Notkun sameindaeimingartækni við hreinsun tvíglýseríða

Ágrip: Sameindaeiming, einnig þekkt sem stuttleiðareiming, er ójafnvægiseimingarferli sem nær fram aðskilnað efna undir miklu lofttæmi byggt á mismun á meðalfrjálsum leið sameindahreyfinga mismunandi efna. Sameindaeimingartækni býður upp á hátt lofttæmi, lágt eimingarhitastig, stuttan upphitunartíma og mikla aðskilnaðarhagkvæmni. Þess vegna getur hún dregið enn frekar úr aðskilnaðarkostnaði efna með háu suðumarki, verndað gæði hitanæmra efna og hentar til aðskilnaðar og hreinsunar efna með háu suðumarki, hitanæmra og auðoxunarhæfra efna. Sem stendur hefur sameindaeimingartækni verið notuð í atvinnugreinum eins og jarðefnaiðnaði, fínefnaiðnaði og matvælaiðnaði. Þessi grein greinir notkun sameindaeimingartækni við hreinsun tvíglýseríða.

Leitarorð: Sameindaeimingartækni; tvíglýseríð; hreinsunarforrit

Í efnaframleiðslu eru mörg efni til í formi blöndu. Til að uppfylla kröfur framleiðslu og notkunar þarf að aðskilja þessi efni niður í ákveðinn hreinleika. Meðal hinna ýmsu aðskilnaðaraðferða er eiming algeng og sameindaeimingartækni býður upp á marga verulega kosti. Nú á dögum, með hraðri þróun efnaiðnaðarins, hefur greinin farið að leggja meiri áherslu á tækniframfarir og framfarir. Þegar sameindaeimingartækni er beitt verður að reka og framkvæma þætti eins og framleiðsluferlið og lokaafurðirnar út frá grænu sjónarhorni og þannig gera græna fínefnaþróun að veruleika.

I.Yfirlit yfir sameindaeimingartækni

1. Grunnreglur sameindaeimingartækni

Sameindaeimingartækni er ný tækni í efnaframleiðslu sem hefur vakið mikla athygli bæði innanlands og á alþjóðavettvangi. Sérstaða hennar felst í því að hún er eðlisfræðileg aðskilnaðartækni, sem er verulega frábrugðin hefðbundnum eimingaraðferðum og er mun betri en hefðbundin eiming hvað varðar tæknilega getu og skilvirkni aðskilnaðar. Drifkrafturinn á bak við aðskilnað í sameindaeimingartækni kemur frá hreyfingu sameinda mismunandi efna og afleiddum mismun á meðalfrjálsum ferlum þeirra. Þegar þrýstingurinn í skiljunni lækkar og hitastigið hækkar, hraðar sameindahreyfingin, sem leiðir til minnkunar á sameindaþvermáli. Þegar skiljan virkar eykst munurinn á sameindaþvermáli sífellt, sem að lokum nær aðskilnaði efnanna. Aðskilnaðarbúnaðurinn inniheldur uppgufunartæki, hitunarplötur, þéttiplötur og svo framvegis. Í umhverfi með miklu lofttæmi veldur samtímis virkni hitunarplatnanna og þéttiplatnanna því að sameindir í blönduðu hrávökvanum aðskiljast og flæða í átt að þéttiplötunum, sem að lokum nær farsælli aðskilnaði.

2. Lykiltækni í sameindaeimingu

Til að gera sameindaeimingartækni kleift að gegna mikilvægu hlutverki í framleiðslu á grænum fínefnum er nauðsynlegt að greina ítarlega lykiltækni sem notuð er í eimingarferlinu. Aðeins með ítarlegri skilningi er hægt að ná betri árangri með notkun þessarar tækni. Nokkrar lykiltæknilegar aðferðir eru notaðar í sameindaeimingu. Sú fyrsta er hálofttæmisþéttitækni. Þetta er lykillinn að greiðari framkvæmd alls sameindaeimingarferlisins. Notkun hálofttæmisþéttitækni getur skapað lofttæmisumhverfi fyrir sameindaeimingu og þannig tryggt eðlilega virkni síðari sameindaeimingarferla. Sameindaeimingaruppgufunartækið er einnig mikilvægur hluti af tækninni. Við notkun sameindaeimingartækni er nauðsynlegt að tryggja að uppbygging uppgufunartækisins uppfylli framleiðslukröfur til að tryggja hágæða efnisaðskilnað. Að auki er efnisflutningskerfið. Þetta þjónar sem slagæð fyrir rekstur sameindaeimingartækni. Þetta kerfi þarfnast frekari hagræðingar til að auka áreiðanleika sameindaeimingartækni og tryggja áframhaldandi framfarir hennar.

