技(ji)術(shu)文(wen)章(zhang)
當(dang)前(qian)位置:首頁 > 技(ji)術(shu)文(wen)章 > 分(fen)子(zi)蒸(zheng)餾(liu)和(he)短程(cheng)蒸餾(liu)是壹回事嗎?
分(fen)子(zi)蒸(zheng)餾(liu)和(he)短程(cheng)蒸餾(liu)不是壹回事,它(ta)們在(zai)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)、設(she)備(bei)結構和(he)應用場景等(deng)方面存(cun)在(zai)差(cha)異(yi)。
1. 工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)
- 分(fen)子(zi)蒸(zheng)餾(liu):是在高真空(通(tong)常(chang)壓(ya)力為0.1 - 100Pa)條(tiao)件下,利(li)用(yong)不(bu)同物質(zhi)分(fen)子(zi)自(zi)由(you)程(cheng)的差(cha)異(yi)來(lai)實(shi)現分(fen)離(li)。分(fen)子(zi)在(zai)不(bu)斷(duan)運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong),其在(zai)兩(liang)次(ci)連(lian)續(xu)碰(peng)撞(zhuang)之(zhi)間所經過的直線(xian)距(ju)離(li)稱為(wei)分(fen)子(zi)自(zi)由(you)程(cheng)。在高真空環(huan)境下,分(fen)子(zi)間(jian)碰(peng)撞(zhuang)幾(ji)率大大降低(di),輕分(fen)子(zi)的自(zi)由(you)程(cheng)比重(zhong)分(fen)子(zi)長。當混(hun)合(he)液受熱蒸發(fa)時(shi),輕分(fen)子(zi)能夠到(dao)達冷(leng)凝(ning)器被(bei)冷(leng)凝(ning)收(shou)集,而重(zhong)分(fen)子(zi)則留(liu)在(zai)蒸發器中(zhong)或返回蒸發器液面。例如(ru),在(zai)分(fen)離(li)魚油中(zhong)的多(duo)不飽(bao)和(he)脂肪(fang)酸(輕分(fen)子(zi))和(he)甘(gan)油三(san)酯(重分(fen)子(zi))時(shi),在合(he)適(shi)的溫(wen)度(du)和(he)高真空下,多(duo)不飽(bao)和(he)脂肪(fang)酸分(fen)子(zi)的自(zi)由(you)程(cheng)較長,優先(xian)到(dao)達冷(leng)凝(ning)器被(bei)收(shou)集,從而(er)實(shi)現分(fen)離(li)。
- 短程(cheng)蒸餾(liu):基於(yu)分(fen)子(zi)的自(zi)由(you)程(cheng)差異(yi)和(he)短距(ju)離(li)蒸發(fa) - 冷(leng)凝(ning)原(yuan)理(li)工(gong)作(zuo)。在(zai)高真空環(huan)境下,液體混合物在(zai)蒸發(fa)器表面受(shou)熱蒸發(fa),由(you)於(yu)蒸發(fa)器和(he)冷(leng)凝(ning)器之(zhi)間的距(ju)離(li)極短(通(tong)常(chang)只(zhi)有幾(ji)厘(li)米甚(shen)至更(geng)短),輕分(fen)子(zi)能夠迅速地從蒸(zheng)發表面到(dao)達冷(leng)凝(ning)器表面並(bing)被冷(leng)凝(ning),而(er)重分(fen)子(zi)由(you)於(yu)自由(you)程(cheng)較短,大部分(fen)會(hui)落回蒸發表面。這(zhe)種(zhong)短距(ju)離(li)的設(she)計(ji)使得分(fen)子(zi)在(zai)蒸(zheng)發後能夠快速被收(shou)集,減少(shao)了(le)分(fen)子(zi)在(zai)氣(qi)相中(zhong)的停(ting)留時(shi)間,從(cong)而(er)提(ti)高了(le)分(fen)離(li)效率(lv)。比如(ru),在分(fen)離(li)兩種(zhong)沸點(dian)相近(jin)但分(fen)子(zi)大小不(bu)同(tong)的有機化(hua)合物時(shi),短程(cheng)蒸餾(liu)器利(li)用其短距(ju)離(li)的優勢,能夠有效地區分(fen)這(zhe)兩種(zhong)化(hua)合物。
2. 設(she)備(bei)結構
