1. 进料预处理设备
- 过滤装置:在分子蒸馏装置进料前,使用过滤装置去除原料中的固体杂质是很重要的。例如,在从植物提取物中分离有效成分时,可使用板框过滤器、微孔过滤器或超滤装置等。板框过滤器适用于处理含有较大颗粒杂质的原料,通过滤板和滤框之间的滤布将固体颗粒拦截;微孔过滤器能够去除微小的固体颗粒,其过滤精度可以达到微米甚至纳米级别,保证进入分子蒸馏装置的原料纯净,防止固体杂质对蒸发器、刮板(如果是刮膜式分子蒸馏装置)等部件造成损坏。
- 预热器:对原料进行预热可以提高其流动性,使其更好地在蒸发器壁上形成薄膜。常见的预热器有套管式换热器、板式换热器等。套管式换热器结构简单,内管走原料,外管走加热介质(如热水、蒸汽等),通过热传导对原料进行预热;板式换热器则是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成,原料和加热介质在板间流动,具有较高的传热效率,能够快速将原料预热到合适的温度。
2. 真空系统辅助设备
- 真空缓冲罐:分子蒸馏需要在高真空环境下进行,真空缓冲罐可以稳定真空系统的压力。当真空泵在抽气过程中出现压力波动时,缓冲罐能够储存或释放一定量的气体,避免压力波动对分子蒸馏装置内部真空度的影响。例如,在真空泵突然启动或停止时,缓冲罐可以起到缓冲作用,使分子蒸馏装置内的真空度保持相对稳定,有利于提高分离效果。
- 真空检测和控制系统:为了精确控制分子蒸馏装置内的真空度,需要配备真空检测设备和控制系统。真空计可以实时监测装置内的真空压力,如热偶真空计、电离真空计等。热偶真空计适用于低真空和中真空范围的测量,电离真空计则用于高真空范围的测量。通过控制系统,可以根据真空计的测量结果自动调节真空泵的工作状态,如调节真空泵的抽气速度,以维持装置内所需的真空度。
3. 冷凝系统辅助设备
- 冷却循环装置:分子蒸馏装置的冷凝器需要冷却介质来冷却蒸汽,使其凝结成液体。冷却循环装置可以提供持续的低温冷却介质,如水冷式的冷水机或风冷式的冷却风扇系统。冷水机通过制冷循环,将水温降低到合适的温度,然后将冷水输送到冷凝器的冷却管道中,带走蒸汽的热量,使蒸汽冷凝。冷却风扇系统则主要用于风冷式冷凝器,通过风扇的运转,加速空气的流动,带走冷凝器散发的热量。
- 冷凝液收集装置:从冷凝器中流出的冷凝液需要进行收集,可使用收集瓶、收集罐或带有液位传感器的收集系统。收集瓶和收集罐的材质要根据冷凝液的性质选择,如玻璃、不锈钢等。带有液位传感器的收集系统可以实时监测冷凝液的液位,当液位达到一定高度时,可以发出信号,提醒操作人员进行处理,或者自动将冷凝液转移到其他储存设备中。
4. 馏分后处理设备
- 产品精制设备:对于分子蒸馏得到的馏分,有时还需要进一步精制。例如,在制药行业,得到的药物馏分可能需要经过结晶设备进行结晶提纯,或者通过吸附柱进行脱色、脱臭等处理。结晶设备可以通过控制温度、搅拌速度等条件,使药物成分结晶析出,提高药物的纯度;吸附柱内填充有活性炭、硅胶等吸附剂,可以去除馏分中的色素、异味等杂质。
- 产品包装设备:在食品、化妆品等行业,分子蒸馏得到的产品最终需要进行包装。可以使用灌装机将产品装入瓶、袋或罐等包装容器中。对于易氧化的产品,还需要在包装过程中进行充氮等保护措施,以延长产品的保质期。例如,在包装含有高纯度维生素E的产品时,通过充氮包装可以防止维生素E氧化。