Wat is het verschil tussen destillatie en moleculaire destillatie

Distillatie enmoleculaire destillatiezijn uiteraard verschillend in principe, uitrusting en toepassing.

Beginsel: Destillatie is een traditionele vloeistofscheidingstechnologie, die gebaseerd is op het verschil in kookpunten van verschillende stoffen. Concreet is destillatie een methode om verschillende componenten te scheiden door een vloeistofmengsel te verwarmen en te verdampen, en vervolgens de damp tot vloeistof te condenseren. Bij destillatie wordt gebruik gemaakt van het verschil in kookpunten om stoffen te scheiden, dus het destillatie-effect is beter voor mengsels met hoge kookpunten.

Moleculaire destillatietechnologie is een meer geavanceerde technologie voor vloeistofscheiding, die is gebaseerd op het verschil in het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging van verschillende stoffen.Moleculaire destillatie kan bij zeer lage druk worden gebruikt, zodat het materiaal niet gemakkelijk wordt geoxideerd en beschadigd. Bovendien is het destillatiemembraan van moleculaire destillatie erg dun, wat een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie heeft en de scheiding van stoffen in korte tijd kan voltooien. Omdat moleculaire destillatie gebaseerd is op het verschil in vrije paden van moleculaire beweging, kan het ook een effectieve scheiding bereiken voor mengsels met lage kookpunten.

Componenten van apparatuur: De destillatieapparatuur is relatief eenvoudig van structuur en bestaat voornamelijk uit een verwarmingskamer en een verdampingskamer. De uitrustingsstructuur van het moleculaire destillatiesysteem is complex en bestaat uit een verwarmingsplaat, verdamper, condensor, vacuümpomp enzovoort.

Sollicitatie: Destillatie wordt voornamelijk gebruikt om mengsels met hoge kookpunten te scheiden, zoals bij het fractioneren van aardolie. Moleculaire destillatiemachine is vooral geschikt voor de scheiding van stoffen met een hoog kookpunt, hittegevoeligheid en gemakkelijke oxidatie, zoals sommige polymeerverbindingen, aminozuren en antibiotica.

Kookpunt van gewone reactanten

• Water (H2O), kookpunt 100 graden: Water is een essentiële reactant in veel chemische reacties. De zuur-base-neutralisatiereactie, de redoxreactie en de hydrolysereactie hebben bijvoorbeeld allemaal water nodig om deel te nemen.
• Ethanol (C2H5OH, kookpunt 78,5 graden): Ethanol is een organisch oplosmiddel dat veel wordt gebruikt in de farmaceutische, cosmetische en voedingsindustrie. Het is ook een reactant van enkele belangrijke reacties, zoals verestering, verethering en zure katalyse.
• Ammoniak (NH3), kookpunt-33.3 C: Ammoniak is een kleurloos gas met een sterke geur, dat belangrijke toepassingen heeft bij de productie van meststoffen, koelmiddelen en wasmiddelen. Het is ook een belangrijke grondstof voor de synthese van andere verbindingen, zoals nitrering en bereiding van ammoniumzouten.
• Zuurstof (O2), kookpunt-183 C: Zuurstof is een zeer actief moleculair gas, dat een belangrijke rol speelt in organische synthese en biologische processen. Zowel oxidatie- als reductiereacties vereisen bijvoorbeeld de deelname van zuurstof.
• Natriumazide (NaN3), kookpunt ongeveer 250 graden: Natriumazide is een belangrijke anorganische verbinding, die kan worden gebruikt om andere verbindingen te bereiden, zoals azide- en aminoverbindingen. Het is ook het belangrijkste chemische explosief in de passieve luchtairbag.
• Kooldioxide (CO2), kookpunt-78.5 C: CO2 is een gas dat veel voorkomt in de natuur en een belangrijke rol speelt in biologische processen en het milieu. Het neemt bijvoorbeeld deel aan de ademhaling, fotosynthese en zuur-base-reactie.

Het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging van materie verwijst naar de gemiddelde afstand die moleculen vrij kunnen afleggen tussen botsingen in gas of vloeistof. Het is een belangrijke parameter om de interactie en energieoverdracht tussen moleculen te beschrijven.

Factoren die het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging van materie beïnvloeden

1. Moleculaire diameter: Hoe groter de moleculaire diameter, hoe groter de kans op botsingen en hoe kleiner het vrije pad. Integendeel, de moleculaire diameter is klein en het vrije pad is relatief groot.

2. Moleculaire concentratie: met de toename van de moleculaire concentratie neemt de botsingsfrequentie tussen moleculen toe en is het vrije pad relatief klein.

