一. 分子蒸餾:
! Y$ L6 H7 n2 C, j3 E: V分子蒸餾(Moleculardistillation)是一種在高真空度下進行的液液分離操作的連續蒸餾過程。是一項國內外正在工業化開發應用的高新技術,尚未實現大規模的工業化。我國對分子蒸餾技術的應用研究起步較晚，偶見60年代的少量報道，到80年代末期，國內引進了幾套分子蒸餾生產線用于硬脂酸單甘酯
3 q1 |: ~1 [3 s2 C% M8 F等的生產，目前處于起步階段。" [# F6 a3 j( q4 Y2 m% B9 f0 f3 M& J
不同種類的分子，由于其分子有效直徑不同，其自由程也不相同，即不同種類的分子逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不相同的。分子蒸餾技術正是利用不同種類分子逸出液面(蒸發液面)后的平均自由程不同的性質實現的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在離液面小于輕分子的平均自由程而大于重分子平均自由程處設置一冷凝面，使得輕分子落在冷凝面上被冷凝，而重分子因達不到冷凝面而返回原來液面，這樣混合物就得到了分離。由于輕分子只走了很短的距離即被冷凝，所以分子蒸餾亦稱短程蒸餾(Short-pathdistillation)。目前該技術已廣泛應用于石油化工、醫藥、食品、化妝品等行業。\' A/ i7 t9 M8 L0 S6 V/ g
二. 分子蒸餾裝置:  T9 p- S" Y% E* ]4 b, G; K
一套完整的分子蒸餾設備主要包括：分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器，其種類主要有3種：(1)降膜式：為早期形式，結構簡單，但由于液膜厚，效率差，當今世界各國很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結構復雜；(3)離心式：離心力成膜，膜薄，蒸發效率高，但結構復雜，真空密封較難，設備的制造成本高。為提高分離效率，往往需要采用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1 b) ?5 t; i2 i& _; r4 n1.　降膜式分子蒸餾器( D8 [0 P3 Z3 C
為早期形式，結構簡單，但由于液膜厚，效率差，當今世界各國很少采用。該裝置是采取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式，結構簡單，在蒸發面上形成的液膜較厚，效率差，現在各國很少采用。
2 Q# H( i/ g. ^2.　刮膜式分子蒸餾裝置6 [" x/ Y7 U# F* ^
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。該裝置形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結構復雜。它采取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式，但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,并且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由于該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都采用該裝置。
: T\' S7 T5 U0 F  Y; p) D/ ]3.　離心式分子蒸餾裝置
" i6 c" }4 S. }, V) p3 ^9 ~" T離心式分子蒸餾裝置離心力成膜，膜薄，蒸發效率高。但結構復雜，制造及操作難度大。該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,并在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由于轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。3 n\' P- ]6 k1 e
設備發展狀況：& p; _" c3 E- ]" S4 H& I
1. 北京新特科技發展公司分子蒸餾設備，北京新特科技發展公司是由北京化工大學創辦的全資高科技公司，成立十幾年來，所開發的分子蒸餾(短程蒸餾)技術及工業化裝置得到了迅猛發展，該項目于1998年獲國家石化局(原化工部)科技進步一等獎，同年被國家科技部列為全國重點推廣項目，另外完成“863”國家項目一項，并獲得2001年度國家科技進步二等獎。被專家們譽為“國內領先、國際先進，是產、學、研相結合的典范”機械介紹# C: N* e" |" E$ e& K" c
