一、概述 許多如石油重渣油、化學藥品(pin)、藥物及天然食品(pin)、保(bao)健(jian)品(pin)、脂肪酸(suan)等,常常是熱(re)敏性的(de)(de)、粘(zhan)滯(zhi)的(de)(de)及/或具有高沸(fei)點的(de)(de)物料。要把這些物料從它(ta)們的(de)(de)其它(ta)組分(fen)分(fen)離(li)出來,而保(bao)持產(chan)物的(de)(de)質量,只能在低的(de)(de)沸(fei)騰溫(wen)度(du)甚(shen)至是不到沸(fei)騰溫(wen)度(du)下精餾,且只能在很短的(de)(de)時間(jian)里,把熱(re)分(fen)解作用或聚(ju)合作用減到小,以消除對產(chan)品(pin)的(de)(de)破壞(huai)。 當操(cao)作(zuo)真空度約為500Pa時,可(ke)以(yi)在(zai)薄(bo)膜(mo)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)和(he)(he)降膜(mo)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)中(zhong)進行。但是,如(ru)果蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)必(bi)須在(zai)中(zhong)高真空下操(cao)作(zuo)(如(ru)壓力在(zai)0.001~100Pa之間(jian))就存在(zai)問題了。必(bi)須選用在(zai)產(chan)品蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽壓不超過(guo)(guo)通過(guo)(guo)加熱表面和(he)(he)冷凝表面之間(jian)壓降的蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi),因而帶有外置(zhi)冷凝器(qi)的蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)被排除在(zai)中(zhong)高真空范(fan)圍的蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)過(guo)(guo)程之外。 相比之下,SPE型短程蒸發(fa)器(qi)非常適合于這種應(ying)用(yong)場(chang)合,冷(leng)凝器(qi)被(bei)制造在蒸發(fa)器(qi)內(nei),直接位于加熱蒸發(fa)發(fa)生的(de)對面。所以,短程蒸發(fa)器(qi)是項(xiang)較(jiao)新(xin)的(de)尚未廣泛應(ying)用(yong)于工業(ye)化生產,能解決大量常規蒸餾技術(shu)(shu)所不能解決的(de)新(xin)形(xing)分(fen)離技術(shu)(shu)。 二、操作過程 SPE型短(duan)程蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)由(you)一個帶夾套加熱的圓筒體(ti)、內冷(leng)凝器(qi)(qi)及轉子等部(bu)件組(zu)成(cheng)。內冷(leng)凝器(qi)(qi)位于蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)的中心,帶刮膜系統的轉子在(zai)蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)和冷(leng)凝器(qi)(qi)之間旋轉。 蒸餾過程是:物(wu)料(liao)從(cong)蒸發器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)頂部加(jia)入,經轉(zhuan)子上的(de)(de)料(liao)液分(fen)(fen)布(bu)器(qi)(qi)(qi)(qi)被(bei)連續均勻地分(fen)(fen)布(bu)在(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)面(mian),刮膜(mo)器(qi)(qi)(qi)(qi)將產品刮成一層極薄、呈湍流(liu)(liu)狀的(de)(de)液膜(mo)。在(zai)此過程中,從(cong)加(jia)熱(re)(re)(re)面(mian)上逸出的(de)(de)輕分(fen)(fen)子,幾乎未經碰撞就到冷(leng)凝(ning)器(qi)(qi)(qi)(qi)上冷(leng)凝(ning)成液,并沿冷(leng)凝(ning)器(qi)(qi)(qi)(qi)管(guan)流(liu)(liu)下(xia),通過位(wei)于(yu)蒸發器(qi)(qi)(qi)(qi)底部的(de)(de)出料(liao)管(guan)排出;殘液即重分(fen)(fen)子在(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)區下(xia)的(de)(de)圓形通道中收(shou)集,再通過側(ce)面(mian)的(de)(de)出料(liao)管(guan)中流(liu)(liu)出。 