分子蒸馏原理与装置讲稿.ppt

《分子蒸馏原理与装置讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子蒸馏原理与装置讲稿.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一页，讲稿共四十八页哦2v 分子蒸馏技术分子蒸馏技术(MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG)(MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG)简介简介与应用与应用v 原理原理v 设备设备v 装置装置第二页，讲稿共四十八页哦3v 传统蒸馏技术传统蒸馏技术 利用沸点差进行分离利用沸点差进行分离 真空间歇蒸馏真空间歇蒸馏-旋转蒸发仪旋转蒸发仪 蒸发液面小、液体高度大、液膜厚、物料停留时间长、蒸发液面小、液体高度大、液膜厚、物料停留时间长、真空度低真空度低(残余空气压力残余空气压力5Pa5Pa以上以上)价格低、结构简单、技术高度成熟价格低、结构简单、技术

2、高度成熟 降膜蒸馏降膜蒸馏-降膜蒸馏器降膜蒸馏器(降膜蒸发器降膜蒸发器)液膜较厚、不均匀、可能有局部过热、蒸气流阻力大液膜较厚、不均匀、可能有局部过热、蒸气流阻力大 技术成熟技术成熟 强制成膜蒸馏强制成膜蒸馏-刮膜蒸馏器刮膜蒸馏器(刮面蒸发器刮面蒸发器)、离心蒸馏器、离心蒸馏器 低沸点组分的分子运动路径长、结构复杂低沸点组分的分子运动路径长、结构复杂 液膜薄且均匀液膜薄且均匀第三页，讲稿共四十八页哦4v 分子蒸馏是一种液分子蒸馏是一种液-液分液分离技术离技术 依靠不同物质分子运动依靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现平均自由程的差别实现分离。分离。适用于高沸点、热敏性适用于高沸点、热敏性及易

3、氧化物系的分离。及易氧化物系的分离。具有蒸馏温度低于物料具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度受热时间短、分离程度高。高。能使液体在远低于其沸能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离。点的温度下将其分离。第四页，讲稿共四十八页哦5v 技术发展技术发展 19221922年年Brnsted和和Hevesy设计了第一套可以应用的实验用分设计了第一套可以应用的实验用分子蒸馏装置进行汞同位素分离。子蒸馏装置进行汞同位素分离。Burch制成盘式实验用分子蒸馏装置，用汞扩散泵达到制成盘式实验用分子蒸馏装置，用汞扩散泵达到0.13Pa0.13Pa的绝对压力，蒸馏出较高分

4、子量、极低蒸气压的液的绝对压力，蒸馏出较高分子量、极低蒸气压的液体。体。19301930年代，年代，Burch、Waterman、Hickman分别发展了分别发展了分子分子蒸馏技术，蒸馏技术，Hickman小组设计了离心式小组设计了离心式分子蒸馏装置。分子蒸馏装置。第五页，讲稿共四十八页哦6v 应用领域应用领域 热敏性化合物的热分离热敏性化合物的热分离 生物提取液中有效成分的生物提取液中有效成分的分离分离 有机合成物质的提纯有机合成物质的提纯 工业废料的回收利用工业废料的回收利用 食品工业中毒害物质的去食品工业中毒害物质的去除除 有机化合物的脱色、除异有机化合物的脱色、除异味味 化合物中残留溶

5、剂的高精化合物中残留溶剂的高精度去除度去除第六页，讲稿共四十八页哦7v 工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技术的产品 A A：氨基酸酯阿魏酸三萜醇酯：氨基酸酯阿魏酸三萜醇酯 B B：丙烯酸酯丙二醇酯苯乙烯：丙烯酸酯丙二醇酯苯乙烯-丙烯腈丙交酯薄荷酯丙烯腈丙交酯薄荷酯白术挥发油苯基马来酰亚胺柏木油菠萝酮苯甲酸白术挥发油苯基马来酰亚胺柏木油菠萝酮苯甲酸C12C12C15C15醇酯醇酯 C C：长链二元酸：长链二元酸(C9-C18)(C9-C18)粗石蜡除草剂柴胡挥发油粗石蜡除草剂柴胡挥发油茶树油苍术油川芎提取物蚕蛹油茶树油苍术油川芎提取物蚕蛹油 D D：单甘酯：单甘酯(单硬脂酸甘油酯单

