Mikä on ero tislauksen ja molekyylitislauksen välillä

Tislaus jamolekyylitislausovat ilmeisesti erilaisia ​​periaatteeltaan, laitteistoltaan ja sovellukseltaan.

Periaate: Tislaus on perinteinen nesteiden erotustekniikka, joka perustuu eri aineiden kiehumispisteiden eroihin. Tarkemmin sanottuna tislaus on menetelmä eri komponenttien erottamiseksi kuumentamalla nestemäistä seosta ja höyrystämällä se ja sitten kondensoimalla höyry nesteeksi. Tislauksessa käytetään kiehumispisteiden eroa aineiden erottamiseen, joten tislausvaikutus on parempi seoksille, joilla on suuri kiehumispiste.

Molekyylitislaustekniikka on edistyneempi nesteerotustekniikka, joka perustuu eri aineiden keskimääräisen vapaan molekyyliliikkeen eroon.Molekyylitislaus voidaan käyttää erittäin alhaisessa paineessa, joten materiaali ei ole helppo hapettua ja vaurioitua. Lisäksi molekyylitislauksen tislauskalvo on erittäin ohut, jolla on korkea lämmönsiirtotehokkuus ja joka voi suorittaa aineiden erottamisen lyhyessä ajassa. Koska molekyylitislaus perustuu molekyylin liikkeen vapaiden reittien eroon, se voi myös saavuttaa tehokkaan erotuksen seoksissa, joissa on pieni kiehumispiste.

Laitteen komponentit: Tislauslaitteisto on rakenteeltaan suhteellisen yksinkertainen ja koostuu pääasiassa kuumennuskammiosta ja haihdutuskammiosta. Molekyylitislausjärjestelmän laiterakenne on monimutkainen, joka koostuu lämmityslevystä, höyrystimestä, lauhduttimesta, tyhjiöpumpusta ja niin edelleen.

Sovellus: Tislausta käytetään pääasiassa suurten kiehumispisteiden omaavien seosten erottamiseen, kuten maaöljyn fraktiointiin. Molekyylitislauskone sopii erityisen hyvin korkean kiehumispisteen, lämpöherkkyyden ja helposti hapettuvien aineiden, kuten joidenkin polymeeriyhdisteiden, aminohappojen ja antibioottien, erottamiseen.

Yleisten reagenssien kiehumispiste

• Vesi (H2O), kiehumispiste 100 astetta: Vesi on olennainen lähtöaine monissa kemiallisissa reaktioissa. Esimerkiksi happo-emäs-neutralointireaktio, redox-reaktio ja hydrolyysireaktio tarvitsevat vettä osallistuakseen.
• Etanoli (C2H5OH, kiehumispiste 78,5 astetta): Etanoli on orgaaninen liuotin, jota käytetään laajalti lääke-, kosmetiikka- ja elintarviketeollisuudessa. Se on myös joidenkin tärkeiden reaktioiden, kuten esteröinnin, eetteröinnin ja happokatalyysin, lähtöaine.
• Ammoniakki (NH3), kiehumispiste -33,3 C: Ammoniakki on väritön kaasu, jolla on voimakas haju ja jolla on tärkeitä sovelluksia lannoitteiden, kylmäaineiden ja pesuaineiden valmistuksessa. Se on myös tärkeä raaka-aine muiden yhdisteiden syntetisoinnissa, kuten nitrauksessa ja ammoniumsuolojen valmistuksessa.
• Happi (O2), kiehumispiste-183 C: Happi on erittäin aktiivinen molekyylikaasu, jolla on tärkeä rooli orgaanisessa synteesissä ja biologisissa prosesseissa. Esimerkiksi sekä hapetus- että pelkistysreaktiot edellyttävät hapen osallistumista.
• Natriumatsidi (NaN3), kiehumispiste noin 250 astetta: Natriumatsidi on tärkeä epäorgaaninen yhdiste, jota voidaan käyttää muiden yhdisteiden, kuten atsidi- ja aminoyhdisteiden, valmistukseen. Se on myös tärkein kemiallinen räjähdysaine passiivisissa ilmatyynyissä.
• Hiilidioksidi (CO2), kiehumispiste -78,5 C: CO2 on luonnossa laajalti esiintyvä kaasu, jolla on tärkeä rooli biologisissa prosesseissa ja ympäristössä. Se osallistuu esimerkiksi hengitykseen, fotosynteesiin ja happo-emäsreaktioon.

Aineen keskimääräinen molekyyliliikkeen vapaa reitti viittaa keskimääräiseen etäisyyteen, jonka molekyylit voivat kulkea vapaasti kaasun tai nesteen törmäysten välillä. Se on tärkeä parametri kuvaamaan molekyylien välistä vuorovaikutusta ja energiansiirtoa.

Aineen keskimääräiseen vapaaseen molekyyliliikkeeseen vaikuttavat tekijät

1. Molekyylihalkaisija: Mitä suurempi molekyylin halkaisija, sitä enemmän törmäysmahdollisuuksia ja sitä pienempi vapaa polku. Päinvastoin, molekyylin halkaisija on pieni ja vapaa reitti suhteellisen suuri.

