分子蒸馏及其在香精香料工业中的应用

分子蒸馏及其在香精香料工业中的应用


分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离
操作的连续蒸馏过程。在高真空度条件下，由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程，当分子从加热面上形成的液膜表面上进行蒸发时，分子间相互发生碰撞，无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上冷凝，从而达到分离目的。

分子蒸馏是在待分离组分远低于常压沸点的
温度下挥发的，并且各组分在受热情况下停留时间短，非凡适合于分离高沸点、高粘度、热敏性的天然产物。分子蒸馏技术因而能够实现远离沸点下的操作，又具备蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，能大大降低高沸点物料的分离成本，极好地保护热敏性物质的品质。国外在20世纪30年代出现分子蒸馏技术，并在60年代开始工业化反应。国内于80年代中期开始分子蒸馏技术研发。目前，该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域，非凡适用于天然物质的提取与分离。本文简述了分子蒸馏的原理、提取器和在香精香料工业中的应用。

1概述

1 .1分子蒸馏的基本原理

一个分子在运动过程中都在变化自由程(一
个分子相邻两次分子碰撞之间走的路程)，而在一定的外界条件下，不同物质的分子自由程各不相同。就某一种分子来说，在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自由程。

由热力学原理可推导出:





分子蒸馏基本原理:根据分子运动理论，液体
混合物的分子受热后运动会加剧，当接受到足够能量时，就会从液面逸出而成为气相分子。随着液面上方气相分子的增加，有一部分气体就会返回液体。在外界条件保持恒定情况下，最终会达到分子运动的动态平衡，即从宏观上看，达到了平衡。

根据分子平均自由程式知，不同种类的分子，
由于其分子有效直径不同，故其平均自由程也不同，即不同种类分子，从统计学观点看，其逸出液以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利用液体分子受热会从液面逸出，而不同种类分子逸出后其平均自由程不同这一性质来实现的。分子蒸馏技术的核心是分子蒸馏装置。液体混合物达到分离的目的。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，重分子的平均自由程小，若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程处设置一捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因到达不了捕集器很快趋于动态平衡，不再从混合液逸出，这样液体混合物便达到了分离的目的。

1 .2分子蒸馏技术的特点

(l)蒸馏温度低，混合物的分离是由于受热分
子逸出液面的结果。分子逸出液面并不需要达到沸点，在物料沸点以下就能实现。所以分子蒸馏在低于沸点的温度下进行操作的。

(2)蒸馏压强低，由于分子蒸馏装置独特的结
构形式，其内部压强极小，可以获得很高的真空度。同时，由分子运动自由程公式可知，要想获得足够大的平均自由程，可以通过降低蒸馏压强来获得，一般为x*10