三、基本原理 蒸(zheng)餾是(shi)(shi)(shi)化工單元(yuan)操作中分離混合液體的(de)一(yi)種方法,分為常壓(ya)蒸(zheng)餾和減壓(ya)蒸(zheng)餾,主要是(shi)(shi)(shi)利用(yong)混合液體中各(ge)組(zu)份的(de)揮發度不(bu)同以實現分離的(de)目(mu)的(de).也(ye)就是(shi)(shi)(shi)說,被分離的(de)輕組(zu)份 ![]() 液(ye)體其飽和蒸(zheng)(zheng)汽壓大(da)于(yu)(yu)系統(tong)(tong)的(de)(de)壓力(li)時,物料就能(neng)(neng)被(bei)分(fen)(fen)離(li),因(yin)此系統(tong)(tong)中的(de)(de)壓力(li)越(yue)低(di)(真空(kong)度越(yue)高)越(yue)容易被(bei)分(fen)(fen)離(li).分(fen)(fen)子蒸(zheng)(zheng)餾(liu)是(shi)在普通蒸(zheng)(zheng)餾(liu)的(de)(de)基礎(chu)上引進飽和蒸(zheng)(zheng)汽壓和分(fen)(fen)子平均自由(you)程(cheng)(cheng)的(de)(de)概念,將脫離(li)液(ye)相(xiang)主體的(de)(de)輕(qing)組份(fen)分(fen)(fen)子以(yi)快(kuai)的(de)(de)速度捕捉積(ji)聚(ju),也就是(shi)加(jia)熱(re)面到冷凝面的(de)(de)距離(li)等于(yu)(yu)或小于(yu)(yu)輕(qing)組份(fen)分(fen)(fen)子的(de)(de)逸出(chu)自由(you)程(cheng)(cheng),但必須(xu)大(da)于(yu)(yu)重組份(fen)的(de)(de)分(fen)(fen)子平均自由(you)程(cheng)(cheng),為了得(de)到好的(de)(de)捕捉效果,冷凝面積(ji)要大(da)于(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發面積(ji),以(yi)達(da)到分(fen)(fen)子蒸(zheng)(zheng)餾(liu)的(de)(de)目的(de)(de),但由(you)于(yu)(yu)受設(she)備結(jie)構(gou)的(de)(de)影響(xiang),實(shi)際的(de)(de)設(she)備不可(ke)能(neng)(neng)達(da)到理想分(fen)(fen)子蒸(zheng)(zheng)餾(liu)的(de)(de)條件(jian),只能(neng)(neng)接近或模擬分(fen)(fen)子蒸(zheng)(zheng)餾(liu),因(yin)此我(wo)們稱(cheng)之為短(duan)程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)器(qi),決定短(duan)程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)器(qi)分(fen)(fen)離(li)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)因(yin)素有以(yi)下幾個方面: 1.混(hun)合液(ye)體中輕組份(fen)從液(ye)相主(zhu)體向加熱面的擴散(san)速度. 2.輕組(zu)份的(de)飽和蒸汽壓及系統的(de)真空度. 3.輕組份(fen)分(fen)子(zi)逸出到捕捉及冷(leng)凝(ning)積聚的(de)速度(du)(即加熱(re)面(mian)到冷(leng)凝(ning)面(mian)的(de)距(ju)離). 鑒于(yu)以上的(de)(de)工作原理,為了(le)提高輕組(zu)份(fen)從液相(xiang)主(zhu)體中向(xiang)蒸(zheng)發(fa)面(mian)(mian)擴(kuo)散的(de)(de)速(su)度(du),采用刮(gua)(gua)膜(mo)型式(shi),把物(wu)料均(jun)勻地在加熱面(mian)(mian)上刮(gua)(gua)成很薄的(de)(de)膜(mo),使混合液體中輕組(zu)份(fen)從液相(xiang)主(zhu)體向(xiang)蒸(zheng)發(fa)面(mian)(mian)的(de)(de)擴(kuo)散速(su)度(du)達到,擴(kuo)散時間很短.