6、硬脂酸甘油酯 单月桂酸甘油脂等单月桂酸甘油脂等)(牛油及牛油及猪油等猪油等)脱胆固醇大蒜油丁三醇当归提取物脱胆固醇大蒜油丁三醇当归提取物2-2-丁丁基辛醇独活提取物豆甾醇独活提取物多糖酯多不基辛醇独活提取物豆甾醇独活提取物多糖酯多不饱和脂肪酸对苯二甲酸二乙酯脱除多氯联苯饱和脂肪酸对苯二甲酸二乙酯脱除多氯联苯 E E：二十八烷醇：二十八烷醇(米糠蜡、蜂蜡、蔗蜡米糠蜡、蜂蜡、蔗蜡)二聚酸二十碳五二聚酸二十碳五烯酸烯酸(EPA)(EPA)二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸(DHA)(DHA)二十二烷内酯二二十二烷内酯二异氰酸酯三聚体异氰酸酯三聚体 第七页，讲稿共四十八页哦8v 工业化应用分子蒸馏技术的产品

7、工业化应用分子蒸馏技术的产品 F F：废油再生番茄红素辅酶：废油再生番茄红素辅酶Q Q蜂蜡呋喃脂酚醛树脂蜂蜡呋喃脂酚醛树脂 防风提取物氟油防风提取物氟油(全氟烃、氟氯碳油、全氟聚醚全氟烃、氟氯碳油、全氟聚醚)G G：高碳醇固化剂：高碳醇固化剂(脱除脱除TDITDI、MDIMDI、HDIHDI等等)共轭亚油酸共轭亚油酸果糖酯硅油果糖酯硅油(聚硅氧烷或聚硅醚聚硅氧烷或聚硅醚)谷甾醇谷维素桂谷甾醇谷维素桂皮油香茅油香根油橄榄油广藿香油皮油香茅油香根油橄榄油广藿香油(广藿香醇、广广藿香醇、广藿香酮藿香酮)癸二酸二辛酯光稳定剂癸二酸二辛酯光稳定剂 H H：花生四烯酸：花生四烯酸(ARA)(ARA)胡椒基

8、丁醚胡椒基丁醚-胡萝卜素及类胡萝胡萝卜素及类胡萝卜素卜素(棕榈油棕榈油 柑橘油柑橘油 甜橙油甜橙油 桔皮油桔皮油 螺旋藻等螺旋藻等)海狗油海狗油(双酚双酚A A及及F F型型)环氧树脂花椒籽油红花籽油互叶白千层环氧树脂花椒籽油红花籽油互叶白千层油油第八页，讲稿共四十八页哦9v 工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技术的产品 J J：聚甘油酯聚酯聚醚聚烯烃聚乙二醇：聚甘油酯聚酯聚醚聚烯烃聚乙二醇(酯酯)聚氨聚氨酯聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油树脂酯聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油树脂 姜辣素姜辣素 姜烯酚焦姜烯酚焦油角鲨烯结构酯芥酸酰胺碱金属精炼油角鲨烯结构酯芥酸酰胺碱金属精炼 甲基庚烯酮甲基庚烯酮 间

