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文档简介
第六章蒸发、蒸馏与干燥设备第一节蒸发设备一、概述蒸发是利用加热的方法、使溶液中部分溶剂气化分离、以提高溶液中的溶质浓度的工艺过程。蒸发工艺所用的设备,称为蒸发器。蒸发所用的热源多为饱和水蒸气,称为加热蒸汽或一次蒸汽;沸腾蒸发过程中从溶剂汽化所生成的水蒸气称为二次蒸汽。二次蒸气必须从蒸发液面不断移除,以利于蒸发的进行.(1)药物溶液的浓缩:如各类中药提取液的浓缩,以便将其制成各种剂型。(2)喷雾干燥前的预处理:用蒸发的方法将药物浓缩到一定浓度再进行喷雾干燥。(3)减少溶液体积:用蒸发的方法减少溶液体积以便储存和运输。(4)结晶:通过蒸发操作制取过饱和溶液,得到结晶产品。(5)回收溶剂:用蒸发的方法将废液中的溶剂汽化,然后再冷凝下来回收(蒸馏)。蒸发在制药过程中的应用目的是:1、常压蒸发是指在一个大气压下进行蒸发的方法。一般在敞口蒸发器中进行,二次蒸汽直接排放到大气中。按照GMP要求,中药提取物用于制剂的,不得与未经过净化的空气直接接触,敞口浓缩必须在净化区内进行,二次蒸汽排出口不得出现空气倒灌进入净化区,而且,常压蒸发效率低,时间长,在制剂生产中已很少采用。(熬胶、膏滋剂熬炼糖转化过程)2、减压蒸发是使溶液沸点降低而进行沸腾蒸发操作。溶液在减压下蒸发的过程,又称为真空蒸发,是生产中最常用的蒸发方法。3、薄膜蒸发是指应用薄膜蒸发器进行减压或常压蒸发的一种操作。它具有蒸发面积大、热传递快且均匀、蒸发温度低、受热时间短等特点。适用于处理热敏性料液,在制剂生产中得到广泛应用。蒸发方法按蒸发器的效数分类单效蒸发器多效蒸发器按蒸发器的型式分类循环型蒸发器(非膜式)单程式蒸发器(膜式)二、蒸发设备被蒸发的溶液呈膜状(泡沫)流动,受热和蒸发面积增大,为膜式蒸发。(一)循环型(非膜式)蒸发器1、中央循环管式蒸发器亦称标准蒸发器,是常见的蒸发器,加热室是由固定在上下管板之间的一组直立沸腾管与一个直径较大中央循环管组成。管内走料液,管间通入加热蒸气。料液在沸腾管上部汽化,二次蒸气在蒸发室上升,所夹带的液沫在重力作用下沉降,二次蒸气进入除沫器后经冷却而移除。中央循环管式蒸发器优点:结构紧凑、设备投资费用低。缺点:清理和维修麻烦、料液循环速度较低、传热系数小。适用:黏度适中、结垢不严重、有少量结晶析出及腐蚀性较小料液的蒸发。2、外循环式蒸发器加热室与蒸发室由上下循环管相连,加热室为列管式换热器,加热管较长,加热室顶部多设有除沫器。蒸发器由于与加热室分开,又称为外加热式。它具有便于清洗、容易更换加热管和降低蒸发器、总高度较低的结构特点。外循环式蒸发器1、3.循环管,2.加热室,4.蒸发室加热室蒸发室气液分离器冷凝器3、强制循环蒸发器前面两种是自然循环型蒸发器,由于循环速度较低,导致传热系数较小。为了处理黏度较大或容易析出结晶或结垢的溶液,加快循环速度,以提高传热系数常采用强制循环蒸发器。它借助泵的外力强制循环蒸发。主要结构:加热室、蒸发室、除沫器、循环管、循环泵等。被蒸发的溶液从蒸发器底部用循环泵打出,然后进入蒸发器蒸发,使料液形成不断循环的定向流动。图9-14强制循环蒸发器1.加热室,2.循环管,3.循环泵4.除沫器,5.蒸发室循环式蒸发器的共同缺点:蒸发器内溶液的滞留量大,以致使溶液在高温下停留时间长,不适用于处理热敏性物料。(二)单程型(膜式)蒸发器1、升膜式蒸发器(1)结构:主要由蒸发室、分离室及附属的高位液槽、预热器等构成。(2)原理:料液从高位槽借助静压流出,经预热器底部进入预热管内列管中上行,经列管外二次蒸汽预热后从预热器顶部经管道进入加热管底部入口;加热管中仍然是列管组合,料液从列管中上行,列管外是高压高温的一次蒸汽,经预热的料液受热迅速沸腾汽化,成泡沫状沿列管迅速上行,在气液分离室与蒸汽分离变成浓溶液排出;二次蒸汽通过分离器上部管道进入预热器对新进入的料液进行预热,自身损失热量后大部分变成冷凝水,从简易分离器中分离排出,未成为冷凝水的部分蒸汽成为废气从排出口排出。