降膜分子蒸餾

❶ 何謂分子蒸餾法、超臨界CO2萃取法

分子蒸餾技術在蘆薈維生素提取中的應用

維生素是與人們生活息息相關的產品，現已成為國際醫葯與保健品市場的主要大宗產品之一。維生素E用量最大，其次是維生素A、維生素C、維生素D等。隨著經濟的增長和人們生活水平的提高，維生素類產品的需求也會進一步增長，人們對其質量和檔次的要求也會進一步提高，因此，作為許多種維生素生產中的重要分離技術——分子蒸餾技術也會在維生素工業中發揮越來越重要的作用。
1、 分子蒸餾技術的基本原理
分子蒸餾不同於一般的蒸餾技術。它是運用不同物質分子運動平均自由程的差別而實現物質的分離,因而能夠實現在遠離沸點下操作。
根據分子運動理論,液體混合物的分子受熱後運動會加劇,當接受到足夠能量時,就會從液面逸出而成為氣相分子,隨著液面上方氣相分子的增加,有一部分氣體就會返回液體,在外界條件保持恆定情況下,就會達到分子運動的動態平衡。從宏觀上看達到了平衡。

液體混合物為達到分離的目的,首先進行加熱,能量足夠的分子逸出液面,輕分子的平均自由程大,重分子平均自由程小,若在離液面小於輕分子的平均自由程而大於重分子平均自由程處設置一冷凝面,使得輕分子不斷被冷凝,從而破壞了輕分子的動平衡而使混合液中的輕分子不斷逸出,而重分子因達不到冷凝面很快趨於動態平衡,不再從混合液中逸出,這樣,液體混合物便達到了分離的目的。
其分離過程由下圖所示：

2、 分子蒸餾技術的特點：

由分子蒸餾的原理可以看出，分子蒸餾有許多常規蒸餾所不具備的特點。
2.1分子蒸餾的操作真空度高。

由於分子蒸餾的冷熱面間的間距小於輕分子的平均自由程，輕分子幾乎沒有壓力降就達到冷凝面，使蒸發面的實際操作真空度比傳統真空蒸餾的操作真空度高出幾個數量級。分子蒸餾的操作殘壓一般約為0.1～1Pa數量級。
2.2分子蒸餾的操作溫度低。

分子蒸餾依靠分子運動平均自由程的差別實現分離，並不需要到達物料的沸點，加之分子蒸餾的操作真空度更高，這又進一步降低了操作溫度。
2.3分子蒸餾分離過程中物料受熱時間短。

分子蒸餾在蒸發過程中，物料被強制形成很薄的液膜，並被定向推動，使得液體在分離器中停留時間很短。特別是輕分子，一經逸出就馬上冷凝，受熱時間更短，一般為幾秒或十幾秒。這樣，使物料的熱損傷很小，特別對熱敏性物質的分離過程提供了傳統蒸餾無法比擬的操作條件。
3.4分子蒸餾的分離程度更高。
由分子蒸餾的相對揮發度可以看出：
式中：M1———— 輕分子分子量；