9、甲基苯甲酸间甲基苯甲酸3-3-甲基吲哚激素缩体姜樟油鲸醇甲基吲哚激素缩体姜樟油鲸醇 K K：葵花籽油糠蜡矿物油渣脱蜡奎宁衍生物扩散泵：葵花籽油糠蜡矿物油渣脱蜡奎宁衍生物扩散泵油天然抗氧化剂油天然抗氧化剂 L L：沥青脱蜡辣椒油树脂辣椒红色素辣椒碱氯菊酯：沥青脱蜡辣椒油树脂辣椒红色素辣椒碱氯菊酯磷酸酯连翘挥发油邻苯二甲酸二辛酯磷酸酯连翘挥发油邻苯二甲酸二辛酯 M M：玫瑰油没食子酸醛类衍生物毛油脱酸：玫瑰油没食子酸醛类衍生物毛油脱酸(高酸值米糠油高酸值米糠油、小麦胚芽油、花椒籽油等、小麦胚芽油、花椒籽油等)茉莉精油煤焦油酶解脂茉莉精油煤焦油酶解脂肪酸肪酸第九页，讲稿共四十八页哦10v 工业化应用

10、分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技术的产品 N N：萘甲醛柠檬醛：萘甲醛柠檬醛 P P：PETPET再生再生(聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯)葡萄糖衍生物天葡萄糖衍生物天然苹果香精帕罗西汀硼酸乙二醇醚然苹果香精帕罗西汀硼酸乙二醇醚 Q Q：茄尼醇：茄尼醇(废次烟叶、马铃薯叶废次烟叶、马铃薯叶)3-3-羟基丙腈羟基丙腈(HPN)(HPN)R R：润滑油：润滑油(聚聚-烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚异丁烯合成油聚异丁烯合成油)L-L-乳酸松香酯肉桂醛乳酸松香酯肉桂醛(肉桂油肉桂油)山山苍子油苍子油 S S：生物柴油：生物柴油(脂肪酸甲酯或乙

11、酯脂肪酸甲酯或乙酯)三烯生育酚三氯新三烯生育酚三氯新(三三氯氯-2-2羟基二苯醚羟基二苯醚)三甘醇三十烷醇三聚酸双甘油酯三甘醇三十烷醇三聚酸双甘油酯鼠尾草抗氧剂杀虫剂食用油脱酸缩水甘油基化合物鼠尾草抗氧剂杀虫剂食用油脱酸缩水甘油基化合物羧酸二酯羧酸二酯(润滑油润滑油)蒜素鲨烯蒜素鲨烯(三十碳六烯酸三十碳六烯酸)十二烷内十二烷内酯双酯双-羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱衍生羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱衍生物四唑物四唑-1-1-乙酸三聚甲醛回收乙酸三聚甲醛回收(天然及合成天然及合成)生育酚生育酚 第十页，讲稿共四十八页哦11v 工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技术的产品 T

12、T：碳氢化合物萜烯烃：碳氢化合物萜烯烃(酯酯)桃醛桃醛塔尔油塔尔油(妥尔油妥尔油)W W：(天然及合成天然及合成)脂溶性维生素脂溶性维生素(A(A、D D、E E、K)K)烷基糖苷烷基糖苷(烷烷基苷基苷 烷基多苷烷基多苷 烷基多糖苷烷基多糖苷 烷基聚糖苷烷基聚糖苷 烷基葡萄糖苷烷基葡萄糖苷)烷基酚微晶蜡戊二醛维生素烷基酚微晶蜡戊二醛维生素E E醋酸酯肟类醋酸酯肟类 X X：小麦胚芽油新洋茉莉醛香附子烯：小麦胚芽油新洋茉莉醛香附子烯-香附酮香芝香附酮香芝麻蒿挥发油香叶醇香紫苏内酯麻蒿挥发油香叶醇香紫苏内酯 Y Y：亚麻酸：亚麻酸 油酸酰胺油酸酰胺(深海及发酵深海及发酵)鱼油鱼肝油燕麦鱼油鱼肝油燕

