分子蒸馏原理和装置.ppt

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1、关于分子蒸馏关于分子蒸馏关于分子蒸馏关于分子蒸馏原理与装置原理与装置原理与装置原理与装置第一张，PPT共四十八页，创作于2022年6月2v分子蒸馏技术分子蒸馏技术(MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG)(MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG)简介与简介与应用应用v原理原理v设备设备v装置装置第二张，PPT共四十八页，创作于2022年6月3分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v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、真蒸

2、发液面小、液体高度大、液膜厚、物料停留时间长、真空度低空度低(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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月4分子蒸馏技术简介与应用分

3、子蒸馏技术简介与应用v分子蒸馏是一种液分子蒸馏是一种液-液分离液分离技术技术依靠不同物质分子运动平依靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。均自由程的差别实现分离。适用于高沸点、热敏性及适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。易氧化物系的分离。具有蒸馏温度低于物料的具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高。时间短、分离程度高。能使液体在远低于其沸点能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离。的温度下将其分离。第四张，PPT共四十八页，创作于2022年6月5分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v技术发展技术发展19221922年年Brnsted

4、和和Hevesy设计了第一套可以应用的实验用分子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。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，蒸馏出较高分子量、极低蒸气压的液体。的绝对压力，蒸馏出较高分子量、极低蒸气压的液体。19301930年代，年代，Burch、Waterman、Hickman分别发展了分别发展了分子蒸分子蒸馏技术，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。第五张，PPT共四十八页，创作于2022年6月6分子蒸馏技术

5、简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v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剂的高精化合物中残留溶剂的高精度去除度去除第六张，PPT共四十八页，创作于2022年6月7分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v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

6、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茶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)(牛油及猪牛油及猪油等油等)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-丁基辛丁基辛醇独活提取物豆甾醇独活提取物多糖酯多不饱和醇独活提取物豆甾醇独

7、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)二十二烷内酯二异二十二烷内酯二异氰酸酯三聚体氰酸酯三聚体 第七张，PPT共四十八页，创作于2022年6月8分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v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

8、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、广藿广藿香醇、广藿香酮香酮)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)胡椒基丁醚胡椒基丁醚-胡萝卜素及类胡萝卜胡萝卜素及类胡萝卜素素(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

9、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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月9分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v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)聚氨酯聚氨酯聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油树脂聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油树脂 姜辣素姜辣素 姜烯酚焦油姜烯酚焦油角鲨烯结构酯芥酸酰胺碱金属精炼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

10、糠蜡矿物油渣脱蜡奎宁衍生物扩散泵油：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肪酸茉莉精油煤焦油酶解脂肪酸第九张，PPT共四十八页，创作于2022年6月10分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子蒸馏技

11、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)葡萄糖衍生物天然葡萄糖衍生物天然苹果香精帕罗西汀硼酸乙二醇醚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、聚烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚异丁烯合成油异丁烯合成油)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(脂肪酸甲酯或乙酯脂肪酸甲酯或乙酯)三烯生育酚三氯新三烯生育

12、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)十二烷内酯十二烷内酯双双-羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱衍生物羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱衍生物四唑四唑-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 第十张，PPT共四十八页，创作于2022年6月11分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v工业化应用分子蒸馏技术的产品工业化应用分子

13、蒸馏技术的产品T 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(烷基烷基苷苷 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

14、麦鱼油鱼肝油燕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 第十一张，PPT共四十八页，创作于2022年6月12分子蒸馏技术简介与应用分子蒸馏技术简介与应用v工业化应用分子蒸馏技

15、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液中碳链：植物甾醇植物蜡芝麻素真空泵油制动液中碳链甘油三酯甘油三酯(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 甾甾醇酯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、复酯双酯、多元醇酯、复酯)植物油脱臭馏出物紫苏籽油蔗蜡棕蜡镇静剂植物油脱臭馏出物紫苏籽油蔗蜡棕蜡镇静剂棕榈油棕榈油 第十二张，PPT共四十八页，创作于2022年6月13原理原理v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

16、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

17、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。均自由程的距离内，碰撞概率很小。第十三张，PPT共四十八页，创作于2022年6月14原理原理v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

18、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。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)。第十四张，PPT共四十八页，创作于2022年6月15原理原理v基本原理基本原理第十五张，PPT共四十八页，创作于2022年6月16原理原

19、理v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

20、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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月17原理原理分子从蒸发面向冷凝面运动分子从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于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。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,也可能相互也可能相互碰撞。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

21、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。第十七张，PPT共四十八页，创作于2022年6月18原理原理v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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月19原理原理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

22、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、化学的分分子有效直径是热运动概念，不是物理学、化学的分子直径。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第十九张，PPT共四十八页，创作于2022年6月20原理原理分子有效直径分子有效直径分子直径(nm)分子0.38He、Ne、

23、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-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

24、、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0.8-11,3,5-三已基苯第二十张，PPT共四十八页，创作于2022年6月21原理原理分子间力分子间力2当分子距离小于分子有效直当分子距离小于分子有效直径时，分子间的主要作用力径时，分子间的主要作用力是斥力；当分子距离大于分是斥力；当分子距离大于分子有效直径时，分子间的主子有效直径时，分子间的主要作用力是范德瓦尔斯力；要作用力是范德瓦尔斯力；当分子距离大于当分子距离大于10-9m时，

