石 銘,潘 輝
(浙江新和成股份有限公司,浙江紹興 312500)
分子蒸餾技術提純天然維生素E的工藝分析
石 銘,潘 輝
(浙江新和成股份有限公司,浙江紹興 312500)
分子蒸餾技術即短程蒸餾技術,非常適合應用在熱敏性、粘度大以及高沸點物料的分離中,維生素E是一種營養保健品,市場需求量非常大,食品、醫藥行業應用十分廣泛。主要對分子蒸餾技術提純天然維生素E的工藝進行分析。
分子蒸餾技術;天然維生素E;提純工藝
分子蒸餾技術(molecular distillation)就是短程蒸餾技術,屬于非平衡蒸餾技術的一種,即根據不同物質分子運動自由程之間存在的差別在高真空條件下來分離物質。分子蒸餾技術是現階段下最為溫和的一種蒸餾方式,非常適合應用在熱敏性、粘度大以及高沸點物料的分離中,已經在醫藥、精細化工、食品、香料、化妝品等行業中得到了廣泛的使用,在天然維生素E的提純上,也發揮著重要的作用。利用分子蒸餾技術來提純天然維生素E操作與設備簡單,提純效率高,有著非常廣闊的使用前景。
常規蒸餾技術是利用氣液平衡原理來實現整理,根據蒸餾物質組分的不同進行分離,分離操作則是根據物質沸點的不同來實現。分子蒸餾技術與常規蒸餾基礎不同,這一技術即利用物質分子運動自由程差別來分離物質,分子平均自由程可以根據λm=vm/f,其中λ代表分子平均自由程,vm為分子平均速度,f代表碰撞頻率。分子不同,其有效分子直徑和運動速度不同,其平均自由程也會出現差異,重分子平均自由程較小,而輕分子的平均自由程更大,采用分子蒸餾技術就可以利用分子平均自由程的差異來提純物質,其核心就是分子蒸餾裝置。
在利用分子蒸餾技術提純天然維生素E時,一般需要利用一級薄膜蒸發與二級分子蒸餾術,在對原材料進行處理后,即可放入暫存罐中,在輸送泵中進行加熱,加熱后的產物置入薄膜蒸發器中進行蒸發,將其中水、溶劑等物質脫除,蒸發后由二次蒸汽出口中進入到板式冷凝器中,冷凝之后置入接收罐,蒸發后的物料會重新進行分組,分別進入薄膜蒸發器與預熱器,進行蒸汽加熱,壓力以0.25MPa為宜。
薄膜蒸發器處理后的物料會通過輸料泵預熱器進入到分子整流器之中,經過處理后,蒸發后的脂肪酸、甲酯等會進入到輕組分接收罐,其他沸點低的物質會重新進行冷凝,進入重組接收罐,這一級的分子蒸餾與預熱均應用導熱油加熱法,油溫控制在125℃,這樣,即可完成整個提純工作。
2.1連續生產
利用分子蒸餾技術提純天然維生素E時,需要采用多級分離原則,每一個級別可以分為不同的組分。在具體的生產過程中,可以連續進料,同時還能夠抽出其中的副產品,整個生產流程安全可靠、操作方便。
2.2獨立性
根據分子蒸餾工藝的生產要求,每級工藝采用的都是獨立真空機組,有效保證了生產的安全性。除了加熱系統的薄膜蒸發區域應用蒸汽之后,后二級分子蒸餾系統采用的也是獨立導熱油加熱系統。此外,考慮到完成分離后的成品及其二級分子熔點較高、殘渣黏度大,在整個工藝中采用的與物料接觸的接收罐與管道都是采用對水循環系統,這可以有效提升物料的流動性。而分子蒸餾內冷器也是應用獨立溫水循環系統,可以根據生產要求來調節溫度。
3.1薄膜蒸發器
為了提升提純純度,對于天然維生素E的提純,需要采用刮膜蒸發器,該種蒸發器內筒采用了獨特的精加工處理法,刮板采用活動式結構,更換起來非常容易。且設備在后期的運轉也非常平穩,蒸發效率理想。
3.2分子整流器
分子整流器是天然維生素E提純工藝中的核心產品,蒸餾器需要采用刮膜式分子蒸餾器,其中的法蘭、夾套、內筒都需要應用不銹鋼材質,刮板也為活動式,無極調速冷凝器為雙回程列管式,蒸發面和冷凝面距離控制在55mm,這不僅能夠避免冷凝器出現短路問題,還可以讓冷卻液均勻散發蒸汽,這樣,提純后的物質便可以順利流出管口。
3.3真空機組
為了滿足維生素E的提純要求,需要將一套羅茨應用在薄膜蒸發位置,生產真空度不應該超過1 000Pa,而分子蒸餾部分則采用獨立羅茨,在正常運行的狀態下,滑閥真空泵機組真空度保持在2Pa,這可以有效保證低溫蒸餾效果。
3.4冷阱
冷阱結構采用U型管式結構,在設備冷凍水進出位置,有獨立管道,這既能夠對真空起到緩沖作用,又有一定的保護作用。在設備停止運轉后,只要恢復到室溫即可,不需要對設備采用其他的處理措施。
我國是油脂生產和消費大國,年油脂消費量在800萬t以上,在近年來人們生活水平的提升下,人們對于油脂質量也提出了更高的要求,天然非常適合應用在熱敏性、粘度大以及高沸點物料的分離中,維生素E是一種營養保健品,市場需求量非常大,食品、醫藥行業應用十分廣泛。分子蒸餾技術提純天然維生素E設備簡單、操作便捷,這一技術值得進行廣泛推廣應用。
[1] 劉悍,湯建國,倪朝敏,等.天然維生素E的提取工藝與檢測技術[J].化工時刊,2008,(11):53-55.
[2] 宋志華,王興國,金青哲,等.分子蒸餾從大豆脫臭餾出物中提取維生素E的研究[J].糧油加工,2009,(1):79-81.
[3] 詹吉昌.關于天然維生素E研究的綜述[J].黑龍江科技信息,2008,(25):31.
[4] 馮西平,黃康勝.分子蒸餾技術及其應用簡述[J].科技創新導報,2008,(32):2.
Process Analysis of Purification of Natural Vitamin E by Molecular Distillation
Shi Ming,Pan Hui
molecular distillation technology is short path distillation technology,is very suitable for application in the heat sensitive,high viscosity and high boiling point material separation,vitamin E is a nutritional health products,the market demand is very large,food,medicine and industry application is very extensive.This paper mainly analyses the process of purifi cation of natural vitamin E on molecular distillation technology.
molecular distillation;natural vitamin E;purifi cation process
TQ466.5
A
1003-6490(2016)01-0185-02
2016-01-21
石銘(1981-),男,浙江紹興人,助理工程師,主要從事化學工程方面的工作。