分子蒸馏原理

1、分子蒸馏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的增加，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下，最终会达到分子运动的动态平衡，从 宏观上 看即达到了平衡。根据分子运动平均自由程公式，不同种类的分子，犹豫其分子有效直径不同，故 其平 均自由程也不同，即从统计学观点看，不同种类分子逸出液面后不与其他分子 碰撞的飞行距 离是不同的分子蒸馏的分离作用就是依据液体分子受热会从液面逸出，而不同种类分子溢 出后,在 气相中其运动平均自由程不同这一性质来实现的。分子蒸馏是一种非平衡状态下的蒸馏，由其原理来

2、看，它又根本区别于常规蒸 馏。因此，它具备许多常规蒸馏无法比拟的优点(1 操作温度低：常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的，而分子蒸馏是靠不同物质的分子 运动平 均自由 程的差别进行分离的，也就是说后者在分离过程中，蒸汽分子一旦由液 相中逸出 (挥发就可实现分离，而非达到沸腾状态。因此，分子蒸馏是在远离沸点下 进行操作的。(2 蒸馏压强低：由分子运动平均自由程公式可知，要想获得足够大的平均自由程，必须通过降低 蒸馏 压强来 获得。另外，由于分子蒸馏装置独特的结构形式，其内部压降极小，可获得 很高的 真空度。尽管常规真空蒸馏也可以采用较高的真空度，但由于其内部结构上 的至于(特别是 填料塔或板

3、式塔,其阻力较分子蒸馏装置大得多，因而难以达到高的 真空度。一般常规真空蒸 馏其 真空度仅达5kPa而分子蒸馏真空度可达0.1-100Pa由上述可知，分子蒸馏是在极高真空度下操作，又远离物质的沸点，因此分子蒸 馏的 实际操 作温度比常规真空蒸馏低得多，一般可低 50-100C 。(3 受热时间短：鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离，因而装置中加热面与 冷凝面的间距要小于轻分子的运动平均自由程(即间距很小，这样，由液面逸出的轻分子 几乎未发生碰撞即达到冷凝面，所以受热时间很短。另外,若采用较先进的分子蒸馏器结构，使混合液的液面形成薄膜状，这时液面与加热面的面积 几乎相

4、等，那么物料在设备中的而停 留时间很短。另外，若采用较先进的分子蒸馏 器结构，使混 合液的液面形成薄膜状，这时液面与加热面的面积几乎相等，那么物料 在设备中的停留时间 很短，因此蒸余物料的受热时间也很短。假定真空蒸馏需受热 数十分钟，则分子蒸馏受热仅 为几秒或几十秒。(4 分离程度及产品收率高：分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏难以分离的物质，而且就两种方法均能分离的 物质而 言，分子蒸馏的分离程度更高。从两种方法相同条件下的挥发度不同可以看 出这一点。(5 另外,众多学者在研究分子蒸馏分离过程中传热、传质阻力的影响因素后，认为因其液膜很薄，加之在非平衡状态下操作，传热、传质阻力的影响较常规蒸馏小的

5、 多， 因此，其分离效率要远远高于常规蒸馏。鉴于以上众多因素，可见分子蒸馏操作温度低，被分离物质不易分解或聚合；受热 时 间短,被分离物质可避免热损伤；分离程度高，可提高分离效率。因此，总体上说，分 子蒸 馏产品的收率较传统蒸馏会大大提高。分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原 理，而是 靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于 轻、 重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同 若能恰 当地设置 一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混 合液排出

6、。这 样，达到物质分离的目的。分子蒸馏技术的特点分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其它分离技术无法比拟的优点：1、操作温度低（远低于沸点、真空度高（空载W 1Pa受热时间短（以秒计、分离 效率高等，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；2、可有效地脱除低分子物质（ 脱臭、重分子物质（ 脱色及脱除混合物中杂质；3、其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可 保持天 然提取物的原来品质；4、分离程度高，高于传统蒸馏及普通的薄膜蒸发器。分子蒸馏技术工业化应用产品A 氨基酸酯阿魏酸三萜醇酯B 丙烯酸酯丙二醇酯苯乙烯- 丙烯腈丙交酯薄荷酯白术挥发油苯基马来酰