25、时，分子间力可以忽略不计。分子间力可以忽略不计。第二十一张，PPT共四十八页，创作于2022年6月22原理原理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=1.38065810-23T-温度温度第二十二张，PPT共四十八页，创作于2022年6月23原理原理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

26、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分子氢氮氧空气m(10-8m)11.266.56.9第二十三张，PPT共四十八页，创作于2022年6月24原理原理将上式改写成将上式改写成可用于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，压力需降至压力需降至0.1Pa。第二十四张，PPT共四十八页，创作于2022年6月25原理原理v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

27、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。第二十五张，PPT共四十八页，创作于2022年6月26原理原理v蒸发速度蒸发速度具具有有自自由由流流动动膜膜的的“纯纯”分分子子蒸蒸馏馏的的Lang Lang muirmuirknudsenknudsen方方程。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上上式式是是假假定定蒸蒸发发是是不不受受其其它它分分子子阻阻碍碍情情况况下下导导出出的的，实实际际蒸蒸发发出出来来的的分分子子在在到到达达冷冷

28、凝凝表表面面以以前前，难难免免要要与与残残余余气气体体的的分分子子碰碰撞撞，上上式式给给出出的的G G值值是是达达不不到到的的。实实际际中中必必需需乘乘以一个因子来加以校正，此因子用符号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。第二十六张，PPT共四十八页，创作于2022年6月27原理原理v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

29、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，可以安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馏装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。置中。第二十七张，PPT共四十八页，创作于2022年6月28分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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心式精密蒸馏型精密蒸馏型第二十八张，PPT共四十八页，创作于2022年6月29分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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

30、，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。第二十九张，PPT共四十八页，创作于2022年6月30分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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。第三十张，PPT共四十八页，创作于2022年6月31分子蒸馏装置分子蒸馏装置v离心式分子蒸馏装离心式分子蒸馏装置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

31、，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。第三十一张，PPT共四十八页，创作于2022年6月32分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月33分子蒸馏装置分子蒸馏装置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。蒸

32、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。蒸蒸发发表表面面与与冷冷凝凝表表面面之之间间的的距距离离必必须须介介于于轻轻重重分分子子平平均均自自由由程程之之间间，才才能能完成分子蒸馏的全过程。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张，PPT共四十八页，创作于2022年6月3

33、4分子蒸馏装置分子蒸馏装置进出料装置进出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。第三十四张，PPT共四十八页，创作于2022年6月35分子蒸馏装置

34、分子蒸馏装置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、电加热、导热油加热及微主要设备有蒸气加热、电加热、导热油加热及微波加热等。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、隔膜真空泵。一般情况下用油扩散真空泵、旋片式真空泵、隔膜真空泵。需要冷阱。需要冷阱。第三十五张，PPT共四十八页，创作于2022年6月36分子蒸馏装置分子蒸馏装置单位蒸发量单位蒸发量如如不不凝凝性性气气体体被被完完全全抽抽走走，那那么么在在0.1

35、10Pa之之间间的的工工作作压力下，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。因因蒸蒸馏馏物物质质的的蒸蒸汽汽压压是是根根据据液液面面温温度度而而定定的的，它它完完全全可可能能比残余压力大很多，有可能高至比残余压力大很多，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

36、上的力 第三十六张，PPT共四十八页，创作于2022年6月37分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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

37、第三十七张，PPT共四十八页，创作于2022年6月38分子蒸馏装置分子蒸馏装置v分子蒸馏装置产品分子蒸馏装置产品VTA产品产品第三十八张，PPT共四十八页，创作于2022年6月39分子蒸馏装置分子蒸馏装置VTA产品产品第三十九张，PPT共四十八页，创作于2022年6月40分子蒸馏装置分子蒸馏装置Pope产品产品第四十张，PPT共四十八页，创作于2022年6月41分子蒸馏装置分子蒸馏装置Pope两级两级分子蒸馏装置分子蒸馏装置第四十一张，PPT共四十八页，创作于2022年6月42分子蒸馏装置分子蒸馏装置国产装置国产装置第四十二张，PPT共四十八页，创作于2022年6月43分子蒸馏装置分子蒸馏装置

38、v系统组成系统组成基本流基本流程示意程示意第四十三张，PPT共四十八页，创作于2022年6月44分子蒸馏装置分子蒸馏装置v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同结构参数不变，调整运行参数可在有限范围内适用于不同的蒸馏体系。的蒸馏体系。偏离设计值时，性能下降偏离设计值时，性能下降第四十四张，PPT共四十八页，创作于2022年6月45分子蒸馏装置分子蒸馏装置v研发难点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

39、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。第四十五张，PPT共四十八页，创作于2022年6月46参考文献参考文献11分子蒸馏技术。杨村，于宏奇，冯武文编著。北京：化学工分子蒸馏技术。杨村，于宏奇，冯武文编著。北京：化学工业出版社。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:/