3. Temperatuur: met de stijging van de temperatuur neemt de gemiddelde kinetische energie van moleculen toe, neemt de snelheid van moleculaire beweging toe, neemt de botsingsfrequentie van moleculen toe en is het vrije pad relatief klein.

4. Mediumeigenschappen: de interactie tussen moleculen in het medium heeft invloed op het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging. In een vloeistof met sterke interactie is de intermoleculaire aantrekkingskracht bijvoorbeeld groot en het vrije pad klein.

In het proces vanmoleculaire destillatie, zal het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging van een stof het scheidingseffect van het mengsel beïnvloeden. Over het algemeen zijn stoffen met een kleiner gemiddeld vrij pad van moleculaire beweging gemakkelijker te scheiden, omdat hun intermoleculaire interactie zwak is en het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging groot is, zodat ze gemakkelijker uit het vloeistofoppervlak kunnen ‘ontsnappen’ en het vloeistofoppervlak kunnen binnendringen. dampfase, en tegelijkertijd kunnen ze gemakkelijker opnieuw worden gecondenseerd in de condensor. Daarom zijn bij moleculaire destillatie in het algemeen stoffen met een laag molecuulgewicht en een laag kookpunt gemakkelijker te scheiden.

Moleculen geschikt voor efficiënte scheiding door moleculaire destillatiemethode

• Alcohol (ethanol): Het molecuulgewicht van alcohol is klein, de intermoleculaire interactie is zwak en het is gemakkelijk uit het mengsel te verdampen. Daarom kan alcohol tijdens het brouw- en alcoholproductieproces door moleculaire destillatie worden gescheiden van de fermentatiebouillon of het mengsel.
• Water en organische oplosmiddelen: Water en veel organische oplosmiddelen (zoals ether, tolueen etc.) moeten vaak gescheiden worden. Omdat de intermoleculaire interactie van water groot is, is het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging klein, terwijl de intermoleculaire interactie van organische oplosmiddelen zwak is en het gemiddelde vrije pad van moleculaire beweging groot is. Daarom is het waarschijnlijker dat organische oplosmiddelen tijdens het proces van moleculaire destillatie naar het bovenste deel van de condensor verdampen en zo worden gescheiden.
• Koolwaterstoffen in aardolie: Aardolie is een complex mengsel dat veel koolwaterstofverbindingen met verschillende koolstofketenlengtes bevat, zoals methaan, ethaan en propaan. Omdat het molecuulgewicht en de intermoleculaire interactiekracht van verschillende koolwaterstoffen behoorlijk verschillend zijn, kunnen ze worden gescheiden door moleculaire destillatie.
• Smaakcomponenten in etherische olie: Etherische olie is een complex mengsel gewonnen uit planten, dat veel geurige verbindingen bevat, zoals menthol- en eucalyptusolie. Deze parfumcomponenten hebben gewoonlijk een laag molecuulgewicht en een zwakke intermoleculaire interactie, die geschikt zijn voor scheiding en zuivering door moleculaire destillatie.

Moleculaire destillatietechnologie wordt veel gebruikt om natuurlijke producten uit dieren te extraheren, zoals geraffineerde visolie. Visolie is een soort olie die wordt gewonnen uit vette vis. Visolie is rijk aan cis-sterk onverzadigde vetzuren eicosapentaeenzuur (EPA) en docosahexaeenzuur (DHA). Het heeft als effect dat het de aggregatie van bloedplaatjes remt, de viscositeit van het bloed verlaagt, ontstekingen en kanker tegengaat en de immuniteit verbetert. Het wordt beschouwd als een potentieel natuurlijk medicijn en functionele voeding. De traditionele scheidingsmethoden omvatten precipitatie en bevriezing van ureuminsluiting, en de terugwinningssnelheid is laag.

Met behulp van de ureuminsluitingsprecipitatiemethode kunnen verzadigde en laag-onverzadigde vetzuren effectief uit het product worden verwijderd en het gehalte aan DHA en EPA in het product worden verhoogd, maar het is moeilijk om andere sterk onverzadigde vetzuren van DHA en EPA te scheiden. Kan w(DHA+EPA) maken<80%. In addition, the product has heavy color, strong fishy smell and high peroxide value. The product needs further decoloration and deodorization, and the recovery rate is only 16%. Because the average free path of impurity fatty acids in the material is similar to EPA and DHA ethyl ester, moleculaire destillatiekan slechts w(EPA+DHA)=72,5% aanmaken, maar het herstelpercentage kan oplopen tot meer dan 70%. Het product heeft een goede kleur, zuivere geur en een laag peroxidegehalte en het mengsel kan worden onderverdeeld in producten met verschillende gehalten aan DHA en EPA. Daarom is moleculaire destillatietechnologie een effectieve methode om EPA en DHA te scheiden en te zuiveren.