中國化工機械設備網整理:蒸餾設備是一種在高真空條件下進行的分離技術。具有蒸餾溫度低,體系真空度高,物料受熱時間短,分離程度高等特點;且分離過程不可逆,沒有沸騰鼓泡現象。非凡適用于分離高沸點、熱敏性和易被氧化的物質,已被廣泛應用于醫藥行業的維生素和中草藥有效成分-的提取、石油化工、食品工業、化妝品工業和農業等各行各業。中國化工機械設備網小編在這里主要為您介紹分子蒸餾設備。
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用于工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低于物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處于動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
分子蒸餾技術自上世紀20年代出現以來,由于其獨特的分離機制,的分離效果受到各國廣泛重視。隨著分子蒸餾技術日趨廣泛的應用,其設備也不斷被改進及完善。其發展大致經歷了以下幾個階段。
靜止式
靜止式是早出現的一種簡單、低廉的分子蒸餾設備。根據形狀可分為釜式、盤式等。圖3就是一典型靜止釜式分子蒸餾器,加熱器直接加熱置于蒸發室內的料液,冷凝器懸于料液上方。高真空下料液分子飛離液態表面至冷凝器表面被冷凝成液滴,并由接餾分的漏斗收集。該裝置的主要缺陷是液膜很厚,物料被持續加熱,容易分解,分離效率低,現已被淘汰。
降膜式
降膜式裝置也是早期形式,結構簡單。物料從進料口進入,經分布器后在重力的作用下沿蒸發表面形成連續更新的液膜,并在幾秒鐘內被加熱。輕組分從蒸發面逸出飛向冷凝面,然后在冷凝面冷卻成液態流出被收集,殘余的液體從重組分出口流出。這種裝置的蒸餾效率遠遠高于靜止式分子蒸餾器,但由于蒸發面上的物料受流量和粘度的影響不能形成均勻的液膜,有時甚至不能完全覆蓋蒸發面,并且靠重力流動的液膜處于層流狀態,傳質傳熱效率不高,因而嚴重影響了蒸發有效面積和蒸餾效率。
我國研究人員錢德康在對傳統降膜式蒸餾器改進后發明了內循環薄膜分子蒸餾設備。這套設備的獨特之處在于采用了軸流泵,使料液能反復循環被蒸餾。軸流泵將料液自底部吸入,經循環管上升到真空室,在分散元件和液體分配器的作用下料液形成液膜沿蒸發面自然流下,蒸餾出的輕組分從頂部被抽到冷凝室被冷凝,殘余液落到底部,又被軸流泵送到真空室,反復循環,直到獲得合格的產品,這就相當于多級分子蒸餾。該裝置流程簡單,運行成本低,蒸餾效率高,已經申請了國家。
刮膜式
刮膜式是目前應用廣的一種分子蒸餾器形式,它是對降膜式分子蒸餾器的有效改進,與降膜式的大區別在于刮膜器的介入。刮膜器將料液在蒸發面上刮成厚度均勻,連續更新的渦流液膜,大大增強了傳質傳熱效率并有效控制了液膜厚度(0.25-0.76mm)、均勻性和物料停留時間,使蒸餾效率明顯提高,熱分解顯著降低。
現國內外分子蒸餾裝置的設計主要靠經驗認識,缺乏理論的指導,因而還沒有重大突破,根源在于對分子蒸餾工藝理論研究很薄弱,缺乏關鍵的數據,傳熱傳質機理也沒有完全揭示,這些都是化工研究者們努力的方向,使分子蒸餾能真正成為一門實用的技術。
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用于工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低于物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處于動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
分子蒸餾技術自上世紀20年代出現以來,由于其獨特的分離機制,的分離效果受到各國廣泛重視。隨著分子蒸餾技術日趨廣泛的應用,其設備也不斷被改進及完善。其發展大致經歷了以下幾個階段。
靜止式
靜止式是早出現的一種簡單、低廉的分子蒸餾設備。根據形狀可分為釜式、盤式等。圖3就是一典型靜止釜式分子蒸餾器,加熱器直接加熱置于蒸發室內的料液,冷凝器懸于料液上方。高真空下料液分子飛離液態表面至冷凝器表面被冷凝成液滴,并由接餾分的漏斗收集。該裝置的主要缺陷是液膜很厚,物料被持續加熱,容易分解,分離效率低,現已被淘汰。
降膜式
降膜式裝置也是早期形式,結構簡單。物料從進料口進入,經分布器后在重力的作用下沿蒸發表面形成連續更新的液膜,并在幾秒鐘內被加熱。輕組分從蒸發面逸出飛向冷凝面,然后在冷凝面冷卻成液態流出被收集,殘余的液體從重組分出口流出。這種裝置的蒸餾效率遠遠高于靜止式分子蒸餾器,但由于蒸發面上的物料受流量和粘度的影響不能形成均勻的液膜,有時甚至不能完全覆蓋蒸發面,并且靠重力流動的液膜處于層流狀態,傳質傳熱效率不高,因而嚴重影響了蒸發有效面積和蒸餾效率。
我國研究人員錢德康在對傳統降膜式蒸餾器改進后發明了內循環薄膜分子蒸餾設備。這套設備的獨特之處在于采用了軸流泵,使料液能反復循環被蒸餾。軸流泵將料液自底部吸入,經循環管上升到真空室,在分散元件和液體分配器的作用下料液形成液膜沿蒸發面自然流下,蒸餾出的輕組分從頂部被抽到冷凝室被冷凝,殘余液落到底部,又被軸流泵送到真空室,反復循環,直到獲得合格的產品,這就相當于多級分子蒸餾。該裝置流程簡單,運行成本低,蒸餾效率高,已經申請了國家。
刮膜式
刮膜式是目前應用廣的一種分子蒸餾器形式,它是對降膜式分子蒸餾器的有效改進,與降膜式的大區別在于刮膜器的介入。刮膜器將料液在蒸發面上刮成厚度均勻,連續更新的渦流液膜,大大增強了傳質傳熱效率并有效控制了液膜厚度(0.25-0.76mm)、均勻性和物料停留時間,使蒸餾效率明顯提高,熱分解顯著降低。
現國內外分子蒸餾裝置的設計主要靠經驗認識,缺乏理論的指導,因而還沒有重大突破,根源在于對分子蒸餾工藝理論研究很薄弱,缺乏關鍵的數據,傳熱傳質機理也沒有完全揭示,這些都是化工研究者們努力的方向,使分子蒸餾能真正成為一門實用的技術。
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- 2013-01-07 09:49:48
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