分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現分離。當液體混合物沿加熱板流動(dòng)并被加熱,輕、重分子會(huì )逸出液面而進(jìn)入氣相,由于輕、重分子的自由程不同,因此,不同物質(zhì)的分子從液面逸出后移動(dòng)距離不同,若能恰當地設置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣,達到物質(zhì)分離的目的。 分子蒸餾設備主要應用領(lǐng)域:食品、醫藥、石油、化工、香精香料等領(lǐng)域的分離提純等。
1、蒸餾濃縮
由于薄膜蒸發(fā),特別是分子蒸餾技術(shù),能夠在非常低的壓力下進(jìn)行蒸餾,它們更適合于那些高沸點(diǎn)和熱敏性物質(zhì)的濃縮。濃縮過(guò)程主要是指在不破壞有用成分的前提下溶劑的揮發(fā)。薄膜蒸發(fā)與分子蒸餾技術(shù)在天然及合成維生素類(lèi)物質(zhì)、羊毛脂肪酸、羊毛醇、棕櫚油、米糠油、魚(yú)油及魚(yú)肝油、天然植物葉頸根的提取物(如辣椒紅、番茄紅素、除蟲(chóng)菊酯、卵磷脂、β-胡蘿卜素、中藥有效成分等)方面的應用都主要屬于此類(lèi)。
2、脫除溶劑
隨著(zhù)新的國內及國際標準的制定以及人民生活水平的不斷提高,食品、藥物、化妝品、建材等與人類(lèi)息息相關(guān)的化工原料及其制品中對溶劑殘留量的限制越來(lái)越嚴格。傳統的蒸餾手段已不能適應市場(chǎng)的需求,薄膜蒸發(fā)與分子蒸餾技術(shù)隨之成為人們可選擇的最后手段。這類(lèi)工藝過(guò)程往往銜接于萃取手段之后作為綠色產(chǎn)品的最后一道質(zhì)量保證系統。
3、脫除游離單體
如果產(chǎn)物是有兩種及其以上單體通過(guò)化合或聚合反應而成,則反應的平衡混合物中往往含有剩余的游離單體和分子量更大的過(guò)聚體及副產(chǎn)物。為了得到純的產(chǎn)品,需要對平衡混合物進(jìn)行脫除游離單體的分離過(guò)程。隨著(zhù)對游離單體允許殘留量的不同,可考慮采用薄膜蒸發(fā)與分子蒸餾技術(shù)。典型例證有:環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧油、聚胺酯、異氰酸鹽、樹(shù)脂塑料、可塑劑、穩定劑、丙烯酸鹽;單硬脂酸甘油酯、二甘酯、脂肪酸二聚體、有機中間體(如酯類(lèi)、胺類(lèi)合成有機物等)。
4、脫色脫味
大多數有機原料及其制品需要進(jìn)行脫色脫味處理。一般來(lái)講,顏色是由混合物中的重組分所引起的,而味道主要來(lái)自于輕組分的揮發(fā)。如果純凈的產(chǎn)品本身無(wú)色無(wú)味,一般可通過(guò)薄膜蒸發(fā)與分子蒸餾技術(shù)達到脫色脫味的目的。典型例證有:有機中間體、乳酸、脂肪酸及其衍生物、APG、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧油、植物蠟、硅油、剎車(chē)液、真空泵油、潤滑油、石蠟油等。
5、高沸點(diǎn)流程物的制備/生產(chǎn)及沸程測定
通常情況下,壓力每降低一個(gè)數量級,物質(zhì)的沸點(diǎn)可降低20至50度。按此計算,物質(zhì)在0.001mbar下的沸點(diǎn)應低于其正常沸點(diǎn)120至300度。目前短程蒸餾技術(shù)可以應用于常壓沸點(diǎn)接近700度物質(zhì)的蒸餾分離。這類(lèi)應用主要以高檔特種蠟產(chǎn)品的生產(chǎn)為代表。