(3)应用:升膜式蒸发器不适合高粘度、易结晶和易结垢料液的浓缩。适用于处理蒸发量较大的稀溶液及热敏性或易生泡的溶液。中药提取可选用此蒸发器做初步蒸发浓缩之用,将溶液浓缩到一定相对密度之后,再采用其他蒸发器如刮板式、薄膜式蒸发器来进一步浓缩。升膜式蒸发器可采用常压蒸发还,也可采用减压蒸发,其正常蒸发的关键是让料液在加热管壁上形成连续不断的液膜上爬。产生爬膜的必要条件是要有足够的传热温差和传热强度,使蒸汽产生的二次蒸汽量和蒸汽速度达到足以带动溶液成膜上升的程度。2、降膜式蒸发器(1)结构:主要有蒸发室、分离器组成。(2)原理:与升膜式的区别是料液从蒸发器的顶部加入,通过分布器均匀地进入加热蒸发室,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在成膜过程中不断蒸发增浓,在底部进入气液分离器得到浓缩。为了保证料液在加热管内壁形成均匀的薄膜,并防止二次蒸汽从管上方窜出,在每根加热管顶部必须设置液体分布装置。降膜式蒸发器1.加热蒸发室,2.分离器(3)特点:与升膜式相比较,降膜式蒸发器的特点有:蒸气、冷凝水的耗量小,处理量大,料液停留的时间更短,受热影响更小,所以适用于处理热敏性物料、蒸发浓度较高的溶液或粘度较大的物料。不适用于易结晶或易结垢的溶液。膜式蒸发器的共同特点:溶液沿加热管流动,由于受管外蒸汽加热,迅速沸腾气化成泡沫状,泡沫呈膜状流动(上升或下降),蒸发速度极快,溶液只通过加热室一次即可浓缩到要求的浓度,在加热管内停留时间很短(几秒至十数秒)。具有传热效率高,蒸发速度快,溶液在蒸发器内停留时间短,其内存量少等优点,适用于热敏性药液的浓缩。(一)多效蒸发原理将几个蒸发器顺次连接起来协同操作以实现二次蒸汽的再利用,从而提高加热蒸气利用率的操作称为多效蒸发。第一效通入加热蒸气,从第一效产生的二次蒸汽作为第二效的加热蒸气,则第二效的加热室相当于第一效的冷凝器,从第二效产生的蒸气作为第三效的加热蒸气,以此类推。由于多效蒸发可以节省加热蒸气的用量,所以在蒸发大量水分时广泛采用多效蒸发。三、多效蒸发(二)多效蒸发流程1、并流加料法(又称顺流法)料液与蒸气的流向相同,料液和蒸气都是从第一效依次流向末效。2、逆流加料法料液和蒸气的流向相反,料液从末效加入,必须用泵送入前一效;而蒸气从一效依次至末效。3、平流加料法料液同时进入各效,完成液同时从各效流出,蒸气从第一效依次流至末效。多效蒸发器的效数为2~4效,可根据蒸发水量的多少来选择:当蒸发量为500kg/h时,可采用单效;500~1500kg/h应选用双效;大于1500kg/h时,选用三效。常见的有多效外加热式蒸发器、升降膜式蒸发器、升降膜式蒸发器等多种形式。三效蒸发器.avi(三)多效蒸发器的应用第二节蒸馏设备一、概述蒸馏是是指液体被加热汽化,再经冷却复凝为液体的过程。它一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。目的:提纯或回收有效成分。如蒸馏水的制备、提取液的浓缩(蒸发的溶剂经过冷凝回收的),有机溶媒的回收、中药挥发性成份的提取等。常用蒸馏方法:常压蒸馏、减压蒸馏、精馏。(一)常压蒸馏:由蒸馏器、冷凝器、接受器构成。特点:容量大,结构简单,操作方便,可用于乙醇等溶剂的回收,但加热面积较小,提纯分离效果差,且常压下进行蒸馏,蒸馏温度高、时间长,不适用于热敏性料液。图9-22常压蒸馏设备1.蒸发器,2.观察窗,3.温度计,4.冷凝器,5.接受器二、蒸馏设备由蒸馏器、冷凝器、接收器及附设的真空装置构成。蒸馏器为夹套结构,冷凝器为列管式,多为不锈钢制成。在减压条件下将料液加热沸腾,产生的蒸汽经除沫后冷凝成蒸馏液。减压降低溶液沸点,提高效率、保证有效成分免受高温,适于有效成分不耐热的浸出液浓缩及溶剂的回收。(二)减压蒸馏设备真空减压蒸馏罐.avi图9-24精馏设备1.