2. Molekyylipitoisuus: molekyylipitoisuuden kasvaessa molekyylien välinen törmäystaajuus kasvaa ja vapaa reitti on suhteellisen pieni.

3. Lämpötila: lämpötilan noustessa molekyylien keskimääräinen kineettinen energia kasvaa, molekyylien liikkeen nopeus kasvaa, molekyylien törmäystaajuus kasvaa ja vapaa polku on suhteellisen pieni.

4. Elatusaineen ominaisuudet: väliaineen molekyylien välinen vuorovaikutus vaikuttaa keskimääräiseen vapaaseen molekyylien liikkeen reittiin. Esimerkiksi nesteessä, jossa on voimakas vuorovaikutus, molekyylien välinen vetovoima on suuri ja vapaa polku pieni.

Prosessissamolekyylitislaus, aineen keskimääräinen vapaa molekyyliliikkeen reitti vaikuttaa sen erotusvaikutukseen seoksesta. Yleisesti ottaen aineet, joilla on pienempi keskimääräinen vapaa molekyyliliikerata, on helpompi erottaa, koska niiden molekyylien välinen vuorovaikutus on heikko ja keskimääräinen vapaa molekyylin liikerata on suuri, joten ne ovat helpompia "paeta" nestepinnalta ja päästä höyryfaasi, ja samalla ne on helpompi kondensoida uudelleen lauhduttimessa. Siksi molekyylitislauksessa yleisesti ottaen aineet, joilla on pieni molekyylipaino ja alhainen kiehumispiste, on helpompi erottaa.

Molekyylit, jotka soveltuvat tehokkaaseen erottamiseen molekyylitislausmenetelmällä

• Alkoholi (etanoli): Alkoholin molekyylipaino on pieni, molekyylien välinen vuorovaikutus heikko ja se on helppo haihtua seoksesta. Siksi panimo- ja alkoholinvalmistusprosessissa alkoholi voidaan erottaa käymisliemestä tai seoksesta molekyylitislauksella.
• Vesi ja orgaaniset liuottimet: Vesi ja monet orgaaniset liuottimet (kuten eetteri, tolueeni jne.) on usein erotettava. Koska veden molekyylien välinen vuorovaikutus on suuri, molekyylin liikkeen keskimääräinen vapaa polku on pieni, kun taas orgaanisten liuottimien molekyylien välinen vuorovaikutus on heikko ja molekyylin liikkeen keskimääräinen vapaa reitti on suuri. Siksi molekyylitislausprosessissa orgaaniset liuottimet haihtuvat todennäköisemmin lauhduttimen yläosaan ja erottuvat siten.
• Hiilivedyt öljyssä: Maaöljy on monimutkainen seos, joka sisältää monia hiilivetyyhdisteitä eri hiiliketjun pituuksilla, kuten metaania, etaania ja propaania. Koska eri hiilivetyjen molekyylipaino ja molekyylien välinen vuorovaikutusvoima ovat melko erilaisia, ne voidaan erottaa molekyylitislauksella.
• Makukomponentit eteerisessä öljyssä: Eteerinen öljy on kasveista uutettu monimutkainen seos, joka sisältää monia tuoksuvia yhdisteitä, kuten mentolia ja eukalyptusöljyä. Näillä hajustekomponenteilla on yleensä pieni molekyylipaino ja heikko molekyylien välinen vuorovaikutus, jotka soveltuvat erotukseen ja puhdistukseen molekyylitislauksella.

Molekyylitislaustekniikkaa käytetään laajalti luonnontuotteiden, kuten puhdistetun kalaöljyn, uuttamiseen eläimistä. Kalaöljy on eräänlainen rasvaisesta kalasta uutettu öljy. Kalaöljy sisältää runsaasti cis-erittäin tyydyttymättömiä rasvahappoja eikosapentaeenihappoa (EPA) ja dokosaheksaeenihappoa (DHA). Se estää verihiutaleiden aggregaatiota, vähentää veren viskositeettia, vastustaa tulehdusta, syöpää ja lisää vastustuskykyä. Sitä pidetään mahdollisena luonnonlääkkeenä ja funktionaalisena ravintona. Perinteiset erotusmenetelmät sisältävät ureainkluusiosaostuksen ja jäädytyksen, ja talteenottonopeus on alhainen.

Urea-inkluusiosaostusmenetelmällä voidaan tehokkaasti poistaa tyydyttyneitä ja vähätyydyttymättömiä rasvahappoja tuotteesta ja lisätä tuotteen DHA- ja EPA-pitoisuutta, mutta muita erittäin tyydyttymättömiä rasvahappoja on vaikea erottaa DHA:sta ja EPAsta. Voi tehdä w(DHA+EPA)<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, molekyylitislausvoi tuottaa vain w(EPA+DHA)=72,5 %, mutta palautumisaste voi olla yli 70 %. Tuotteella on hyvä väri, puhdas tuoksu ja alhainen peroksidiarvo, ja seos voidaan jakaa eri DHA- ja EPA-pitoisuuksiin. Siksi molekyylitislaustekniikka on tehokas menetelmä EPA:n ja DHA:n erottamiseen ja puhdistamiseen.