)物料受熱時間短。分子蒸餾儀的刮膜器使得物料在蒸發器表面形成均勻的薄膜增大了蒸發面積,使蒸餾時間更短,降低了物料長時間受熱分解的幾率,使得分離更加高效,節約了時間成本。

    分子蒸餾在石油化工、食品、醫藥、香精香料精細化工等領域均有運用,尤其在天然產物及熱敏性物料的分離純化方面得到廣泛的應用。例如精制魚油的提取,魚油中的EPA、DHA(這玩意兒叫腦黃金,很多嬰幼兒產品里面都有這個成分)主要從海產魚油中提取,采用分子蒸餾的魚油產品色澤好、氣味純正、過氧化值低。此外還有天然色素、天然維生素、天然揮發精油的提取,都用到分子精餾。而在石油化工領域,可以用于合成潤滑油基礎油的精制處理,還有用于油品分析,應用在減壓餾分油的深拔領域。醫藥領域用于藥物或者中間體的提純(例如抗HIV-1藥物度魯特韋的關鍵中間體4-甲氧基乙酰乙酸甲酯的提純)。

    分子蒸餾技術與其他先進技術結合,可以解決更多的實際問題。然而對于分子蒸餾儀內部流體力學和傳質傳熱過程的機理研究還不夠全面,應通過進一步的研究,建立相應的數學模型,為分子蒸餾技術解決現實問題提供理論基礎。同時應大力開發低成本、高處理量的分子蒸餾設備,使得分子蒸餾技術可以實現大規模的工業應用。
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