主塔,2.蒸馏釜,3.高位槽,4.流量计,5.成品槽6.冷却器,7.平衡器,8.冷凝器(三)精馏设备精馏也叫分馏,利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏。原料从塔中部适当位置进塔,将塔分为两段,上段为精馏段,不含进料,下段含进料板为提留段,冷凝器从塔顶提供液相回流,再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。在一个设备中进行多次部分汽化和部分冷凝,以分离液态混合物,如将石油经过分馏可以分离出汽油、柴油、煤油和重油等多种组分。精馏是利用多次部分汽化和多次部分冷凝,以分离液体混合物的操作方法.在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。
在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别,是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力.所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品。1、含义:干燥是利用热能使物料中的湿分(水分或其它溶液)汽化,并利用气流或真空带走汽化了的湿分,从而获得合格固体产品的过程称为干燥。第三节干燥设备一、概述(一)干燥的含义和目的2、干燥的目的:是使物料便于贮存、运输和使用,或满足进一步加工的需要。(二)干燥原理1、干燥过程:在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,热量使湿分汽化,气化的湿分要从物料中脱离出来。保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐完成物料整体的干燥。(三)影响干燥的因素湿物料是干燥对象,热源包括热气流、微波、红外线等仅仅是干燥的条件,决定干燥过程的关键湿物料的性质以及湿物料所含水分的性质。物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。2、干燥原理:1、物料中水分的性质(1)机械结合水分主要是在物料的内部或物料表面孔隙中的自由水分,此类水分最易出去,可借机械脱水除去,能耗最少。(2)物理化学结合水分借物理化学结合力与物料结合的水分,包括吸附水分、小毛细管内的渗透水分和结构水分。是干燥设备主要目标。(3)化学结合水分物料中的结晶水,常规干燥设备很难达到除去目的.2、影响干燥的主要因素(1)物料尺寸、气固接触方式以及物料的性质和形状湿物料的化学组成、物理结构、形状与大小、物料层的厚薄以及与物料的结合方式等都会影响物料的干燥速度。(2)干燥介质条件(气流的温度、流速和相对湿度)提高气流温度,降低湿度,采用较高的气流速度,可增大传热传质推动力,减小气膜阻力,提高恒速段的干燥速度。干燥设备可按不同方法分为:药品生产常见干燥设备一般有:箱式干燥器、流化床(沸腾)干燥器、喷雾干燥器、转筒式(滚筒式)干燥器、冷冻干燥器和微波干燥器。二、干燥设备(2)工作原理:热源多为蒸气加热管道,干燥介质为空间自然空气(经过滤进入净化区的洁净空气)及部分循环热风,烘盘装载被干燥的物料,干燥过程中物料保持静止状态,料层厚度一般为10mm。热风沿着物料表面和烘盘底面水平流过,同时与湿物料进行热交换并带走被加热物料中汽化的湿气,热风在循环风机的作用下,部分从排风口放出,同时由进风口补充部分湿度较低的新鲜空气,与部分循环的热风一起加热进行干燥循环。当物料湿含量达到工艺要求时停机出料。(一)箱式干燥器1、平流式箱式干燥器(1)结构:箱体、隔板架子、加热器、气流调节器、鼓风机等组成。箱式干燥器又称烘箱,分蒸汽加热、电加热两种。2、穿流式箱式干燥器(1)结构:干燥机主体、循环风机、蒸气加热系统、料盘、排湿系统、电气控制箱等组成。