13、麦油羊毛脂羊毛醇异氰酸酯预聚物岩兰草油月桂二油羊毛脂羊毛醇异氰酸酯预聚物岩兰草油月桂二酸氧化乐果酸氧化乐果(聚聚)乙二醇酯油酸二乙醇酰胺月桂酸乙二醇酯油酸二乙醇酰胺月桂酸二乙酰胺乙醛酸乙酰氨基苯乙酸乙酯异构体亚麻籽油二乙酰胺乙醛酸乙酰氨基苯乙酸乙酯异构体亚麻籽油同位素铀浓缩依托芬那酯乙氧基脂肪醇乙氧脂肪酸同位素铀浓缩依托芬那酯乙氧基脂肪醇乙氧脂肪酸液化煤乙烯基吡咯烷酮玉米油乙酰柠檬酸酯腰果液化煤乙烯基吡咯烷酮玉米油乙酰柠檬酸酯腰果油异丙烯二羧酸酯油异丙烯二羧酸酯 第十一页，讲稿共四十八页哦12v 工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技术的产品 Z Z：植物甾醇植物蜡芝麻素真空泵油制动

14、液中碳：植物甾醇植物蜡芝麻素真空泵油制动液中碳链甘油三酯链甘油三酯(MCT)(MCT)脂肪酸及其衍生物增塑剂增效醚脂肪酸及其衍生物增塑剂增效醚 甾醇酯甾醇酯蔗糖酯紫罗兰酮酯类油蔗糖酯紫罗兰酮酯类油(双酯、多元醇酯、复双酯、多元醇酯、复酯酯)植物油脱臭馏出物紫苏籽油蔗蜡棕蜡镇植物油脱臭馏出物紫苏籽油蔗蜡棕蜡镇静剂棕榈油静剂棕榈油 第十二页，讲稿共四十八页哦13v 基本原理基本原理根据分子运动理论，液体混合物受热后分子运动会加剧，当根据分子运动理论，液体混合物受热后分子运动会加剧，当接受到足够能量时，就会从液面逸出成为气相分子。接受到足够能量时，就会从液面逸出成为气相分子。随着液面上方气相分子数量

15、的增加、相互进行随机碰撞，有随着液面上方气相分子数量的增加、相互进行随机碰撞，有一部分气相分子就会返回液相。在外界条件保持恒定的情况一部分气相分子就会返回液相。在外界条件保持恒定的情况下，最终会有离开液体的分子数与返回液体的分子数相同。下，最终会有离开液体的分子数与返回液体的分子数相同。即达到分子运动的动态平衡，从宏观上看称为达到了平衡。即达到分子运动的动态平衡，从宏观上看称为达到了平衡。不同种类的分子，其平均自由程不同。不同种类的分子，其平均自由程不同。液体分子受热从液面逸出，如进入高真空的空间，在小于平液体分子受热从液面逸出，如进入高真空的空间，在小于平均自由程的距离内，碰撞概率很小。均自

16、由程的距离内，碰撞概率很小。第十三页，讲稿共四十八页哦14v 基本原理基本原理 为达到使液体混合物分离的目的，首先进行加热，能量足够为达到使液体混合物分离的目的，首先进行加热，能量足够的分子逸出液面。轻分子的平均自由程大，重分子的平均自的分子逸出液面。轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平由程小，若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，均自由程处设置冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。

17、而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。于是将混合而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。于是将混合物分离了。物分离了。由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，分子蒸馏亦称短程蒸由于轻分子只走很短的距离即被冷凝，分子蒸馏亦称短程蒸馏馏(Short-Path Distillation)(Short-Path Distillation)。第十四页，讲稿共四十八页哦15v 基本原理基本原理第十五页，讲稿共四十八页哦16v 实现分子蒸馏应满足的条件实现分子蒸馏应满足的条件 轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；蒸发面与冷凝面的间距必须小于