II. Meginreglur og einkenni sameindaeimingar

1. Grunnreglur

Hefðbundin eiming byggist á gufu-vökvajafnvægi, ásamt mismun á hlutfallslegum rokgirni milli efnisþátta, og aðskilnaðurinn fer fram við suðumark blöndunnar. Sameindaeiming, hins vegar, nær aðskilnaði milli efna undir miklu lofttæmi út frá mismun á meðalfrjálsum leið sameindahreyfingar mismunandi efna. Sameindaeiming er eimingarferli í miklu lofttæmi þar sem aðskilnaður fer fram undir suðumarki efnanna, sem gerir það að algjörlega ójafnvægiseimingarferli. Við sameindaeimingu hafa léttar efnisþættir stóran meðalfrjálsan leið, en þungar efnisþættir hafa litla meðalfrjálsa leið. Ef þéttiflötur er settur í fjarlægð frá uppgufunarflötinum sem er minni en meðalfrjáls leið léttar efnisþáttarsameindanna en meiri en þungar efnisþættir, munu léttar efnisþættirnir falla á þéttiflötinn og þéttast. Þetta raskar kraftmiklu jafnvægi sameindahreyfingar þeirra, sem veldur því að þær sleppa stöðugt út. Á meðan snúa þungar efnisþættirnir, sem ekki geta náð þéttiflötinu, aftur á upprunalega vökvayfirborðið og nálgast fljótt kraftmikið jafnvægi. Þannig eru mismunandi þættir blöndunnar aðskildir.

2. Kostir og takmarkanir sameindaeimingartækni

Byggt á virknisreglum sameindaeimingartækni má draga saman nokkra eiginleika. Í fyrsta lagi, ólíkt hefðbundinni eimingu, krefst aðskilnaðarferli sameindaeimingar ekki umhverfis við háan hita. Þetta er vegna þess að sameindaeiming byggir fyrst og fremst á hreyfingu sameinda til aðskilnaðar, ekki á suðumarki. Þess vegna ætti að halda hitastiginu undir suðumarki í reynd. Í samanburði við hefðbundna eimingu krefst sameindaeiming lægri þrýstings og lækkun á þrýstingi leiðir til lækkunar á suðumarki. Þar sem hitastigið sem þessi tækni krefst þarf ekki að ná suðumarki er rekstrarhiti sameindaeimingar óhjákvæmilega lægri en hefðbundinnar eimingar. Sameindaeiming er ójafnvægiseimingarferli með nokkra kosti. Sá fyrsti er lágt rekstrarhitastig. Í sameindaeimingu, ef gufusameindir sleppa úr vökvafasanum, er hægt að ná aðskilnaði án þess að ná suðuástandi. Annar kostur er lágur rekstrarþrýstingur. Til að fá nægilega stóra meðalfría leið verður að lækka eimingarþrýstinginn. Þar sem sameindaeimingarbúnaður er einfaldur og innra þrýstingsfall er lítið, er hægt að ná hærra lofttæmi. Næst er stuttur upphitunartími. Samkvæmt meginreglunni um sameindaeimingu ná léttar sameindir sem sleppur frá uppgufunaryfirborðinu að þéttiflötnum nánast án árekstra, sem leiðir til mjög skamms upphitunartíma. Að auki er skilvirkni aðskilnaðar mikil. Á sama tíma verður sameindaeiming að uppfylla nokkur skilyrði. Í fyrsta lagi ætti að vera ákveðinn munur á meðalfrjálsum leiðum léttra og þungra sameinda. Í öðru lagi verður fjarlægðin milli uppgufunaryfirborðsins og þéttiflötsins að vera minni en meðalfrjáls leið léttra sameinda. Í samanburði við hefðbundna eimingu hefur sameindaeiming marga framúrskarandi kosti, en hún hefur einnig ákveðnar takmarkanir. Þar sem sameindaeiming krefst aðskilnaðar undir miklu lofttæmi, krefst hún tiltölulega dýrs búnaðar og strangari hönnunar- og tæknikrafna.

III. Ensímmyndun tvíglýseríða

1. Esterun

Esterun notar glýseról og fríar fitusýrur sem hráefni og lípasa sem hvata til að framleiða DAG (díglýseríð). Við esterun myndast aukaafurðir eins og TAG (þríglýseríð) og MAG (mónóglýseríð). Vatnið sem myndast í esteruninni hindrar ekki aðeins framgang efnahvarfsins heldur dregur það einnig úr virkni lípasa. Þess vegna er mikilvægt að stjórna viðeigandi vatnsinnihaldi. Venjulega er magn frírra fitusýra sem framleidd eru meira en glýseróls til að fá nægilegt magn frírra fitusýru til esterun með glýseróli, en það ætti ekki að vera of mikið, annars getur verið erfitt að fjarlægja þær í lok efnahvarfsins eða það getur haft áhrif á lípasavirkni vegna mikillar sýrustigs. Bein esterun hefur kosti eins og stuttan efnahvarfstíma, mikinn hreinleika afurðarinnar og einföld efnahvarfsskref. Hins vegar, þar sem fríar fitusýrur eru mjög dýrar, er kostnaðurinn við beitta esterun tiltölulega hár.