(2)工作原理:与平流式箱式干燥器基本相同,区别仅在于料盘有孔,形成穿流,中药材的干燥效率高于粉料。(3)应用:用于中药材干燥。1、流化干燥原理流化干燥又称沸腾干燥,这是流化技术在干燥过程中的应用。它是利用加热空气向上流动,当气流速度被控制在某一区间值时,湿物料就会被吹起,但又不会被吹走,处于似沸腾的悬浮状态,即流化状态,称之为流化床。气流速度区间的下限值称为临界流化速度,上限称为带出速度。处于流化状态时,热气流在湿颗粒间流过,于动态下与湿颗粒之间进行传热传质交换,湿物料最终被干燥。(二)流化床干燥器2、流化干燥器的类型从类型看主要分为:单层流化床干燥器、多层流化床干燥器、卧式多室流化床干燥器、塞流式流化床干燥器、振动流化床干燥器、机械搅拌流化床干燥器等。从被干燥的物料看,大多数的产品为粉状、颗粒状、晶状。被干燥物的含水率一般为10%~30%,物料粒度在120目以内。(1)单层流化床沸腾干燥器机械搅拌流化床干燥器FG—120沸腾干燥器:主要有流化床(沸腾器)、搅拌桨、上气室、下气室风机、空气过滤器、换热器、推车等组成。(2)多层流化床沸腾干燥器(3)卧式多室流化床干燥器(4)振动流化床干燥器将激振力引入流化床,提高流化效果,物料在激振力和气流的双重作用下,处于流化状态。(1)在流化床中,气固体间的高度混合,使整个床内温度均匀,无局部过热现象;(2)良好的传热介质,加上气—固接触面积大,传热系数高,干燥速度快。(3)由于物料颗粒的剧烈跳动,表面的气膜阻力大大减少,热效率可高达60%~80%;(4)又由于干燥室密闭性好,物料不能与其他机件接触,不会有杂质混入,因而特别适合于制药生产的干燥。(5)物料依靠进、出口床层高度差,自动流向出口,不需要输送装置。(6)操作控制容易,床层温度均与,并可调节。3、流化干燥特点喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种方法。它是指通过雾化器将物料分散成雾状液滴,在干燥介质(热风)作用下进行热交换使雾状液滴中的溶剂(通常为水)迅速蒸发,获得粉状或颗粒状制品的干燥过程。最适用于从溶液、乳液、悬浮液和可塑性糊状液体原料中生成粉状、颗粒状或块状固体产品。(三)喷雾干燥器1、结构主要包括原料液供给系统、空气加热系统、干燥系统、气固分离系统及控制系统,其中干燥系统是关键部分包括雾化器、干燥室等。雾化器是喷雾干燥的关键。对雾化器的要求为,雾滴均匀,结构简单,生产能力大,能耗低方便操作等。常有三种基本形式:离心转盘雾化器、压力式雾化器、气流式雾化器。2、工作原理喷雾干燥利用雾化器将溶液、乳浊液、混悬液或膏状料液分裂成细小雾状液滴,在其下落过程中,与热气体接触进行传热传质,瞬间将大部分水分除去而成为粉末状或颗粒状的产品。(1)干燥迅速,不改变物料的理化性质,干燥时间短,一般只需要20~30秒就可以完成干燥过程,具有瞬间干燥的特点。(2)由物料直接获得干燥产品,简化了蒸发、结晶、分离及粉碎等单元操作。(3)恒速干燥阶段温度很低,约为450C,由于迅速干燥,最终产品的温度也不会高,适合于热敏性物料的干燥。(4)环境卫生好,生产过程简单,操作控制方便,适宜于连续化、自动化生产。(5)缺点是当热风温度低于150度时,热交换情况差,需要设备的体积较大,清洁工作量大,能耗高;回收粉尘的分离设备等辅助设备要求高;有时会发生黏壁现象。3、喷雾干燥器的特点烘箱沸腾干燥喷雾干燥.mp4(四)转筒式干燥器工作原理:需要干燥的物料,从进料箱进入筒体,即被螺旋抄板推向后。由于烘干机倾斜放置,物料一方面在重力和回转作用下流向后端,另一方面物料被抄板反复抄起,带至上端再不断地扬撒下来,使物料在筒内形成均匀的幕帘,充分与筒内的热气流进行热交换,由于物料反复扬撒,所含的水分逐渐被烘干,从而达到烘干的目的。转筒式干燥器的特点(1)结构简单,操作方便。(2)干燥范围广,可用于干燥颗粒状的物料,因干燥物料处于动态下与加热介质进行热交换,特别适用于附着性大的物料干燥。