18、轻分子的平均自由程、大于蒸发面与冷凝面的间距必须小于轻分子的平均自由程、大于重分子的平均自由程。重分子的平均自由程。v 分子蒸馏过程分子蒸馏过程 液相分子运动液相分子运动 物料分子从液相主体向蒸发表面扩散物料分子从液相主体向蒸发表面扩散 液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素 蒸发表面分子运动蒸发表面分子运动 液体分子从液面逸出液体分子从液面逸出 物料分子在液层上自由蒸发速度随温度升高而增大物料分子在液层上自由蒸发速度随温度升高而增大 分离程度随温度升高而降低分离程度随温度升高而降低第十六页，讲稿共四十八页哦17 分子从蒸发面向冷凝面运动分子从

19、蒸发面向冷凝面运动 分子在真空中飞射是主运动分子在真空中飞射是主运动 只要真空度合适只要真空度合适,使蒸发分子的平均自由程大于或等使蒸发分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。存在布朗运动存在布朗运动 在飞射过程中可能与残存的空气分子碰撞在飞射过程中可能与残存的空气分子碰撞,也可能相也可能相互碰撞。互碰撞。分子在冷凝面上冷凝分子在冷凝面上冷凝 如果液膜很薄，可以认为冷凝是瞬间完成的。如果液膜很薄，可以认为冷凝是瞬间完成的。冷凝面形状要合理、需极光滑，使凝结液迅速转移。冷凝面形状要合理、需极光滑，使凝结液迅速转移。第十七页，讲稿共四十八页哦18v

20、基本概念基本概念 分子碰撞分子碰撞 刚性球弹性碰撞理论刚性球弹性碰撞理论 实际碰撞与之有差别实际碰撞与之有差别分子的碰撞机构分子的碰撞机构分子刚性分子刚性弹性碰撞弹性碰撞刚球的弹性碰撞刚球的弹性碰撞第十八页，讲稿共四十八页哦19 分子有效直径分子有效直径 分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离(即发生斥离即发生斥离的质心距离的质心距离)称为分子有效直径称为分子有效直径1。分子有效直径是热运动概念，不是物理学、化学的分子有效直径是热运动概念，不是物理学、化学的分子直径。分子直径。分子有效直径的数量级是分子有效直径的数量级是10-10m(即即0.1nm)。标准

21、状态标准状态(p=1atm、T=273.15K)下，分子平均间距约下，分子平均间距约为为3.310-9m。300K、1atm时分子有效直径时分子有效直径分子空气氧氮氢分子量2932282有效直径(10-10m)3.363.573.12.72第十九页，讲稿共四十八页哦20分子有效直径分子有效直径分子直径(nm)分子0.38He、Ne、Ar、H2、N2、O2、CO、NH3、H2O0.38Kr、Xe、CO2、CS2、CH4、C2H2、C2H6、CH3Cl、CH3OH3、CH3CN5、CH3NH2、CH3Br2、0.41-0.49C3H6、CH3I、B2H6、C2F6、n-C3H8、n-C4H10、n

22、-C14H30、CF2Cl2、C2H5Cl、C2H5OH、CHFCl2、CH2Cl2、C2H5NH2、CH2Br2、(CH3)2NH、0.5-0.8SF6、i-C4H10、i-C5H12、i-C8H18、n-C7H16、CHCl3、CHBr3、CHCl3、CHI3、CCl4、CBr4、C2F2Cl4、C6H6、B5H9、B10H14、C6H5CH3、C6H11CF3、C6H4(CH3)2、(CH3)3N、(C2H5)3N、C(CH3)3Br、C(CH3)3OH、C(CH3)2CHOH、(CH3)2CHCl、呋喃、吡啶、喹啉、噻吩、二氧已烷第二十页，讲稿共四十八页哦21 分子间力分子间力2 当分

23、子距离小于分子有效当分子距离小于分子有效直径时，分子间的主要作直径时，分子间的主要作用力是斥力；当分子距离用力是斥力；当分子距离大于分子有效直径时，分大于分子有效直径时，分子间的主要作用力是范德子间的主要作用力是范德瓦尔斯力；当分子距离大瓦尔斯力；当分子距离大于于10-9m时，分子间力可以时，分子间力可以忽略不计。忽略不计。第二十一页，讲稿共四十八页哦22 分子平均自由程分子平均自由程 分子碰撞频率分子碰撞频率vm-分子平均速度分子平均速度m-分子平均自由程分子平均自由程 由热学原理：由热学原理：d-分子有效直径分子有效直径p-压强压强(以下称压力以下称压力)k-玻耳兹曼常数，玻耳兹曼常数，k