在設備內部放置內置冷凝(ning)(ning)器,使加熱面(mian)(mian)與(yu)冷凝(ning)(ning)面(mian)(mian)之間的(de)(de)距離小于(yu)或等于(yu)輕組(zu)份(fen)的(de)(de)分子平均(jun)自由程(cheng),由蒸(zheng)發(fa)面(mian)(mian)逸出的(de)(de)分子毫無(wu)阻(zu)礙(ai)地飛(fei)射及(ji)凝(ning)(ning)集到冷凝(ning)(ning)面(mian)(mian)上,使輕組(zu)份(fen)的(de)(de)收集積聚達到快的(de)(de)極限速(su)度(du).輕組(zu)份(fen)的(de)(de)瞬間凝(ning)(ning)聚,幾乎(hu)不會有阻(zu)力降,因此(ci)能確保設備內部保持高真空(kong). 分子平(ping)均自由(you)程λ=8.589 n/p (T/M)1/2 n 物(wu)料粘度(du) p 壓力 T 溫度 M 分子(zi)量 因(yin)(yin)此決定分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng)的因(yin)(yin)素是真(zhen)空度(du)(du)(du),加熱溫(wen)度(du)(du)(du),粘度(du)(du)(du)及分(fen)子(zi)(zi)量.真(zhen)空度(du)(du)(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao)(壓(ya)力(li)越(yue)低),分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng)越(yue)大(da)(da),溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao),分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng)越(yue)大(da)(da),分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng)越(yue)小.因(yin)(yin)此,調(diao)節真(zhen)空度(du)(du)(du)是改變分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng)有效的參數,可根據具體(ti)情況即操作成本而定.提(ti)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)(du)也(ye)可以增加分(fen)子(zi)(zi)平(ping)(ping)均(jun)(jun)自(zi)由(you)(you)(you)(you)程(cheng),同時也(ye)能(neng)提(ti)高(gao)(gao)(gao)輕組(zu)份的飽和蒸汽(qi)壓(ya),對提(ti)高(gao)(gao)(gao)分(fen)離能(neng)力(li)有較(jiao)大(da)(da)幫助,但(dan)對產品品質會產生負面影響. 四、特點: 短程蒸餾器(分子蒸餾)與普通蒸餾相(xiang)比(bi)有以下特點: 1:其分離(li)操作可在物(wu)料(liao)沸(fei)點溫度(du)下的溫度(du)實現,只要系統的壓(ya)(ya)力低于物(wu)料(liao)輕組份的飽(bao)和蒸汽壓(ya)(ya)及(ji)加熱(re)面和冷(leng)凝面間(jian)的距離(li)小于或等于輕組份的分子平(ping)均自由程,就能達到分離(li)目的。 2:普通蒸(zheng)餾(liu)(liu)是(shi)在物(wu)料(liao)沸(fei)點溫度以上操作(zuo)的,因(yin)此(ci)蒸(zheng)發與冷(leng)(leng)凝是(shi)一(yi)個可(ke)(ke)逆(ni)過程(cheng),短程(cheng)蒸(zheng)餾(liu)(liu)器(qi)(分子蒸(zheng)餾(liu)(liu))其分離操作(zuo)可(ke)(ke)在沸(fei)點溫度以下實現的,因(yin)此(ci)短程(cheng)蒸(zheng)餾(liu)(liu)器(qi)(分子蒸(zheng)餾(liu)(liu))的蒸(zheng)發與冷(leng)(leng)凝是(shi)一(yi)個不可(ke)(ke)逆(ni)過程(cheng)。 3:普通蒸(zheng)餾有鼓泡,沸(fei)騰現象,短(duan)程蒸(zheng)餾器(分(fen)子蒸(zheng)餾)其(qi)分(fen)離(li)操作是在沸(fei)點溫(wen)度(du)以下實現的,因此沒有鼓泡,沸(fei)騰現象,有利于整(zheng)個系(xi)統(tong)保持較(jiao)高的真空(kong)度(du)。 