分子蒸餾過程稀薄氣體的流動及天然產(chǎn)物提純的研究.pdf

1、分子蒸餾(又稱短程蒸餾)是高真空下的非平衡連續(xù)蒸餾過程，是一種沒有沸騰的特殊分離技術(shù)；自二十世紀(jì)三十年代問世以來，以其諸多優(yōu)點(diǎn)得到了前所未有的發(fā)展，特別是在熱敏性物質(zhì)分離中發(fā)揮了獨(dú)特的作用。但由于分子蒸餾理論研究還不夠深入，限制了分子蒸餾設(shè)備的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，結(jié)合分子蒸餾液膜傳質(zhì)和傳熱過程，研究蒸發(fā)區(qū)間稀薄氣體的運(yùn)動規(guī)律對工藝優(yōu)化和分子蒸餾器放大生產(chǎn)具有十分重要的意義。 本文中，稀薄氣體在一維穩(wěn)態(tài)流動基礎(chǔ)上，從氣體能量守恒和平

2、板間多組分矩方程出發(fā)，將蒸發(fā)空間劃分為蒸發(fā)動力層，穩(wěn)態(tài)流動層和冷凝動力層；研究了由蒸發(fā)和冷凝引起的稀薄氣體的運(yùn)動規(guī)律，建立了蒸氣分子在蒸發(fā)空間的運(yùn)動模型。通過四矩法方程得出了稀薄氣體的宏觀性質(zhì)和微觀性質(zhì)分布，建立了蒸氣傳質(zhì)和傳熱方程。該模型方程可以預(yù)測蒸發(fā)空間氣體分子數(shù)密度、動力學(xué)溫度和宏觀速度的分布規(guī)律，還可以預(yù)測餾出產(chǎn)物的組成和收率，為分子蒸餾器的放大生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。 本文考察了操作參數(shù)蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、液相組成和惰性氣

3、體分壓，以及結(jié)構(gòu)參數(shù)蒸發(fā)面與冷凝面間距等對傳質(zhì)效率和分離效率的影響。研究表明，當(dāng)蒸發(fā)和冷凝溫度恒定時(shí)，穩(wěn)態(tài)流動層的平均溫度隨稀薄氣體流速的增大而降低；傳質(zhì)效率和分離效率均隨蒸發(fā)溫度的升高而降低；分離效率隨冷凝溫度和原料組成的變化并不明顯，而傳質(zhì)效率對冷凝溫度比較敏感；當(dāng)殘留惰性氣體壓力較低和不考慮其分壓時(shí)，蒸發(fā)面和冷凝面間距對傳質(zhì)效率和分離效率的影響都不大。 本文采用分子蒸餾技術(shù)對海狗油乙酯中功效成分EPA-EE、DHA-EE和

4、DPA-EE的提取濃縮進(jìn)行工藝研究。分子蒸餾過程中，考察了蒸餾溫度、系統(tǒng)壓力、進(jìn)料速率、刮膜轉(zhuǎn)速、操作比和操作級數(shù)等工藝參數(shù)對功效成分總含量和收率的影響；探討了海狗油乙酯中各組分的分餾溫度，并對該研究進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，為工業(yè)化放大生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。 本文還對同分異構(gòu)體間-對乙酰氨基苯乙酸乙酯的預(yù)分離給予了嘗試，考察了上述工藝參數(shù)對兩組分分離效率和相對含量的影響，通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)確定其最佳分離工藝條件，減輕同分異構(gòu)體后序結(jié)晶工藝負(fù)荷，拓寬了