24、=1.38065810-23T-温度温度mmvfkpTdvfm22第二十二页，讲稿共四十八页哦23 于是于是 平均自由程与分子有效直径、温度、压力有关。平均自由程与分子有效直径、温度、压力有关。分子有效直径愈小，分子平均自由程愈大。分子有效直径愈小，分子平均自由程愈大。温度愈高，分子平均自由程愈大。温度愈高，分子平均自由程愈大。压力愈低，分子平均自由程愈大。压力愈低，分子平均自由程愈大。标准状态几种气体分子的平均自由程标准状态几种气体分子的平均自由程pTdkpdkTm22122分子氢氮氧空气m(10-8m)11.266.56.9第二十三页，讲稿共四十八页哦24 将上式改写成将上式改写成 可用于

25、设计时换算可用于设计时换算 如需将空气分子平均自由程增大至如需将空气分子平均自由程增大至7 710-2m，压力需降压力需降至至0.1Pa。pTdm22411011.3第二十四页，讲稿共四十八页哦25v 分子蒸馏的挥发度分子蒸馏的挥发度M1-轻组分相对分子质量轻组分相对分子质量M2-重组分相对分子质量；重组分相对分子质量；p1-轻组分饱和蒸气压，轻组分饱和蒸气压，Pa；p2-重组分饱和蒸气压，重组分饱和蒸气压，Pa。1221MMppr第二十五页，讲稿共四十八页哦26v 蒸发速度蒸发速度 具有自由流动膜的具有自由流动膜的“纯纯”分子蒸馏的分子蒸馏的Lang muirLang muirknudsen

26、knudsen方程。方程。G蒸发速度蒸发速度Kg/m2hM分子量分子量p蒸汽压蒸汽压PaT蒸馏温度蒸馏温度K 上式是假定蒸发是不受其它分子阻碍情况下导出的，实上式是假定蒸发是不受其它分子阻碍情况下导出的，实际蒸发出来的分子在到达冷凝表面以前，难免要与残余际蒸发出来的分子在到达冷凝表面以前，难免要与残余气体的分子碰撞，上式给出的气体的分子碰撞，上式给出的G G值是达不到的。实际中值是达不到的。实际中必需乘以一个因子来加以校正，此因子用符号必需乘以一个因子来加以校正，此因子用符号 表示。表示。残余气体压力愈低，残余气体压力愈低，值愈接近，值愈接近，现代装置可达现代装置可达0.90.9。TMpG11

27、5第二十六页，讲稿共四十八页哦27v 注意注意 由于刚性球弹性碰撞模型与实际有差异由于刚性球弹性碰撞模型与实际有差异 至今没有一个完整的理论能对分子蒸馏进行准确的描述至今没有一个完整的理论能对分子蒸馏进行准确的描述 未有可供实际应用的数学公式未有可供实际应用的数学公式 由经验从各种规格蒸发器模型中获得的蒸馏条件，可以由经验从各种规格蒸发器模型中获得的蒸馏条件，可以安全可靠地近似推广到实验室用、生产线上用的分子蒸安全可靠地近似推广到实验室用、生产线上用的分子蒸馏装置中。馏装置中。第二十七页，讲稿共四十八页哦28v 分类分类 简单蒸馏型简单蒸馏型 静止式静止式 降膜式降膜式 刮膜式刮膜式 离心式离

