3.1 分子蒸馏技术原理
分子蒸馏技术是蒸馏技术的一种，可以进行液体—液体的分离，利用不同化合物之间分子平均自由程的差异来实现化合物的***分离。分子之间存在着作用力，当两个分子的距离超过一个特定值时，分离的作用力表现为分子引力，分子在不断运动的过程中，分离距离小于某一值时，作用力表现为斥力。分子运动过程中发生相邻两次碰撞之间走过的路径成为是分子运动自由程。轻质分子和重质分子具有不同的运行自由程，轻质分子的自由程相对较大。分子蒸馏主要依靠轻质分子和重质分子之间分子自由程的差异实现分子的分离。分离蒸馏可以在较高的真空下进行，蒸馏的温度远远低于化合物的沸点，避免了化合物的碳化。分子蒸馏技术特别适用于热敏性化合物的分离。
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我国对分子蒸馏设备的认识从60年代就开始了，直到80年代末真正的设备被引进国内后，人们开发出了分子蒸馏设备在多个食品深加工领域的应用。在油脂分离里，分子蒸馏设备可以分离出有效物质如甘油和单甘酯，甘油可以用作食品加工中的甜味剂和保湿剂，而单甘脂则是重要的食品乳化剂。不仅如此，分子蒸馏设备还能隔绝游离脂肪酸，避免其对油脂的色泽风味产生影响。“茶油奶奶”通过引入分子蒸馏设备，保障制油过程有害物质的剔除，制作出的有机山茶油提供给了金砖会议。
从动物中提取天然产物也使用分子蒸馏设备。以鱼油为例，鱼油中富含EPA(全顺式高度不饱和脂肪酸二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)，极具生理活性，提高免疫力的作用，是很有潜力的天然物质。合生元利用分子蒸馏技术从深海金枪鱼油中提取出DHA ，不仅提高了纯度，保护了活性，还有效去除了鱼腥味。另外乳酸的分离、辣椒的红色素提取等都可以利用分子蒸馏设备进行制作。
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分子蒸馏设备一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的**部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：(1)降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；(3)离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。为提**离效率，往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。
首先普通的真空蒸馏都是在沸点温度下进行分离，而分子蒸馏时可以在任何温度下进行的，只要冷热两面间存在温差，就可以达到分离目的。
第二，普通的蒸馏时蒸发与冷凝的可逆过程，液相与气相间可以形成相平衡状态，但分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞向冷凝面，中间不会与其他分子发生碰撞，理论也没有返回到蒸发液面的可能性，因此，分子蒸馏是不可逆的。
第三，因在沸点温度下，所以普通真空蒸馏有鼓泡、沸腾的现象，而分子蒸馏是液层表面上的自由蒸发，不会有鼓泡沸腾的现象。
短程分子蒸馏系统的分类。
分子蒸馏设备
（1）降膜式分子蒸馏设备，该类设备主要由圆筒形的蒸发面与内置的冷凝器组成，分子蒸馏过程中从蒸发器的顶部流入，底部流出。化合物从顶部流入后再重力的作用下在蒸发表面形成自上而下的具有流动性的液膜。降膜式设备采用膜式蒸馏，相对于釜式蒸馏设备更容易逸出，加热时间更短。
（2）刮膜式分子蒸馏设备，该类设备在蒸馏器的内部设计有一个成膜转子，化合物从顶部流入后在成膜转子的作用下形成了比较均匀的薄膜，从而增加了单位液体的蒸发表面积。蒸馏过程中，成膜转子不断运动和旋转，蒸发器内不断形成新的液膜，并呈现出湍流的状态。成膜转子有利于获得均匀的蒸发液膜，还有利于保证液膜受热的均匀性，可以防止液膜的局部过热现象。
（3）离心式分子蒸馏设备，该类设备在蒸馏器内设计一个高速旋转的圆锥盘，在离心力的作用下扩散成极薄的液膜，并且非常均匀。圆锥盘提高了液膜的均匀性，增强了液膜内部的传热作用。圆锥盘的安装和布置比较复杂，对于真空性的要求高。
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分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。所谓分子运动自由程是指相邻量词碰撞之间所走的路程。 当液体混合物沿加热筒体流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。
分子蒸馏技术的特点
分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其他分离技术无法比拟的优点：
1、操作温度低（远低于沸点）、真空度高（空载≤1Pa）、受热时间短（以秒计）、分离效率高，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；
2、可有效地脱除低分子物质（脱臭）、重分子物质（脱色）及脱除混合物中杂质；
3、其分离过程为物料分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物的原来品质；
4、分离程度高，高于传统蒸馏。
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