OALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGH 分子蒸馏技术 Molecular Distillation Technology 2010-418
2010-4-18 分子蒸馏技术 Molecular Distillation Technology
大连理工大学 化工学院 Conten 分子蒸馏技术发展背景 2 分子蒸馏的概念和原理 3 分子蒸馏的优缺点 4 分子蒸馏的应用 2010-4-18
2010-4-18 Contents 1 分子蒸馏技术发展背景 2 分子蒸馏的概念和原理 3 分子蒸馏的优缺点 4 分子蒸馏的应用
大连理工大学 化工学院 分子蒸馏枝术发展背景 。 国外在20世纪20年代出现分子蒸馏技术，并在60年代开始工 业化应用。百本、美国、德国都设许制造了各种式样的分子 蒸馏装置。 ·我国上世纪60年代才有研究者开始研究。 1986年，蔡沂春申请了关于M型分子蒸馏器的专利。 至上世纪80年代，国内引进了几套分子蒸馏生产线，用于硬 脂酸单甘油酯的生产。 ·国内许多单位进行了实验室技术研究。 目前分子蒸馏已在油脂化学工业如甘油酯、双甘酯、长链脂 肪酸、维生素E、高碳醇、甾醇等浓缩和制取中得到广泛的应 用。 2010-4-18
2010-4-18 分子蒸馏技术发展背景 • 国外在20世纪20年代出现分子蒸馏技术，并在60年代开始工 业化应用。日本、美国、德国都设计制造了各种式样的分子 蒸馏装置。 • 我国上世纪60年代才有研究者开始研究。 • 1986年，蔡沂春申请了关于M型分子蒸馏器的专利。 • 至上世纪80年代，国内引进了几套分子蒸馏生产线，用于硬 脂酸单甘油酯的生产。 • 国内许多单位进行了实验室技术研究。 • 目前分子蒸馏已在油脂化学工业如甘油酯、双甘酯、长链脂 肪酸、维生素E、高碳醇、甾醇等浓缩和制取中得到广泛的应 用
大莲理工大学 化工学院 分子蒸馏的定义 分子蒸馏(molecular distillation)也称 短程蒸馏(short-path distillation),是 一种在高真空下（残气分子的压力<0.1Pa)进 行的连续蒸馏过程。分子蒸馏过程与传统的蒸 馏过程不同，传统蒸馏是在沸点温度下进行分 离的，蒸发与冷凝过程是可逆的，液相与汽相 间会形成平衡状态。分子蒸馏过程是一个不可 逆的，并且在远离物质常压沸点温度下进行的 蒸馏过程，更确切地说，它是分子蒸发的过程。 2010-4-18
2010-4-18 分子蒸馏的定义 分子蒸馏（molecular distillation）也称 短程蒸馏（short–path distillation），是 一种在高真空下（残气分子的压力＜0.1Pa）进 行的连续蒸馏过程。分子蒸馏过程与传统的蒸 馏过程不同，传统蒸馏是在沸点温度下进行分 离的，蒸发与冷凝过程是可逆的，液相与汽相 间会形成平衡状态。分子蒸馏过程是一个不可 逆的，并且在远离物质常压沸点温度下进行的 蒸馏过程，更确切地说，它是分子蒸发的过程
大连理工大学 化工学 院几个基 分子碰撞 分子与分子之间存在着相互作用力，当两分子 离得较远时，分子之间的作用力表现为吸引力， 但当两分子接近到一定程度后，分子之间的作用 力会改变为排斥力，并随其接近距离的减小，排 斥力迅速增加。当两分子接近到一定程度时，排 斥力的作用使两分子分开。这种由接近而至排斥 分离的过程。就是分子的碰撞过程。 2010-4-18
2010-4-18 分子碰撞 分子与分子之间存在着相互作用力，当两分子 离得较远时，分子之间的作用力表现为吸引力， 但当两分子接近到一定程度后，分子之间的作用 力会改变为排斥力，并随其接近距离的减小，排 斥力迅速增加。当两分子接近到一定程度时，排 斥力的作用使两分子分开。这种由接近而至排斥 分离的过程．就是分子的碰撞过程。 几个基本概念
大莲理工大学 化工学院 冬分子有效直径 分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离（即发 生斥离的质心距离)称为分字有效直径。 冬分子运动自由程 一个分子在相邻两次分子碰撞之间所经过的路程 冬分子运动平均自由程 任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，而在 一 定的外界条件下，不同物质的分子其自由程各不 相同。在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自 由程 2010-4-18
2010-4-18 ❖分子有效直径 分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离（即发 生斥离的质心距离）称为分子有效直径。 ❖分子运动自由程 一个分子在相邻两次分子碰撞之间所经过的路程 ❖分子运动平均自由程 任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，而在 一定的外界条件下，不同物质的分子其自由程各不 相同。在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自 由程
大连理工大学 化工学院 设Vm为某一分子的平均速度；f为碰撞频率；入m为平均自由程 则入m=vm/f.f=Vm/入m 由热力学原理可知： f=vn.nd'p KT K T 则 入m= 2π 2010-4-18
2010-4-18 设vm为某一分子的平均速度；f为碰撞频率；λm为平均自由程 则λm=vm/f ∴f=vm/λm 由热力学原理可知： 2 m • d P f V KT = 则 2 2 m T d P = •
大连理工大学 化工学院 K 2入 2元 温度、压力及分子有效直径是影响分子运动平均自 由程的主要因素。当压力一定时，一定物质的分子运 动平均自由程随温度增加而增加。当温度一定时，平 均自由程入m与压力p成反比，压力越小（真空度越 高)，入越大，即分子间碰撞机会越少、不同物质因 其有效直径不同，因而分子平均自由程不同。 2010-4-18
2010-4-18 2 2 m T d P = • 温度、压力及分子有效直径是影响分子运动平均自 由程的主要因素。当压力一定时，一定物质的分子运 动平均自由程随温度增加而增加。当温度一定时，平 均自由程λm与压力p成反比，压力越小（真空度越 高），λm越大，即分子间碰撞机会越少、不同物质因 其 有 效 直 径 不 同 ， 因 而 分 子 平 均 自 由 程 不 同
大连理工大学 化工学院 分子蒸馏基本原理 根据分子运动理论，液体混合物受热后分子 运动会加剧，当接受到足够能量时，就会从液面 逸出成为气相分子。随着液面上方气相分子的增 加，有一部分气相分子就会返回液相。在外界条 件保持恒定的情况下。最终会达到分子运动的动 态平衡，从宏观上看即达到了平衡。 2010-4-18
2010-4-18 分子蒸馏基本原理 根据分子运动理论，液体混合物受热后分子 运动会加剧，当接受到足够能量时，就会从液面 逸出成为气相分子。随着液面上方气相分子的增 加，有一部分气相分子就会返回液相。在外界条 件保持恒定的情况下。最终会达到分子运动的动 态平衡，从宏观上看即达到了平衡
大连理工大学 化工学院 根据分子运动平均自由程公式，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，即从统计学观点看，不同种类分子逸出 液面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依据液体分子受热会 从液面逸出，而不同种类分子逸出后，在气相中 其运动平均自由程不同这一性质来实现的 2010-4-18
2010-4-18 根据分子运动平均自由程公式，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，即从统计学观点看，不同种类分子逸出 液面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依据液体分子受热会 从液面逸出，而不同种类分子逸出后，在气相中 其运动平均自由程不同这一性质来实现的