28、心式 精密蒸馏型精密蒸馏型第二十八页，讲稿共四十八页哦29v 静止式分子蒸馏装置静止式分子蒸馏装置 一个静止不动的水平蒸发表面，按其形状，有釜式、盘式等一个静止不动的水平蒸发表面，按其形状，有釜式、盘式等。出现早、结构简单。出现早、结构简单。目前已不采用。目前已不采用。第二十九页，讲稿共四十八页哦30v 降膜式分子蒸降膜式分子蒸馏装置馏装置 流体靠重力流体靠重力在蒸发壁面在蒸发壁面流动时形成流动时形成一层薄膜。一层薄膜。液膜流动一液膜流动一般为层流，般为层流，传质、传热传质、传热阻力大。阻力大。液膜厚度不液膜厚度不均匀。均匀。第三十页，讲稿共四十八页哦31v 离心式分子蒸馏装离心式分子蒸馏装置

29、置 物料送到高速旋物料送到高速旋转的转盘中央，转的转盘中央，在旋转面扩展形在旋转面扩展形成薄膜，同时加成薄膜，同时加热蒸发，在对面热蒸发，在对面的冷凝面凝缩。的冷凝面凝缩。目前较为理想的目前较为理想的分子蒸馏装置，分子蒸馏装置，但要求有高速旋但要求有高速旋转的转盘转的转盘,又需要又需要较高的真空密封较高的真空密封技术。技术。第三十一页，讲稿共四十八页哦32v 刮膜式分子蒸馏装置刮膜式分子蒸馏装置组成组成蒸发冷凝装置蒸发冷凝装置驱动装置驱动装置进出料装置进出料装置真空装置真空装置冷热源冷热源控制系统控制系统第三十二页，讲稿共四十八页哦33蒸发冷凝装置蒸发冷凝装置蒸发装置向物料提供加热能源蒸发表面

30、。蒸发装置向物料提供加热能源蒸发表面。冷凝装置主要是供物料凝结器的冷却装置。冷凝装置主要是供物料凝结器的冷却装置。蒸发表面与冷凝表面之间的距离必须介于轻重分子平均自由程之间，蒸发表面与冷凝表面之间的距离必须介于轻重分子平均自由程之间，才能完成分子蒸馏的全过程。才能完成分子蒸馏的全过程。驱动装置驱动装置用以驱动物料的分布和成膜刮板作旋转运动用以驱动物料的分布和成膜刮板作旋转运动主要设备是电动机、减速机、支架以及密封构、中轴承、底轴承等主要设备是电动机、减速机、支架以及密封构、中轴承、底轴承等蒸发冷凝装置和驱动装置构成主机蒸发冷凝装置和驱动装置构成主机第三十三页，讲稿共四十八页哦34进出料装置进出

31、料装置 由物料输入装置和物料输出装置组成；由物料输入装置和物料输出装置组成；用以完成统的连续进料与排料功能；用以完成统的连续进料与排料功能；主要设备通常包括储罐、计泵和输送泵等。主要设备通常包括储罐、计泵和输送泵等。控制系统控制系统通常是全系统参数的自动控制或计算机控制；通常是全系统参数的自动控制或计算机控制；对系统中以上三部分的技术参数实现全自动控制；对系统中以上三部分的技术参数实现全自动控制；以达到最的分离效率、分离精度和最低的能耗为目的。以达到最的分离效率、分离精度和最低的能耗为目的。第三十四页，讲稿共四十八页哦35冷热源冷热源热源可以是多种类型热源可以是多种类型,主要设备有蒸气加热、电

32、加热、导热油加主要设备有蒸气加热、电加热、导热油加热及微波加热等。热及微波加热等。冷源通常是冷却水、冷却循环器、干冰等。冷源通常是冷却水、冷却循环器、干冰等。真空装置真空装置 必须根据物料的特点进行选择。必须根据物料的特点进行选择。一般情况下用油扩散真空泵、旋片式真空泵、隔膜真空一般情况下用油扩散真空泵、旋片式真空泵、隔膜真空泵。泵。需要冷阱。需要冷阱。第三十五页，讲稿共四十八页哦36 单位蒸发量单位蒸发量 如不凝性气体被完全抽走，那么在如不凝性气体被完全抽走，那么在0.110Pa之间的工作之间的工作压力下，分子蒸馏器能获得压力下，分子蒸馏器能获得300kg/m2h的生产能力。的生产能力。工作