类似于转筒型炒药机,适用于中药饮品的干燥。(3)操作弹性大,生产上允许产量有较大波动,不影响产品质量。(4)生产能力大,可以连续操作。(5)故障少,维修费用低。(6)设备体积大,一次性投资多。(7)安装拆卸工作量大。(8)物料在干燥器内停留时间长,对于温度有严格要求的物料不适用。滚筒干燥器是通过转动的圆筒,以热传导的方式,将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的一种连续操作设备。本设计的单滚筒式干燥器干燥效果好,干燥物料均匀,而且有比较高的干燥率;通用性好,尽可能的适用于多种物料的干燥;(五)滚筒干燥器特点:进出料自动化,工作安全可靠;运转均匀,结构简单,维护方便效率高、能耗少。1、概念:微波是指频率为3*102~3*108MHz、波长为1mm~1m之间的电磁波。微波干燥实质上是一种微波介质加热干燥。用于工业加热的微波频率被限定在915~2450MHz。(六)微波干燥器2、微波干燥的原理:物料本身是发热体的加热方式,这种加热方式称为内部加热方式。将湿物料置于高频电场内,湿物料的水分子在微波电场的作用下,被极化并沿着微波电场的方向整齐排列,由于微波电场是一种高频交变电场,当电场不断交变时,水分子会迅速随着电场方向的交互变化而转动,并产生剧烈的碰撞和摩擦,结果使一部分的微波能量转化成分子运动的能量,以热能的形式表现出来,使水的温度升高,从而达到干燥的目的。微波干燥器实质上是微波加热器在干燥操作中的应用。3、微波干燥器的组成:电源、微波发生器、干燥室、链接波导管及冷却系统等组成。4、微波加热器的类型:(1)微波炉(2)波导管式加热器(3)辐射性加热器(4)慢波型加热器连续式隧道微波干燥器是制药生产中最常用的类型5、微波干燥器的特点6、微波干燥的应用微波干燥不仅适用于含水物质,也适用于许多有机溶剂、无机盐类药物的加热干燥,如:中药材的干燥、中药提取物的干燥,中药水丸等制药中间体的干燥和灭菌。(1)干燥速度快、干燥时间短(2)干燥均匀,产品质量好(3)调节灵敏,易于自动控制(4)具有自动平衡的性能(5)穿透力强微波对于大多数非金属材料具有一定的穿透性,物料表里一致。(6)热效率高物料自身从内向外发热,热效率高(7)避免了操作环境的高温1、含义:冷冻干燥,全称真空冷冻干燥,简称冻干(FD),又称升华干燥、冻结干燥。冷冻干燥是指将被干燥物料低温冻结成固体,然后在低温减压条件下利用水的升华,使物料低温脱水而达到干燥的目的。冷冻干燥得到的产物称为冻干物。三相点:一般指的是,各种化学性质稳定的纯物质处于固、液、气三个相(态),在平衡共存时的三条平衡线的交点。三相共存时具有固定的温度和压强。当压力低于三相点压力时,不论温度如何变化,液态水都不可能存在,这时如果对冰进行加热,冰只能越过液态直接升华成气态,冷冻干燥就是基于这个原理。(七)冷冻干燥器Torr是指"将幼细直管内的水银顶高一毫米之压力",而正常之大气压力可以将水银升高760mm,故此将1Torr定为大气压力的1/760倍。1000C0C预冻结:熔点下十至十五度1~2小时就能使物料完全冻结。升华干燥:加热、降压,湿分由固相直接升华为气相,使物料脱湿。解析干燥:较高的真空度和较高的温度,保持2~3小时,除去残留的湿分。2、冷冻干燥工艺过程包括:预冻结、升华干燥和解析干燥。干燥箱水汽凝结器真空系统制冷系统加热系统1.换热器2.蒸发器3.气液分离器4.风冷凝器5.压缩机6.干燥过滤器7.膨胀阀8.冷凝低压表3、冷冻干燥器的特点:(1)由于干燥是在真空低温下进行,氧气很少,物质不会发生变性或失活,因此适宜于热敏性物料,易水解物料,易氧化物料及易挥发成分的干燥。(2)在低温下干燥时,物料中的一些挥发性成分损失很少。(3)在冻干过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原性状。