M2———— 重分子分子量；
而常規蒸餾相對揮發度α=P1/P2 ， 由於M2 ＞M1 ， 所以ατ＞α。
由以上特點可以看出，分子蒸餾技術，能分離常規蒸餾不易分離的物質，特別適宜於高沸點、熱敏性物質的分離。因此，它作為一項有效提純分離手段在維生素工業中具有廣闊的應用前景。
3、 分子蒸餾技術在維生素工業中的應用
目前，在維生素工業中，有許多品種，不論是合成品還是天然品其生產過程都需要採用分子蒸餾技術。
例1、分子蒸餾技術在天然維生素E生產中的應用。
天然維生素E廣泛存在於蘆薈的綠色部分及禾本科種子胚芽里，尤其是在蘆薈油中的含量豐富，一般在0.05—0.5%。用來提取天然維生素E產品的經濟價值不高，但在蘆薈油脫膠、脫酸、脫色、脫臭等精煉過程中，天然維生素E在脫臭餾出物中得到濃縮，一般含有質量分數的1%--15%，因此，油脂脫臭餾分是提取天然維生素E的理想資源。從精煉副產品中提取天然維生素E，既是天然資源的綜合利用，又是獲取天然維生素E的最佳方法，為天然維生素E的提取、維生素E製品及下游產品的研製及應用提供了良好條件。
天然維生素E的提取技術很多，如：化學溶劑萃取法、尿素沉澱法、減壓蒸餾法、多級精餾法、分子蒸餾法、超臨界CO2萃取法等。但無論何種方法，要生產出品質優良的天然維生素E產品，最關鍵的問題就是提取與分離工藝是否先進，是否能夠滿足以下幾個條件：
1、最大程度地保護好產品的天然品質。
2、產品必須保證沒有化學污染。
3、生產工藝必須具備工業經濟價值。
要滿足上述要求，單純的溶劑萃取法不行，因為溶劑會殘留在產品中，傳統的減壓與精餾法也不行，因為極高的操作溫度會使VE 產品受損及產生新的雜質。直接用超臨界萃取法從工業角度看也不經濟。因此，既能符合產品的安全要求，又具備工業價值，優選的方法就是分子蒸餾法。下面的「酯化法與分子蒸餾相結合」的VE生產方法為例，介紹天然維生素E的提取技術。
脫臭餾出物中一般含有3—10%的VE、6—10%的植物甾醇、40%左右的游離脂肪酸、20%左右的中性油，其它還有烴類、臭味物質及色素。對於這種原料，生產工藝可簡單表示為：

甲酯（VE含量＜0.2%）

脫臭餾出物 甲醇酯化 冷析 分子蒸餾 色素

VE（＞70%）
植物甾醇粗品 精製 甾醇精品（＞98%）

（50%左右）

VE精品（＞90%）
甲醇酯化的目的是將原料中的脂肪酸及中性油轉變為脂肪酸甲酯，酯化後的混合液經物理方法處理分離出甾醇及過量的甲醇，然後進入分子蒸餾工序。
由於脂肪酸甲酯與天然維生素E的分子運動自由程的差別，分子蒸餾能有效地脫出混合液中的脂肪酸甲酯，並能實現天然VE產品與中性油及色素等更大分子的分離，從而得到了保持了純天然特點的VE產品。這樣的產品是非常安全有效的。
例2、分子蒸餾技術在合成維生素E生產中的應用
合成維生素E生產工藝復雜，它以丙酮為起始原料，經炔化、氫化、縮合等反應製得芳樟醇，芳樟醇再經縮合、炔化、氧化等反應製得異植物醇，異植物醇經縮合、酯化製得維生素E。在該生產工藝中，異植物醇及維生素E的純化均適合採用分子蒸餾技術來實現。特別是最終產品維生素E，目前國內外普遍採用分子蒸餾法來精製，以保證產品質量，已應用的分子蒸餾設備單條生產線能力已達2萬噸/年。
例3、分子蒸餾技術在天然維生素A提取中的應用。
天然維生素A是分子蒸餾技術最早工業化應用的品種之一。早在上世紀中期，人們就完成了從魚肝油中蒸餾維生素A的工業化生產。只是那時的分子蒸餾蒸發器是降膜式的，體積龐大，分離效率很差。即使如此，分子蒸餾技術在天然維生素A的提純中的作用一直被作為分子蒸餾技術應用的經典範例。一方面，天然維生素A作為一種高沸點、熱敏性物質，其工業化生產需要新型的分離技術，另一方面，分子蒸餾技術的發展需要以典型產品為突破口。兩者的有機結合促進了技術與產品的共同進步。
即使是合成維生素A大量生產的今天，從魚肝油中提取天然維生素A也仍然是人類營養的一個重要來源，應用分子蒸餾技術從鱈魚、鮭魚、金槍魚等的肝油中提取的天然維生素A及其它生物活性物質至今仍然被作為最安全的保健食品，廣泛應用於嬰幼兒的營養食品中。
例4、分子蒸餾技術在維生素D提取中的應用
維生素D為類固醇衍生物，其中的維生素D3（又名活化7—去氫膽甾醇，C27H44O）常用作食品營養強化劑。在用維生素D3樹脂與二烯親和物反應制備維生素D3的工藝中，採用分子蒸餾技術可使維生素D3的含量升高5～15%。
例5、分子蒸餾技術在維生素K1提取上的應用
維生素K1是2—甲基—3—植基—1，4萘醌，它參加肝臟的凝血酶和其它凝血因子的合成，是維持人體生理機能的重要營養素。維生素K1可由天然植物中提取，但主要還是由化學合成法生產。不管是從天然物中提取還是由化學合成法生產，其提純工藝都可以採用分子蒸餾技術。原因在於，維生素K1沸點高、熱敏性強，採用傳統蒸餾不僅得率低，而且質量差，而採用分子蒸餾技術則可顯著地提高產品的質量及得率。J.CVENGROS等人利用分子蒸餾處理維生素K1粗品可使產品達到醫葯級要求，而且產品收率高達85%。
此外，分子蒸餾技術還可廣泛應用於維生素合成中的許多中間原料的提純中。例如β—紫羅蘭酮是合成維生素A、E的一個重要中間體原料。它可由天然山蒼子油中提取檸檬醛然後合成。不僅檸檬醛的提取可採用多級分子蒸餾完成，β—紫羅蘭酮的純化也離不開分子蒸餾技術。
總之，分子蒸餾技術在維生素工業中具有良好的應用前景。只要我們在實際應用中注意將分子蒸餾技術與其它相關技術優化組合，分子蒸餾技術將會發揮更大的作用。我廠有先進蒸餾設備，引進法國先進技術經我廠進一步改造以達到世界先進水平，並或國家專利。