2. Hlutvatnsrof

Hlutvatnsrofsaðferðin felur í sér að hvarfa TAG við vatn og ensím til að fá blöndu af DAG, MAG og FFA (fríum fitusýrum). Hreinleiki DAG fæst síðan með því að fjarlægja vatn, MAG, FFA og leifar af TAG með sameindaeimingu. Hlutvatnsrofsaðferðin hefur einfalt hvarfferli og lágan kostnað. Hins vegar bætir þetta ferli við vatni, sem getur dregið úr gæðum olíunnar, sérstaklega olíum með hátt innihald af fjölómettuðum fitusýrum. Áður en hvarfið á sér stað hefur leysni vatns í fituefninu fyrst áhrif á hvarfhraðann. Þess vegna eru lífrænum leysum eða yfirborðsvirkum efnum oft bætt við hlutavatnsrofsviðbrögðin til að auka gagnkvæma leysni hvarfefnanna og bæta afköst DAG.

3. Glýserólýsa

Glýseróllýsa er hagkvæmasta aðferðin til að framleiða DAG. Ensímbundin glýseróllýsa notar TAG og glýseról sem hráefni undir hvötun lípasa til að framleiða DAG. Í glýseróllýsunarferlinu er glýseróli bætt við smám saman til að koma í veg fyrir að glýseról aðsogist á virka stað lípasa og hafi áhrif á hvatavirkni þess. Líkt og við hlutavatnsrofsaðferðina eru yfirborðsvirk efni sem eru ætluð matvælum stundum bætt við glýseróllýsuna til að vinna bug á vandamálinu með óblandanleika milli glýseróls og olíu/fitu.

4. Umesterun

Umesterunaraðferðin notar TAG og MAG sem hráefni undir lípasahvötun til að framleiða DAG. Umesterunaraðferðin felur í sér tvö skref: fyrst vatnsrofsviðbrögð TAG og síðan esterunarviðbrögð milli lípasans úr vatnsrofnu TAG og MAG. Jafnvægið milli þessara tveggja skrefa vatnsrofs og esterunar er lykilatriði og einnig áskorun. Þar að auki er hár kostnaður við MAG óhagstæður fyrir iðnaðarframleiðslu.

IV. Notkun sameindaeimingartækni við hreinsun tvíglýseríða

DAG (díglýseríð) er ný tegund af hollri olíu, en innihald hennar af náttúrulegum olíum og fitu er mjög lágt. Þar að auki inniheldur hráafurð gerviframleiddra díglýseríða einnig margar aðrar aukaafurðir. Þess vegna er hreinsun díglýseríða mjög mikilvæg. Sameindaeimingartækni er ein algengasta tæknin í hreinsunarferli díglýseríða. Það er einnig tiltölulega ný og skilvirk aðskilnaðar- og hreinsunartækni sem nær tilgangi aðskilnaðar og hreinsunar með því að nýta mismun á meðalfrjálsum hreyfileiðum sameinda mismunandi efna. Hún einkennist af lágum eimingarhita, stuttum upphitunartíma, mikilli skilvirkni aðskilnaðar, mengunarlausri og breiðu notkunarsviði. Hún er sérstaklega hentug til aðskilnaðar og hreinsunar á náttúrulegum afurðum með hátt suðumark, hitanæmni og auðvelda oxun. Þessi aðferð getur einnig á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir hitauppbrot á hitanæmum og auðveldlega oxuðum íhlutum. Hana er einnig hægt að nota til að aðskilja efni með hátt suðumark eða lítinn mun á suðumarki. Hún hefur víðtæka notkunarmöguleika við hreinsun díglýseríða. Hins vegar eru einnig nokkur vandamál við notkun sameindaeimingartækni við hreinsun díglýseríða. Til dæmis krefst sameindaeimingarbúnaður mikillar þéttingargetu og er dýr. Eins og er getur engin skyld tækni leyst þessi vandamál og nauðsynlegt er að samþætta nýjar gerðir tæknilegra aðferða við sameindaeimingartækni.

Í stuttu máli hefur áreiðanleiki sameindaeimingartækni verið sýnt fram á í reynd og hún getur stuðlað að þróun og framþróun grænnar fínefnaverkfræði. Þar sem sameindaeimingartækni er nátengd þróun skyldrar tækni, ætti Kína að efla enn frekar víðtæk tæknileg skipti og samvinnu milli fyrirtækja, stofnana og háskóla til að leggja grunn að hagræðingu ferlabreytna fyrir iðnaðarnotkun sameindaeimingar. Sameindaeimingartækni hefur einstaka kosti við aðskilnað og hreinsun náttúrulyfja. Hún hefur verið sífellt meira notuð við aðskilnað og hreinsun náttúrulyfja.

Ef þú hefur einhverjar fyrirspurnir varðandi sameindaeimingartækni eða skyld svið, eða ef þú vilt vita meira, þá skaltu ekki hika við að hafa samband viðHafðu samband við okkur Faglegt teymi. Við leggjum okkur fram um að veita þér þjónustu af hæsta gæðaflokki ogTilbúnar lausnir.