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化工分子蒸馏设备及应用技术
王永昌朱文波
(大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆163453)
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摘要:化工分子蒸馅设备有很多,其中最重要的有两种,一种是降膜式分子蒸陷器,另一种是到联分子蒸馅器,两青相比较,后者要比前者先进,这是为后是前者的改进装置,不仅可能弥补前一装置的缺陷,同时也能够进行工业化的规模生产。本文主要通过对分子蒸馏技术与设备进展的介绍,进而探讨了分子蒸馅在精细化工中的应用,希望能够有所帮动。
关键词:化工;分子蒸设备;应用技术
化工分子蒸馈需要在真空的状态进行,作为一种蒸分离技术,其应用原理是不同物质分子运动,有些学者也将其称之为短程
2分子蒸馏在精细化工中应用
2.1动植物营养有效体分离方面的应用。分子蒸馏技术在食品
蒸馈。这种蒸留技术与普通的蒸留技术相比,纯度更高,尤其是在香
行业中的应用,主要是用于分离、纯化一此对人体有益的活性物质
料、药品蒸馏中更加的明显,但是这种技术十分的复杂,所以其还未得到大面积的使用。
1分子蒸幅技术与设备进展
分子蒸馏技术是一种十分先进的技术,被广泛的应用在化工分离企业中,其所使用的设备十分先进,可以说设备直接决定了分子蒸馏的效果。现如今,分子蒸馏设备已经有所改进,而且还有很多设备正在研究中,以使其结构形式更加适合蒸馈,化工分子蒸编主要设备有以下几种:
1.1降膜式分子蒸馏器。这种设备主要是由两大部分构成,一是冷凝器,二是蒸发器,这两部分可以说是同心简体,流体依照重力作用,在加热壁面进行流动,而在流动期间,生成了薄膜,相关人员将物料进行加热处理,此时蒸发物质会冷凝,而如果物料并没有完全的蒸发干净,这些残余物料通过中不断的蒸发就会生成蒸发液膜,同时在加热面上,通过不断的受热,继而蒸发。相关学者对该设备的蒸留过程进行了大量的论证分析,研究发现,如果能够将外筒体看作蒸发面,就会增加蒸发面面积,则在相同的时间内,就会提前完成蒸发任务,而将内筒体看作是冷凝面,固其面积比较小,便于馏出物有效收集
这种装置应该是早期的化工分子蒸溜设备,其结构比较简单,蒸发面上通过操作会生成液膜,这对蒸馏效率有很大的消极影响,尤其是波膜厚度越大,这种影响也就越明显,再加之,液膜厚度非常不均勾,最终导致热点使组分解。通常情况下,液膜流动主要的形式是层流,无论是传质,还是传热阻力都非常大,因此这设备现在很少有国家便用。另外,此种设备的应用,限制性条件比较多,不仅会受到蒸溜物质的限制,同时也还会受到停留时间的影响,所以其蒸发率十分有限
1.2刮膜式分子蒸馏装置。此种装置是一种改进装置,其主要是针对浆膜式分子蒸溜器的缺陷进行的一种改进。刮膜式分子装置的基础依然是浆膜蒸馈器,只是在其中安装了滚简式刮膜板,物料轴向流动时,刮板对液膜会形成一定的滚动压力,进面保证液流可以有效的分布,缓解薄厚不均匀的情况,将物料迅速刮成厚度相回,可以快速更新的蒸发膜,这样下流液层就会得以搅择均匀,从而使得蒸发面液层更新速度更快,这样无论是物料的传质,还是无料的传热都得以强化。蒸发壁面上的液膜厚度以及具体的分析情况,直接关系到装置的分离效率,特别是那些不太容易分离的物料。
此种装置具有很多优势:首先.薄膜十分均勾而且具有连续性,利于传质以及传热的顺利进行,进面提高分离效率,同时不会出现热分解的情况;其次,液膜厚度比较小,同时其流动的形式是蒸发表面,能够减少很多不必要的麻烦;再次,物料几乎不会停留,即使停留也只是极短的时间,面且因其能连续蒸馏,具有十分强大的生产性,可以进行工业化的规模生产,而且这种装置,结构并不复杂,成本比较低,因此其在实验室以及工业生产中已经被广泛的应用。但是这种装置也有一定的劣势:液体分配装置难以完善,很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖;波体流动时常发生翻滚现象,所产生的雾沫也常溅到冷能面上并且由于刮膜器的作用,液体的流动、传质和传热过程变得很复杂,其内部的许多化学工程参数均难以测定,使得对刮膜分子蒸留过程运行
及有效成分,如二十八烷醇的分离、葡萄籽油的精炼、不饱和脂肪酸的分离、维生素、类胡萝b系的提取等。天然产品中的有效成分大部分都含量基微,面且某些活性有效成分往往热稳定性差、易氧化变质。因此,用传统方法分离方法很可能破坏这些成分的清性,而且分离效果也不佳。由于分子蒸增技术的特点,已经决定了在这方面的应用成为必然。目前,分子蒸馏技术已应用于从鱼油中提取DHA和 EPA、从植物油中提取天然维生素E以及提取a-亚麻酸等多种产品的工业化生产中,显示出了巨大的经济效益
2.2医药及其中间体工业上的应用。在医药行业中,由于医药中间体在高温下容易分解等特点,普通蒸馏很难满足其分离要求,面采用分子蒸馏技术后,分离难度就大大降低。分子蒸留技术可以用少量的租提物,在高效率的分离控制下,将标准晶与其他组分进行清晰分离,从而使单体达到非常高的纯度
分子蒸馏技术不仅对天然活性物质分离上其有高效分离和纯化的特点,为新药创制过程中单体成分的分离纯化提供了简捷的手段,同时还可用于制备天然药物标准品、医药中间体的提纯等诸多方面,例如制备激素缩体、葡萄糖衍生物等。分子蒸馏技术还可用于制备天然药物标准品、医药中间体的提纯等方面,例如制备激素缩体、葡萄糖衍生物,以及天然维生素、胡萝下素等
2.3资源综合利用及精细化工产品分离应用。分子蒸留可以脱除物质中的轻分子组分,因此,在聚氨酯工业中可以用来除去有毒的异氰酸酯单体:在香精香料工业中对天然香精油进行脱臭、脱色和提纯;在制备过程中除去萃取工艺中残留的有机溶剂、催化剂以及产品中的各项杂质等。一个典型的例子是二聚酸的分离,传统的二聚酸提纯工艺是用真空蒸馈法,此法燕馏有温度高、分离温度差、受热时间长等缺点,无法得到高纯物,采用分子蒸留能使产品的纯度达到96%以上。类似的例子还有树脂中单体的脱除、辣椒红色素中脱除辣味、香料类物质脱臭等。鱼油甘三酯脱酸、小麦胚芽油脱酸、米糖油脱酸、椰子油脱酸、大豆油脱酸等,从天然物质中去除轻组分大部分条件下可应用分子蒸编技术解决分离间题,
结束语
综上所述,可知对化工分子蒸增设备及应用技术进行分析十分必要,因为作为一种先进的蒸馏技术,其退早要进入到很多的行业,只是由于受到各种条件的限制,目前还不能实现广泛的应用,但是在其被广泛应用之前,可以让相关行业人员对其更加的了解,并且能够树立应该这种技术的意识,这为相关行业的应用奠定了基础,而且这种蒸馏技术具有很大的市场发展潜力,对其进行研究能够让更多的人关注这种技术。
参考文献
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