❷ 萃取與蒸餾相比，有什麼優點

很明顯的,節省能源嘛
其實這兩個最好別放一起比較,因為萃取是分離兩個不互溶物質,而蒸餾是分離兩個互溶物質

❸ 分子蒸餾的設備

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，但由於液膜厚，效率差，當今世界各國很少採用；(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，設備的製造成本高。為提高分離效率，往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。 （Wiped-Film Molecular Still）
刮板式技術（Wiped-Film Style）採用的是Smith式45°對角斜槽刮板，這些斜槽會促使物料圍繞蒸餾器壁向下運動，通過可控的刮板轉動就能夠提供一個程度很高的薄膜混合，使物料產生有效的微小的活躍運動，（而非被動地將物料滾輾在蒸餾器壁上，）這樣就實現了最短的而且可控的物料駐留時間，和可控的薄膜厚度，從而能夠達到最佳的熱能傳導、物質傳輸和分離效率。刮板式分子蒸餾設備通過一個平緩的過程，進料液體流經一個被加熱的圓柱形真空室，利用進料液體薄膜的刮擦作用，將易揮發的成分從不易揮發的成分中分離出來。這種工藝的關鍵卓越優勢在於：短暫的進料液體滯留時間、憑借高真空性能的充分降溫、最佳的混合效率，以及最佳的物質和熱傳導。這種高效的熱分離技術的結果是：最小的產品降解和最高的產品質量。進料液體暴露給加熱壁的時間非常短暫（僅幾秒鍾），這部分歸因於帶縫隙的刮板設計，它迫使液體向下運動，並且滯留時間、薄膜厚度和流動特性都受到嚴格的控制，非常適合熱敏性物質的分離應用。另外，這種帶斜槽的刮板不會將物料甩離蒸餾器壁，污染已被分離出來的輕組分。與傳統的柱式蒸餾設備、降膜式蒸餾設備、旋轉蒸發器和其他分離設備比較，刮板式蒸餾設備被公認為要出色得多。 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，製造及操作難度大。該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並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:由於轉盤高速旋轉,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。