33、压力工作压力 0.110Pa 工作压力指残余空气的压力，不是被蒸馏空间的压力。工作压力指残余空气的压力，不是被蒸馏空间的压力。因蒸馏物质的蒸汽压是根据液面温度而定的，它完全可因蒸馏物质的蒸汽压是根据液面温度而定的，它完全可能比残余压力大很多，有可能高至能比残余压力大很多，有可能高至133Pa膜厚膜厚 膜厚由实验确定，介于膜厚由实验确定，介于0.050.5mm 影响因素影响因素 表面载荷表面载荷(取决于蒸发器的长度取决于蒸发器的长度)物料粘度物料粘度 刮片元件施加于膜上的力刮片元件施加于膜上的力 第三十六页，讲稿共四十八页哦37v 分子蒸馏的适用分子蒸馏的适用 适用适用 不同物质分子量差别较大的

34、液体混合物系的分离。不同物质分子量差别较大的液体混合物系的分离。同系物的分离，分子量必须要有一定差别。同系物的分离，分子量必须要有一定差别。分子量接近但性质差别较大的物质分离，如分子量接近分子量接近但性质差别较大的物质分离，如分子量接近、沸点差较大的物系。、沸点差较大的物系。高沸点、热敏性、易氧化（或易聚合）物质的分离。高沸点、热敏性、易氧化（或易聚合）物质的分离。价高的物质价高的物质 不适用不适用 同分异构体的分离同分异构体的分离 价廉的物质价廉的物质第三十七页，讲稿共四十八页哦38v 分子蒸馏装置产品分子蒸馏装置产品VTA产品产品第三十八页，讲稿共四十八页哦39VTA产品产品第三十九页，讲

35、稿共四十八页哦40Pope产品产品第四十页，讲稿共四十八页哦41Pope两级两级分子蒸馏装置分子蒸馏装置第四十一页，讲稿共四十八页哦42 国产装置国产装置第四十二页，讲稿共四十八页哦43v 系统组成系统组成 基本流基本流程示意程示意第四十三页，讲稿共四十八页哦44v 性能调节性能调节 结构参数结构参数 不同的蒸馏体系需要不同的结构参数不同的蒸馏体系需要不同的结构参数 运行参数运行参数 结构参数不变，调整运行参数可在有限范围内适用于不结构参数不变，调整运行参数可在有限范围内适用于不同的蒸馏体系。同的蒸馏体系。偏离设计值时，性能下降偏离设计值时，性能下降第四十四页，讲稿共四十八页哦45v 研发难点

36、研发难点 分子运动介于宏观运动和量子行为之间，理论不成熟。分子运动介于宏观运动和量子行为之间，理论不成熟。分子蒸馏装置结构参数与蒸馏体系有关分子蒸馏装置结构参数与蒸馏体系有关 不是定型批量生产的产品不是定型批量生产的产品 有可能需根据用户情况确定结构参数有可能需根据用户情况确定结构参数 需根据用户情况确定运行参数需根据用户情况确定运行参数 加工难度大加工难度大 内壁粗糙度应内壁粗糙度应1.61.6m，最高至最高至0.2m。刮板与内壁间配合精度要求极高。刮板与内壁间配合精度要求极高。第四十五页，讲稿共四十八页哦4611分子蒸馏技术。杨村，于宏奇，冯武文编著。北京：化学分子蒸馏技术。杨村，于宏奇，冯武文编著。北京：化学工业出版社。工业出版社。2003200322吴百诗主编。大学物理。西安：西安交通大学出版社，吴百诗主编。大学物理。西安：西安交通大学出版社，1994199433德国瑞达有限公司德国瑞达有限公司http:/