7、亚 胺柏木油菠 萝酮苯甲酸C12C15醇酯C长链二元酸（C9-C18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D 单甘酯（单硬脂酸甘油酯 单月桂酸甘油脂等（ 牛油及猪油等脱胆固 醇大蒜油 丁三 醇当归提取物2-丁基辛醇 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E 二十八烷醇 （米糠蜡、蜂蜡、蔗蜡 二聚酸二十碳五烯酸（ EPA 二十二碳六烯 酸 （DHA 二十二烷内酯二异氰酸酯三聚体氟氯F 废油再生 番茄红素 辅酶 Q 蜂蜡呋喃脂 酚醛树脂 防风提取物 氟油 （全氟烃、氟氯碳油、全氟聚醚G 高碳醇固化剂（脱除 TDI 、MDI、HDI 等共轭亚

8、油酸 果糖酯硅油（聚硅氧 烷或聚硅 醚谷甾醇谷维素桂皮油香茅油香根油橄榄油广藿香油（广藿香醇、广藿香酮 癸二酸二辛酯 光稳定剂H 花生四烯酸 （ARA 胡椒基丁醚 3 胡萝卜素及类胡萝卜素（ 棕榈油柑橘油甜橙 油桔皮油螺旋藻等海狗油（双酚 A 及 F 型环氧树脂 花椒籽油 红花籽油互叶白千层油J 聚甘油酯聚酯聚醚聚烯烃聚乙二醇（ 酯聚氨酯聚戊烯醇聚四氢呋喃姜油 树脂姜辣素姜 烯酚焦油角鲨烯 结构酯 芥酸酰胺 碱金属精炼 甲基庚烯酮 间甲基苯甲酸 3-甲基吲哚激 素缩体 姜樟油鲸醇K 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L 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

9、油邻苯二甲酸二辛酯M 玫瑰油米槁精油没食子酸醛类衍生物 毛油脱酸（ 高酸值米糠油、小麦胚芽 油、花椒 籽油等米糠蜡茉莉精油煤焦油酶解脂肪酸N 萘甲醛柠檬醛P PET 再生 （ 聚对苯二甲酸乙二醇酯 葡萄糖衍生物 天然苹果香精 帕罗西汀硼 酸乙二 醇醚Q 茄尼醇 （ 废次烟叶、马铃薯叶 3- 羟基丙腈（ HPNR （ 矿物及合成润滑油（ 聚 a 烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚 异丁烯 合成 油 L- 乳酸松香酯肉桂醛（肉桂油 山苍子油S 生物柴油（ 脂肪酸甲酯或乙酯 三烯生育酚 三氯新（三氯-2 羟基二苯醚三甘醇 三十 烷醇三聚酸双甘油酯鼠尾草抗氧剂石油渣油（精制或脱除杀虫剂食用油脱酸缩

10、水甘油基化合物羧 酸二酯 （润滑油蒜素鲨烯（三十碳六烯酸十二烷内酯双-禺羟乙基对苯二甲酸酯酸性氯化物生物碱 衍生物四 唑-1-乙酸三聚甲醛回收（天然及合成生育酚T 碳氢化合物 萜烯烃 （ 酯桃醛塔尔油（ 妥尔油W （ 天然及合成脂溶性维生素（ A 、 D 、 E 、 K 烷基糖苷 （烷基苷烷基多苷烷 基多糖苷 烷基聚糖苷烷基葡萄糖苷烷基酚微晶蜡戊二醛维生素 E 醋酸酯肟类X 小麦胚芽油 新洋茉莉醛香附子烯 a 香附酮香芝麻蒿挥发油 香叶醇香紫苏 内酯 丫亚麻酸油酸酰胺（深海及发酵鱼油 鱼肝油燕麦油羊毛脂羊毛醇异氰酸酯 预聚物岩兰 草油月桂二酸氧化乐果（聚乙二醇酯 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