分子蒸馏的简单介绍

今天，我想和大家简单介绍一下分子蒸馏。以下是这个问题的总结。让我们来看看。

分子蒸馏的过程

宗老师:陕西省首届省级高中化学教师、第三届教学能手、全国化学竞赛优秀辅导员、高级中学化学教师。20世纪90年代以来，在省级以上报刊发表化学教学论文60余篇，曾任教于Xi市之一中学和西安电子科技大学附属中学。

什么是蒸馏，蒸馏操作的作用是什么？

知识升华的目的是让小模型学习大模型的知识。一般来说，让学生模型的输出接近（适合）教师模型的输出。因此，知识升华的关键点在于单词拟合，即我们必须定义一种 *** 来衡量学生模型和教师模型之间的紧密程度，这就是通用英语中的损失函数。

分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术。与传统蒸馏不同，它取决于沸点的差异，而是取决于不同物质的平均自由程的差异。分子蒸馏是一种在高纯度空下操作的蒸馏 *** ，蒸汽分子的平均自由程大于蒸发表面和冷凝表面之间的距离，因此可以利用料液中各组分蒸发速率的差异来分离液体混合物。

在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。当蒸发空之间的压力很低（10-2 ~ 10-2 ~10-4 mmHg）并且冷凝表面靠近蒸发表面，并且它们之间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面蒸发的蒸汽分子可以直接到达冷凝表面，而不会与其他分子碰撞和冷凝。当液体混合物沿加热板流动并被加热时，轻分子和重分子将从液体表面逸出并进入气相。由于轻重分子的自由程不同，不同物质的分子从液面逸出后的运动距离也不同。如果冷凝板可以适当设置，轻分子将到达冷凝板并被冷凝排出，而重分子将不会到达冷凝板并沿着混合液体排出。这样就达到了物料分离的目的。

分子蒸馏的优势

1.蒸馏温度低，分子蒸馏在远低于沸点的温度下操作，只要有温差就可以实现分离，这是分子蒸馏与常规蒸馏的本质区别。

2.蒸馏真值空高，在分子蒸馏装置内部可以获得高真值空。通常，分子蒸馏在非常低的压力下操作，因此材料不容易被氧化损坏。

3.蒸馏液膜薄，传热效率高。

4.材料的加热时间短，被加热的液体表面与冷凝表面之间的距离小于轻分子的平均自由程，因此从液体表面逃逸的轻分子几乎没有碰撞就到达冷凝表面。因此，蒸馏物料的加热时间短，在蒸馏温度下的停留时间通常在几秒到几十秒之间，这减少了物料热分解的机会。

5.分离度更高，分子蒸馏可以分离常规 *** 难以分离的物质。

6.没有沸腾和冒泡。分子蒸馏是在低压下在液体层表面的自由蒸发。液体中没有溶解的空气体，因此整个液体不会沸腾，蒸馏过程中也不会冒泡。

7.可以获得无毒、无害、无污染、无残留、纯净、安全的产品，操作过程简单，设备少。分子蒸馏技术可以分离传统蒸馏难以分离的物质。

8.分子蒸馏设备非常昂贵。分子蒸馏设备必须保证系统压力达到很高的真值空，这就要求材料密封性很高，蒸发面和冷凝面之间的距离要适中，加工难度大，成本高。

9.产品能耗小，因为分子蒸馏整个分离的过热损失小，而且由于分子蒸馏装置的独特结构，内压极低，内阻比常规蒸馏小得多，因此可以大大节省能耗。从分子蒸馏技术的上述特点来看，在实际工业应用中，它比常规蒸馏技术具有以下明显优势:

（1）对于高沸点、热敏性和易氧化物质的分离，分子蒸馏提供了更佳的分离 *** 。因为分子蒸馏在远低于材料沸点的温度下操作，所以材料的停留时间短；

（2）分子蒸馏可以有效地去除液体中的物质，如有机溶剂和气味。这是溶剂萃取后液体脱溶的一种非常有效的 *** 。

（3）分子蒸馏可以选择性地蒸馏目标产物并除去其他杂质，通过多级分离可以同时分离两种以上的物质；

（4）分子蒸馏的分馏过程是一个物理过程，因此分离出的物质可以很好地保护免受污染和侵害。

分子蒸馏的应用

1.单酸甘油酯的生产

分子蒸馏技术广泛应用于食品工业，主要用于混合油脂的分离。可以得到w（单甘酯）gt；90%高纯度产品。甘油单酯分子从蒸馏物表面蒸发，然后立即冷却以实现分离。未反应的甘油和甘油单酯可以通过分子蒸馏依次分离。单甘酯即单甘酯，是一种重要的食品乳化剂。单甘酯的用量目前占食品乳化剂用量的三分之二。在商品中可乳化、酥脆、蓬松、保鲜，可用作饼干、面包、糕点、糖果等特殊食品添加剂。甘油单酯可以通过脂肪酸与甘油的酯化和油与甘油的醇解来制备。它的原料是各种油、脂肪酸和甘油。通过酯化或醇解合成的单甘酯通常含有一定量的甘油二酯和甘油三酯，通常W（单甘酯）= 40% ~ 50%，而W（单甘酯）gt可以通过分子蒸馏技术获得。90%高纯度产品。该 *** 是目前工业上生产高纯度单甘酯最常用、最有效的 *** ，所得单甘酯符合食品级要求。分子蒸馏单甘酯产品以质取胜，逐步取代纯度低、色泽深的普通单甘酯，市场前景看好。开发分子蒸馏单甘酯可以给企业带来巨大的利润。

2.鱼油精炼

分子蒸馏技术也被广泛用于从动物中提取天然产物，如精制鱼油【8】。鱼油富含顺式高度不饱和脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），具有良好的生理活性，不仅具有降血脂、降血压、抑制血小板聚集和降低血液粘度的作用，还具有抗炎、抗癌和提高免疫力的作用。它被认为是一种潜在的天然药物和功能性食品。EPA和DHA主要从海洋鱼油中提取，传统的分离 *** 有尿素包结沉淀法【9】和冷冻法【10】。采用尿素包结沉淀法可有效去除产品中的饱和及低不饱和脂肪酸，提高产品中DHA和EPA的含量，但难以将其他高度不饱和脂肪酸与DHA和EPA分离，因此只能采用W（DHA+EPA）lt；80%。而且产品颜色重、腥味重、过氧化值高。它需要进一步脱色和除臭才能制成产品，回收率仅为16%。由于材料中杂质脂肪酸的平均自由程与EPA和DHA乙酯相近，虽然分子蒸馏只能使W（EPA+DHA）= 72.5%，但回收率可达70%。产品色泽好，气味纯正，过氧化值低，混合物可分为不同DHA和EPA含量的产品。因此，分子蒸馏是分离纯化EPA和DHA的有效 *** 。

3、油脂脱酸

在油脂生产过程中，从油脂中提取的原油含有一定量的游离脂肪酸，影响油脂的色泽、风味和保质期。传统工业生产中的化学碱炼或物理蒸馏脱酸 *** 具有一定的局限性。由于油品酸值高，化学碱炼过程中加碱量大，大量中性油在与游离脂肪酸中和过程中被碱皂化，使精炼收率低。物理精炼采用蒸汽汽提脱酸，需要长时间高温处理，影响油脂品质，部分有效成分会随蒸汽溢出，降低了保健和营养价值。

在高酸值花椒籽油脱酸研究中，Ma等采用分子蒸馏对不同酸值的花椒籽油进行脱酸，可获得较高的轻（脂肪酸）和重（油脂）馏分，这是目前化学碱炼或物理蒸馏无法实现的。经过分子蒸馏脱酸后，酸值为28mgKOH/g和41.2mg KOH/g的高酸值油脂的酸值分别降至2.6mg KOH/g和3.8mg KOH/g，油脂收率分别为86%和80.9%，中性油脂无损失。因此，分子蒸馏技术对高酸值油脂具有良好的脱酸效果，具有广阔的应用前景。

4.高级醇的精制

高碳脂肪醇是指含有20个以上碳原子的线性饱和醇，具有多种生理活性。目前最受关注的是二十八烷醇和三十烷醇，它们具有抗疲劳、降血脂、护肝美容等作用，可作为营养保健剂的添加剂。一些国家还将其用作降脂药物，其发展前景看好。

高碳醇的精制过程非常复杂，需要醇相皂化、多次溶剂萃取、多次柱层析分离，最后进行溶剂结晶才能得到具有一定纯度的产品。在日本，通过蜡脂皂化、溶剂萃取和真空分馏获得w（高级醇）= 10% ~ 30%的产品。刘元发对米糠蜡中二十八烷醇提纯的研究表明，通过多级分子蒸馏可以得到W（高碳醇）=80%的产品。张祥年等人利用富含二十八烷醇的长链脂肪酸的高碳醇酯还原二十八烷醇。即以昆虫蜡为原料，将氢化铝锂（AlLiH4）加入乙醚中，在70 ~ 80℃下还原25小时，得到高级醇混合物。经过分子蒸馏后，高级醇的纯度达到96%，其中W（二十八烷醇）为16.7%。利用分子蒸馏技术精制高级醇具有工艺简单、操作安全可靠、产品质量高等优点。㈡在精细化工中的应用

