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分子蒸馏技术

蒸馏是将固体与液体或液体与液体混合物分离较基本的方法。

常规的蒸馏方式：原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。

普通蒸馏的基本过程是当分子离开液面后所形成的蒸汽分子，会在运动中互相碰撞，一部分进入冷凝器中，另一部分则返回液体内。常规的蒸馏方式- 需要较高的蒸馏温度 - 物料加热时间较长局限性- 无法对热敏物质进行分离。

要避免部分物质在蒸馏过程中因分解而造成损失，可以采用减压蒸馏法。

减压蒸馏  通过将系统抽真空可降低蒸发温度

压力与沸点的关系：压力每降低一个数量级，沸点降低约20－30度。

但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺点：很长的蒸馏时间 - 由于压力降的缘故，以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度，所以在蒸发处的真空是非常有限的。较终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制。

沸点高、对热不稳定、粘度高或容易的物质，均不宜用一般的减压蒸馏，应进行分子蒸馏。

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鉴于短程分子蒸馏器工作原理,为了提高轻组份从液相主体中向蒸发面扩散的速度,采用刮膜型式,把物料均匀地在加热面上刮成很薄的膜,使混合液体中轻组份从液相主体向蒸发面的扩散速度达到比较大,扩散时间很短.在设备内部精确放置内置冷凝器,使加热面与冷凝面之间的距离小于或等于轻组份的分子平均自由程,由蒸发面逸出的分子毫无阻碍地飞射及凝集到冷凝面上,使轻组份的收集积聚达到较快的极限速度.轻组份的瞬间凝聚,几乎不会有阻力降,因此能确保设备内部保持高真空。

分子平均自由程λ=8.589  n/p  （T/M）1/2    

n        物料粘度    

p        相对压力    

Ｔ        相对温度    

Ｍ        分子量    

因此决定分子平均自由程的因素是真空度,加热温度,粘度及分子量.真空度越高(相对压力越低),分子平均自由程越大,温度越高，  分子平均自由程越大,分子平均自由程越小.因此,调节真空度是改变分子平均自由程有效的参数,可根据具体情况即操作成本而定.提高温度也可以增加分子平均自由程,同时也能提高轻组份的饱和蒸汽压,对提重分离能力有较大帮助,但对产品品质会产生负面影响 嘉定区***短程分子蒸馏系统诚信合作短程分子蒸馏系统分子运动方式。

分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术，它与传统蒸馏依靠沸点差分离原理不同，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。  

在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低（100～10000mmHg），且使冷凝表面靠近蒸发表面，其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面汽化的蒸气分子，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。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。这样，达到物质分离的目的。

分子蒸馏设备一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的**部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：(1)降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；(3)离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。为提**离效率，往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。短程分子蒸馏系统设计原理。

市面上的分子蒸馏设备有三种，一种是降膜式分子蒸馏器，使用重力使蒸发面上的物料变为液膜降下，效率不高，故而接近淘汰；一种是刮膜式分子蒸馏装置，该装置在降膜式分子蒸馏器的基础上设置了一硬碳或聚四氟乙烯制的转动刮板，通过刮板的转动使得***液层得到充分搅拌并加快蒸发面液层的更新，从而提高了效率。因此在我国得到了较大范围的普及，但液体分配装置一直难以完善；一种是离心式分子蒸馏装置，该装置通过高速旋转转盘形成薄膜，同时加热蒸发使之凝缩，是目前较为理想的装置。但因为要求要有高速旋转的转盘和真空密封技术，价格偏高。

随着我国社会的高速发展，人们对食品的要求趋向***，精深加工的食品势必会赢得更多人的喜爱。从这点看，分子蒸馏设备生产企业要加大科研投入，研发出更适应市场需求的食品机械设备。

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我国对分子蒸馏设备的认识从60年代就开始了，直到80年代末真正的设备被引进国内后，人们开发出了分子蒸馏设备在多个食品深加工领域的应用。在油脂分离里，分子蒸馏设备可以分离出有效物质如甘油和单甘酯，甘油可以用作食品加工中的甜味剂和保湿剂，而单甘脂则是重要的食品乳化剂。不仅如此，分子蒸馏设备还能隔绝游离脂肪酸，避免其对油脂的色泽风味产生影响。“茶油奶奶”通过引入分子蒸馏设备，保障制油过程有害物质的剔除，制作出的有机山茶油提供给了金砖会议。

从动物中提取天然产物也使用分子蒸馏设备。以鱼油为例，鱼油中富含EPA(全顺式高度不饱和脂肪酸二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)，极具生理活性，提高免疫力的作用，是很有潜力的天然物质。合生元利用分子蒸馏技术从深海金枪鱼油中提取出DHA ，不*提高了纯度，保护了活性，还有效去除了鱼腥味。另外乳酸的分离、辣椒的红色素提取等都可以利用分子蒸馏设备进行制作。

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