分子蒸馏技术相比传统蒸馏技术具有以下优势:
分离条件更温和
- 低温操作:分子蒸馏能在远低于物料沸点的温度下进行,而传统蒸馏通常需将液体混合物加热至沸点并长时间保持。例如在维生素、天然香料等热敏性物质的分离提纯中,分子蒸馏可避免其因高温分解,有效保护物料的活性成分.
- 高真空度:分子蒸馏设备内部可达到很高的真空度,一般在0.1Pa以下,能进一步降低物料沸点,实现低温蒸馏,且可有效减少氧化降解杂质的产生;传统蒸馏设备因塔板和填料等的阻力,难以达到如此高的真空度.
分离效率更高
- 短时间高效分离:分子蒸馏过程中,物料在蒸发器表面形成均匀薄膜,增大了蒸发面积,受热时间短,一般仅为十秒至几十秒,蒸馏效率高;传统蒸馏过程中物料受热时间长,分离速度慢,对于一些复杂混合物的分离需多次蒸馏才能达到较高纯度.
- 可分离难分离物质:分子蒸馏依据不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离,能分离普通蒸馏无法分离的物质,如沸点相近、相对挥发度小的物质,或高沸点、高粘度的物质;传统蒸馏依靠沸点差分离,对于这些物质的分离效果有限.
蒸馏过程更具优势
- 无沸腾鼓泡现象:分子蒸馏是液层表面的自由蒸发,在低压力下进行,液体中无溶解空气,蒸馏过程中不会使整个液体沸腾、产生鼓泡现象,操作更简便,还可减少热能损失和设备磨损;传统蒸馏过程中有鼓泡、沸腾现象,可能导致热敏性物质分解,且对设备的冲击和腐蚀较大.
- 不可逆的分离过程:分子蒸馏中从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上,理论上没有返回蒸发面的可能性,分离过程更为彻-底,能实现高纯度的分离;普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程,液相和气相之间处于动态相平衡,分离程度相对较低.
产物质量与安全性更高
- 高纯度产物:分子蒸馏技术的分离效率和选择性高,可得到高纯度的产物,能满足对产品纯度要求极-高的领域需求,如医药中间体、食品添加剂等的生产;传统蒸馏技术在提纯高纯度物质时往往存在一定局限性.
- 无毒无害无污染无残留:分子蒸馏是纯物理的分离过程,无需使用系统组分以外的溶剂,可避免溶剂残留及毒性问题,得到纯净安全的产物,更加环保;传统蒸馏在某些情况下可能需使用有机溶剂辅助分离,存在溶剂残留风险.
操作与维护更便利
- 操作工艺简单:分子蒸馏技术的操作相对简单,设备较少,有助于简化生产流程和降低成本;传统蒸馏工艺可能涉及多个复杂的操作步骤和较多的设备组件.
- 维护成本低:分子蒸馏设备结构相对紧凑,部件磨损小,故障概率低,且因无需使用有机溶剂等,减少了相关设备的维护和清洗工作;传统蒸馏设备由于存在沸腾、鼓泡等现象,设备的腐蚀和磨损相对严重,维护成本较高。