五、內部結構: 無錫海源生化設備(bei)有限公司是短程(cheng)蒸餾(liu)器(qi)(分(fen)(fen)子(zi)(zi)蒸餾(liu))的專(zhuan)業制(zhi)造(zao)單位,在消化吸(xi)收(shou)國外技術的同時,結(jie)合本公司專(zhuan)業技術人員對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)蒸餾(liu)的認識,取長補(bu)短,設計和制(zhi)造(zao)了(le)精密(mi)準確的短程(cheng)蒸餾(liu)器(qi)(分(fen)(fen)子(zi)(zi)蒸餾(liu)),針對(dui)不(bu)同的物(wu)料選擇不(bu)同的刮膜形式來適應不(bu)同的工藝(yi)要求,同時又(you)有不(bu)同形式的多種內置冷凝(ning)器(qi)供選擇,以(yi)滿(man)足不(bu)同分(fen)(fen)子(zi)(zi)平(ping)均自(zi)由程(cheng)的物(wu)料,合理的配置和精密(mi)準確的加工,蒸發(fa)面(mian)與冷凝(ning)面(mian)的間距,經鏜加工和拋光的蒸發(fa)面(mian)使物(wu)料流淌(tang)更流暢。 六(liu)、系統設備的(de)配置: 合(he)(he)理的(de)系(xi)統配置,不但能短程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(分(fen)子蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu))的(de)正常運(yun)行(xing),也可以(yi)避免不合(he)(he)理的(de)投資。一般(ban)來(lai)說(shuo)短程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(分(fen)子蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu))的(de)操作真空要求(qiu)較(jiao)高(gao),因(yin)此在進入(ru)短程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(分(fen)子蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu))之(zhi)前,要把物料中對短程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)(分(fen)子蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)(的(de)真空度(du)產生影響的(de)輕組份(不凝(ning)性氣體,低沸點(dian)殘留部分(fen))先脫去。實踐證明刮(gua)板式薄(bo)膜蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)(qi)(qi)是理想的(de)預脫裝(zhuang)置,選擇合(he)(he)式的(de)刮(gua)板式薄(bo)膜蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)(qi)(qi)能短程(cheng)(cheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(分(fen)子蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)(liu))在高(gao)真空狀態的(de)正常運(yun)行(xing)。 七、應用領域 石化工(gong)業:氨化物(wu)(wu)、胺、喹啉衍(yan)生物(wu)(wu)、環氧樹(shu)脂(zhi)、樹(shu)脂(zhi)酸(suan)、異氰(qing)酸(suan)鹽、異丁(ding)基酮(tong)、過氧化物(wu)(wu)、液晶、聚乙(yi)二醇、硅油、軟(ruan)化劑(ji)等; 制藥工業(ye):氨基酸酯、高分(fen)子中間產品、維生(sheng)素E、維它命等; 油(you)脂(zhi)(zhi)工業:二甘(gan)(gan)油(you)酯,二聚脂(zhi)(zhi)肪酸(suan),脂(zhi)(zhi)肪酸(suan),脂(zhi)(zhi)肪酸(suan)衍生物,多甘(gan)(gan)油(you)脂(zhi)(zhi)、酸(suan),羊毛酯醇等; 食品工(gong)業:單甘脂、月桂二酸(suan)、丙二醇(chun)脂、L-乳(ru)酸(suan),魚肝油、米糠油、小(xiao)三麥(mai)胚芽油、桂皮(pi)油、玫(mei)瑰油等; 八、產品規格 選擇合(he)理的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)對短程蒸發器來說是相當重要(yao)的(de)(de),下表列出的(de)(de)為標準尺(chi)寸(cun)(cun)和(he)設備的(de)(de)外型尺(chi)寸(cun)(cun)。
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