分子蒸馏技术可用于分离精细化学品中的碳氢化合物和原油。表面活性剂的提纯和化学中间体的制备；羊毛脂及其衍生物的脱臭脱色:塑料增塑剂和稳定剂的精制，硅油、石蜡油和高级润滑油的精制。在天然产物的分离中，许多芳香油通过分子蒸馏进行精制和纯化以获得高质量的精油。

1.芳香油的纯化

随着日用化工、轻工、医药工业和对外贸易的快速发展，对天然精油的需求日益增加。精油来源于芳香植物，从芳香植物中提取精油的 *** 有:水蒸气蒸馏法、萃取法、压榨法和吸附法。精油的主要成分是醛类、酮类和醇类。其中大多数是萜类化合物。这些化合物是具有高沸点的热敏物质，加热时非常不稳定。因此，在传统的蒸馏过程中，由于长期加热，分子结构会发生变化，从而降低油的质量。

卢等用分子蒸馏法提纯了山苍子油、樟脑油和广藿香油等几种芳香油。结果如表3所示。结果表明，分子蒸馏技术是一种有效的精油纯化 *** ，可以浓缩芳香油中的主要成分，去除气味和有色杂质，提高其纯度。由于这一过程是在高纯度空和低温下进行的，材料的加热时间极短，从而保证了精油的质量，特别是对于高沸点和热敏性成分的芳香油，更显示出其优越性。

用分子蒸馏法从山苍子油中分离柠檬醛，得到质量分数为95%（柠檬醛）、收率为53%的产品。在干姜有效成分的分离中，通过调节不同的蒸馏温度和真空度可以获得不同种类的有效成分及其相对含量，通过调节合适的蒸馏温度和真空度可以获得相对含量较高的有效成分。

2.聚合物中间体的纯化

在由单体合成聚合物的过程中，总会有多余的单体物质和一些不必要的小分子聚合物，严重影响产品的质量。去除单体物质和小分子聚合物的传统 *** 是使用true空蒸馏，其操作温度较高。因为聚合物一般是热敏性物质，在高温下容易发生歧化、团聚或分解。例如，对于聚酰胺树脂中二聚体的纯化，常规蒸馏 *** 只能使W（二聚体聚酰胺树脂）= 75% ~ 87%，而分子蒸馏技术可以使W（二聚体聚酰胺树脂）= 90% ~ 95%。在酚醛树脂和聚氨酯的提纯中，酚醛树脂中单体酚的含量可降至W（单体酚）lt；0 .01%，使W（二异氰酸酯单体）lt；0 .1%。分子蒸馏技术可以保护聚合物产品的质量，提高产品的纯度，简化工艺和降低成本。

3.羊毛脂的提取

羊毛脂及其衍生物广泛用于化妆品。羊毛脂成分复杂，主要含有酯类、游离醇、游离酸和烃类。这些组分具有相对较大的分子量、高沸点和热敏性。利用分子蒸馏技术分离组分，并通过物理和化学 *** 对不同组分进行改性，可获得聚氧乙烯羊毛脂、乙酰羊毛脂、羊毛脂酸、异丙酯和羊毛聚氧乙烯酯等一系列性能优异的羊毛脂产品。利用分子蒸馏技术，可以在制药工业中提取天然维生素A和维生素E。制备氨基酸和葡萄糖衍生物；胡萝卜和类胡萝卜素。以维生素E为例:天然维生素E广泛存在于天然植物油种子中，特别是大豆、玉米胚芽、棉籽、油菜籽、葵花籽和大米胚芽中。因为维生素E是一种脂溶性维生素，在榨油的过程中与油一起提取。脱臭是炼油的一个重要过程。馏出物是除臭过程的副产品，其主要成分是游离脂肪酸和甘油，以及由其氧化产物分解获得的挥发性醛类、酮烃和维生素E。从脱臭馏出物中提取维生素E的目的是分离馏出物中的非维生素E成分，提高馏出物中维生素E的含量。曹 *** 等人首先将脱臭馏出物酯化，然后通过冷冻过滤分离甾醇，然后减压蒸馏，然后在10-3 ~ 10-1pa的压力下在220 ~ 240℃进行分子蒸馏，获得W（天然维生素E）= 50%。它可以通过色谱、离子交换和溶剂萃取进一步精制。在分子生物学领域，分子蒸馏技术可作为生物研究中的预处理技术，用于保存原始组织的生物活性和制备生物样品。

分子蒸馏技术作为一种特殊的新型分离技术，主要应用于高沸点和热敏性物质的提纯和分离。实践证明，这项技术不仅科技含量高，而且应用广泛，是一项具有十分广阔的产业应用前景的高新技术。其在天然药物活性成分和单体提取纯化中的应用才刚刚开始，还有许多问题有待进一步探索和研究。