- 分(fen)子(zi)蒸(zheng)餾(liu)設備(bei):主要由(you)蒸發器、冷(leng)凝(ning)器、真空系(xi)統、進料系(xi)統和(he)餾(liu)分(fen)收(shou)集系(xi)統等(deng)組成。蒸發器用(yong)於(yu)使混(hun)合(he)液中(zhong)的分(fen)子(zi)蒸(zheng)發(fa),其形(xing)狀通(tong)常(chang)為圓筒形(xing),內部設有加(jia)熱裝(zhuang)置(zhi),可通(tong)過多(duo)種(zhong)方式使(shi)液體形(xing)成薄(bo)膜。冷(leng)凝(ning)器用(yong)於(yu)冷(leng)卻並凝(ning)結蒸發出來(lai)的輕分(fen)子(zi),壹(yi)般(ban)位於(yu)蒸發(fa)器的上方或側(ce)面,通(tong)過冷(leng)卻水或其他(ta)低(di)溫(wen)介質(zhi)進行(xing)冷(leng)卻。真空系(xi)統包(bao)括(kuo)真空泵、真空管(guan)道(dao)和(he)真空閥(fa)門等,用於(yu)抽出設(she)備(bei)內的氣(qi)體,降低系(xi)統壓(ya)力。進料系(xi)統用(yong)於(yu)將待(dai)分(fen)離(li)的混(hun)合(he)液輸送到(dao)蒸發(fa)器中(zhong),餾分(fen)收(shou)集系(xi)統用(yong)於(yu)收(shou)集分(fen)離(li)後的輕、重餾分(fen)。
- 短程(cheng)蒸餾(liu)設備(bei):通(tong)常(chang)有壹個(ge)垂(chui)直放置的蒸(zheng)發(fa)器和(he)冷(leng)凝(ning)器組合。蒸發(fa)器是壹個(ge)圓筒形(xing)的加(jia)熱壁,內(nei)部設有使液體分(fen)布均勻(yun)的裝(zhuang)置(zhi),液體在蒸發(fa)器壁上形(xing)成薄(bo)膜,在重(zhong)力(li)作(zuo)用(yong)下向(xiang)下流(liu)動(dong)。冷(leng)凝(ning)器緊(jin)貼(tie)在蒸(zheng)發器的上部或側(ce)面,兩(liang)者之(zhi)間的距(ju)離(li)非常(chang)短,這(zhe)是短程(cheng)蒸餾(liu)設備(bei)的顯(xian)著(zhu)特(te)征。
3. 應用場景
- 分(fen)子(zi)蒸(zheng)餾(liu):主要用(yong)於(yu)分(fen)離(li)熱敏性、高沸(fei)點(dian)和(he)相對(dui)分(fen)子(zi)質(zhi)量(liang)差異(yi)較(jiao)小(xiao)的物質(zhi)。在食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)中(zhong)用於(yu)油脂精(jing)煉(lian)、維生(sheng)素和(he)香(xiang)料提(ti)取;在(zai)制(zhi)藥工(gong)業(ye)中(zhong)用於(yu)藥物提(ti)純和(he)有效成分(fen)提(ti)取;在(zai)化(hua)工(gong)工(gong)業(ye)中(zhong)用於(yu)高附(fu)加(jia)值化(hua)工(gong)產(chan)品(pin)的分(fen)離(li)和(he)精(jing)制(zhi)。例如(ru),從(cong)植物精(jing)油中(zhong)提(ti)取高純(chun)度(du)的香(xiang)料成分(fen),從(cong)藥物合(he)成中(zhong)間體中(zhong)提(ti)取高純(chun)度(du)的有效成分(fen)等(deng)。
- 短程(cheng)蒸餾(liu):廣泛應用於(yu)實(shi)驗室規(gui)模(mo)的分(fen)離(li)和(he)小(xiao)批(pi)量工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)。在實(shi)驗室中(zhong),用於(yu)對(dui)少量(liang)珍貴樣(yang)品進行(xing)高純(chun)度(du)分(fen)離(li),如生(sheng)物活(huo)性物質(zhi)、藥物中(zhong)間體等(deng)的提(ti)純。在(zai)小(xiao)批量工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)中(zhong),適用於(yu)對(dui)產品(pin)純度(du)要(yao)求(qiu)極-高的場合(he),如(ru)高-端(duan)化(hua)妝品原(yuan)料、高純(chun)度(du)香(xiang)料等的生(sheng)產(chan)。例如(ru),在(zai)研發(fa)新(xin)型(xing)藥物時(shi),短程(cheng)蒸餾(liu)器可(ke)用於(yu)分(fen)離(li)和(he)提(ti)純少(shao)量(liang)的藥物活(huo)性成分(fen),為(wei)藥物的研(yan)發(fa)提(ti)供高純(chun)度(du)的樣(yang)品。
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