2. 德國NGW公司分子蒸餾設備，又稱短程蒸餾，英文名稱為：short-path evaporator，其操作壓力范圍為：0.001-1000mbar。采用兩級回收瓶,真空的密封性能更好。在蒸餾的同時，重相和輕相組份均能連續取樣進行檢測，取樣次數可以達到10次以上。在0.001mar的真空條件下進行的薄膜蒸發過程稱為短程蒸發過程,蒸發器中部保證集成冷凝器,在小于或等于0.001mbar的真空條件下進行的薄膜蒸發過程統稱為分子蒸餾.分子蒸餾能達到0.001mbar的超低真空度，這是因為蒸發面和冷凝面的距離小于或等于被分離物料的分子平均自由程，而這是傳統類型的蒸餾無法達到的。機械介紹
: L6 H6 F* e0 K. ^; l- N3. 德國威帝恩公司為真空蒸餾設備的專業生產廠家，提供刮膜蒸發和短程/分子蒸餾設備。產品從小試，中試，到大型生產設備。世界上最大的短程蒸餾設備即為VTA提供。這些設備專門用于熱敏物質和高沸點物質的蒸餾分離和提純，短程蒸餾真空度可達0.001毫巴，使物質的沸點降低，蒸餾的持續時間縮短，避免對蒸餾產品的破壞。機械介紹
* c# }\' S* e7 s3 @三. 分子蒸餾特點：\' ~* |5 J3 T4 W) k! ?9 L1 z1 c
1. 蒸餾溫度低，分子蒸餾是在遠低于沸點的溫度下進行操作的，只要存在溫度差就可以達到分離目的，這是分子蒸餾與常規蒸餾的本質區別。
8 O) x/ W+ R) G2. 蒸餾真空度高，分子蒸餾裝置其內部可以獲得很高的真空度，通常分子蒸餾在很低的壓強下進行操作，因此物料不易氧化受損。\' X- ]$ B1 t/ [; s  W8 j
3. 蒸餾液膜薄,傳熱效率高。: c  B) G% X5 L, b  [, U- u1 K8 A
4. 物料受熱時間短，受加熱的液面與加冷凝面之間的距離小于輕分子的平均自由程，所以由液面逸出的輕分子幾乎未經碰撞就達到冷凝面。因此，蒸餾物料受熱時間短，在蒸餾溫度下停留時間一般幾秒至幾十秒之間，減少了物料熱分解的機會。" F4 Y% z/ a# `
5. 分離程度更高，分子蒸餾能分離常規不易分開的物質2 T" b9 c8 @: s/ n- A7 Y: J
6. 沒有沸騰鼓泡現象，分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發，在低壓力下進行，液體中無溶解的空氣，因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰，沒有鼓泡現象。
\' N3 s. Q: i! H7. 無毒、無害、無污染、無殘留，可得到純凈安全的產物，且操作工藝簡單，設備少。分子蒸餾技術能分離常規蒸餾不易分離的物質。; r5 u7 {. ?6 ]
8. 分子蒸餾設備價格昂貴，分子蒸餾裝置必須保證體系壓力達到的高真空度，對材料密封要求較高，且蒸發面和冷凝面之間的距離要適中，設備加工難度大，造價高。8 f& D3 E) D6 W3 {# ?
9. 產品耗能小，由于分子蒸餾整個分離過熱損失少，且由于分子蒸餾裝置獨特的結構形式,內部壓強極低,內部阻力遠比常規蒸餾小,因而可大大節省能耗。2 \\8 e9 @, x) R1 Q  ]
四. 優勢：
, w6 ]! \\2 a8 n: R3 q% N& a2 }" {從分子蒸餾技術以上的特點可知,它在實際工業化的應用中比常規蒸餾技術具有以下明顯的優勢:
2 \\. A1 I) I( v\' t+ ~% U+ P8 ^& s(1)對于高沸點、熱敏及易氧化物料的分離,分子蒸餾提供了最佳分離方法。因為分子蒸餾在遠低于物料沸點的溫度下操作,而且物料停留時間短;/ r8 W+ u# j+ W  O0 D
(2)分子蒸餾可極有效地脫除液體中的物質如有機溶劑、臭味等,這對于采用溶劑萃取后液體的脫溶是非常有效的方法;
7 J3 r  \\( h) a6 L(3)分子蒸餾可有選擇地蒸出目的產物,去除其它雜質,通過多級分離可同時分離2種以上的物質;: e& H# t9 J9 f
(4)分子蒸餾的分餾過程是物理過程,因而可很好地保護被分離物質不受污染和侵害。0 E7 ~% c\' ?# I; M: A
五. 應用：, ~/ t\' R4 P2 o/ o" |5 L
1. 在單脂肪酸甘油酯的分離提純方面的應用. C3 g# P5 G\' ~\' F5 B& d7 c3 D
2. 芳香油的精制
8 h* ~8 a& ?, @) H. u: A% C/ s/ p3. 天然維生素的提純、濃縮和精制& b1 ?$ h, @8 T
4. 天然色素的提取和微量溶劑的脫除7 m8 k! Y/ Z- R$ A5 [
5. 天然抗氧化劑的生產; K& a7 f: Q1 i4 `7 q2 I: [; U
6. 高碳脂肪醇的精制
/ ]+ g7 L# B# f! h9 r/ l* S7. 不飽和脂肪酸的分離和純化
! N2 m% q" T; S4 ^9 V8. 毛油脫酸
3 R, Y. t# _- |& B" G. Z7 d3 C9. 食品工業中膽固醇的脫除