(4)在冻结的状态下干燥,物料体积几乎不变,保持原结构,不发生浓缩。(5)物料中水分在预冻结后以冰晶的形态存在,溶于水的物质均匀分布于物料中,干燥过程中无晶盐析出现象。(6)干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的形状。(7)干燥能排除95%~99%的水分,使干燥后产品能长期保存而不变质。(8)对供热的热源温度要求不高,干燥室也不需要绝热,热损耗少。(9)缺点是设备投资成本高,需要配置一套真空系统和冷冻系统,投资和运转费用都比较高。4、冷冻干燥在制药生产中的应用:常用于血浆、血清、抗生素、激素等生物制品和一些蛋白质药品如酶、天花粉蛋白以及须固体贮存而临用前溶解的注射剂。中药贵重药材如鹿茸、冬虫夏草、熊胆等可采用冷冻干燥。普通药材因加工费用太高,不便使用。(八)红外线干燥器1、红外线含义:红外线是一种看不见的电磁波,波长范围为0.75~1000um,红外线可分为三部分,即近红外线,波长为(0.75-1)~(2.5-3)μm之间;中红外线,波长为(2.5-3)~(25-40)μm之间;远红外线,波长为(25-40)~l000μm之间。太阳的热量主要通过红外线传到地球。被干燥物料受到红外线能量的辐射后,物料中的水分汽化而干燥,故红外干燥亦称为红外辐射加热干燥。2、红外线加热原理:当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时,被加热的物体吸收远红外线,这时,物体内部分子和原子发生“共振”--产生强烈的振动、旋转,而振动和旋转使物体温度升高,达到了加热的目的。90%的远红外线的波长介乎8-15微米之间,人体细胞水分子有一个固定的频率,也是8-15微米。因此这种光线能促进生物生长。科学家称之为生命光线。3、红外线干燥器的特点(1)具有穿透力,能内外同时加热。(2)不需热传介质传递,热效率良好。(3)可局部加热,节省能源。(4)提供舒适的作业环境。(5)节省炉体的建造费用及空间,组合、安装及维修简单容易。(6)干净的加热过程,无需热风,无二次污染。(7)温度控制容易、且升温迅速,并较具安全性。(8)热惯性小,不需要暖机,节省人力。三、干燥器的选择实现物料干燥过程的机械设备称为干燥器。由于被干燥物料干燥目的各有不同,干燥物料中了繁多,性状、结构、理化性质、工艺要求等存在很大差异,因此,必须对设备选型给予高度重视。在工业生产中,操作费用往往高于设备费用,应该选择操作费用低的设备较为有益。(一)干燥器的基本要求1、必须满足干燥产品的质量要求,适应波干燥物料的性质和不同产品规格的要求,如达到指定干燥程度的含水量,保证产品的强度和不影响产品外观性状及使用价值。2、设备的生产能力高,要求干燥速度快,时间短。3、热效率高,能量消耗少。4、经济性好,辅助设备费用低。5、操作方便,制造、维修容易,操作条件好。(二)干燥器的选用原则1、被干燥物料的性质(1)物料的理化性质
如热敏性、密度、腐蚀性、毒性、可燃性(2)物料的状态
块、颗粒、粉末、纤维、溶液、悬浮液、膏状,以及流动性、粘附性等。(3)物料中水分结合状态
如机械结合水、理化结合水、化学结合水(4)干燥特性
干燥所需时间、温度、压力等2、产品质量及规格要求(1)产品的均匀性(2)产品的污染(3)湿物料的形态或产品规格的要求3、生产方式
连续式或间歇式,考虑配套设备和其他工艺阶段4、设备的生产能力
缩短降速干燥阶段的时间,减少生产成本5、能耗的经济性
增加预处理装置,提高能源的利用率6、环境保护
车间布局位置、噪音、粉尘()1、蒸发在制药过程中应用目的不包括
A.药物溶液的浓缩B.喷雾干燥前的预处理
C.减少溶液体积D.回收溶剂E.提纯分离溶媒
()2、对热不稳定的浸出液应采用
A.简单蒸馏B.常压蒸馏C.加压蒸馏D.减压蒸馏E.水蒸气蒸馏()3、常用的膜式
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