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1、会计学1浓缩浓缩(nn su)与干燥与干燥第一页，共41页。第一节第一节 浓缩浓缩(nn su)浓缩浓缩回收溶剂蒸气、使溶剂与提回收溶剂蒸气、使溶剂与提取物质分离的过程。取物质分离的过程。目的：使大量目的：使大量提取精制液缩小体积成半成品或成提取精制液缩小体积成半成品或成品；单体品；单体(dn t)有效成分经浓缩成有效成分经浓缩成过饱和溶液析出而提纯。过饱和溶液析出而提纯。浓缩的手段浓缩的手段沸腾蒸发沸腾蒸发 第1页/共41页第二页，共41页。一、影响一、影响(yngxing)(yngxing)浓缩浓缩效率的因素效率的因素 一、影响一、影响浓缩浓缩效率的因素：效率的因素：（一）蒸（一）蒸发发(
2、传热传热)原理原理：沸沸腾腾(fitng)蒸蒸发发器效率与生器效率与生产产强强度关系：度关系：U：生：生产产强强度度 K：传热传热系数系数 r(KJ/kg)：二次蒸汽的汽化潜能：二次蒸汽的汽化潜能；A：蒸：蒸发发器器传热传热面面积积；W：蒸：蒸发发量量第2页/共41页第三页，共41页。一、影响浓缩一、影响浓缩(nn(nn su)su)效率的因素效率的因素tmtm：加热蒸气的饱和温度与溶液沸点之差：加热蒸气的饱和温度与溶液沸点之差传热温度差传热温度差 装在密闭容器中的液体，随着蒸发过程的进行，蒸气密度不断增加，返回液体的分子数也不断增多。当在相同的时间内由液体中跑出的分子与返回液体的分子数相等时
3、，宏观蒸发过程停止装在密闭容器中的液体，随着蒸发过程的进行，蒸气密度不断增加，返回液体的分子数也不断增多。当在相同的时间内由液体中跑出的分子与返回液体的分子数相等时，宏观蒸发过程停止(tngzh)(tngzh)，蒸气达到饱和状态，称为饱和蒸气，对应的压强称为饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度有关，温度越高，饱和蒸气压越大，饱和蒸气压的密度与蒸气压有关，压强越大，密度越大。，蒸气达到饱和状态，称为饱和蒸气，对应的压强称为饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度有关，温度越高，饱和蒸气压越大，饱和蒸气压的密度与蒸气压有关，压强越大，密度越大。第3页/共41页第四页，共41页。一、影响一、影响(yngxing)(yn
4、gxing)浓浓缩效率的因素缩效率的因素 （二）影响（二）影响浓缩浓缩(nn su)效率的因素效率的因素1.1.tmtm的影响：的影响：2.2.提高加热提高加热(ji r)(ji r)蒸汽压，使蒸汽压，使tm ;tm ;3.3.减压蒸发降低浓缩液的沸点使减压蒸发降低浓缩液的沸点使 tm tm 4.4.溶液的沸点随浓度增加而逐渐升高而使溶液的沸点随浓度增加而逐渐升高而使 tm tm 5.5.控制适宜的液层深度。控制适宜的液层深度。第4页/共41页第五页，共41页。一、影响一、影响(yngxing)(yngxing)浓缩浓缩效率的因素效率的因素2.传热系数传热系数K的主要影响的主要影响 加热管垢层
5、使加热管垢层使K降低；降低；提高管内传热膜系数（提高管内传热膜系数（i）使沸腾区膜状流动段延长，缩短预热区使使沸腾区膜状流动段延长，缩短预热区使i加大：加大：药液预热沸腾后进入药液预热沸腾后进入(jnr)蒸发器，蒸发器，使蒸发液作膜状快速流动使蒸发液作膜状快速流动 i加大加大 改进蒸发器结构、加快流体流动、减少污垢等改进蒸发器结构、加快流体流动、减少污垢等第5页/共41页第六页，共41页。一、影响一、影响(yngxing)(yngxing)浓缩浓缩效率的因素效率的因素3.其它其它 蒸发面积影响：增大表面积蒸发面积影响：增大表面积效数：采用多效蒸发效数：采用多效蒸发搅拌搅拌液面蒸气液面蒸气(zh
6、n q)浓度浓度第6页/共41页第七页，共41页。二、浓缩方法二、浓缩方法(fngf)(fngf)与设与设备备（一）常压蒸发（一）常压蒸发 特点：液体表面压力特点：液体表面压力P 大大，蒸发需较高温度，液面浓度高，蒸发需较高温度，液面浓度高,粘度也增大，因而粘度也增大，因而(yn r)使液面产生结膜现象而不利于蒸发，搅拌有利蒸发使液面产生结膜现象而不利于蒸发，搅拌有利蒸发 应用：耐热物料应用：耐热物料 第7页/共41页第八页，共41页。（二）减压蒸发（二）减压蒸发 原理原理:密闭的容器中密闭的容器中,通过减压抽掉并排除液面上的空气和蒸汽，以降低其内部压力、使液体沸点降低而沸腾蒸发的一种操作通过
7、减压抽掉并排除液面上的空气和蒸汽，以降低其内部压力、使液体沸点降低而沸腾蒸发的一种操作.特点特点:1.沸点降低沸点降低,汽化潜能增大汽化潜能增大(耗能耗能)2.温度低、速度快温度低、速度快 应用：易因热分解失效的成分应用：易因热分解失效的成分 有机溶剂的蒸发有机溶剂的蒸发,回收回收(hushu)设备：真空浓缩罐、减压蒸馏设备设备：真空浓缩罐、减压蒸馏设备二、浓缩方法二、浓缩方法(fngf)(fngf)与与设备设备第8页/共41页第九页，共41页。二、浓缩方法二、浓缩方法(fngf)(fngf)与设与设备备第9页/共41页第十页，共41页。（三）薄膜浓缩（三）薄膜浓缩:原理原理:减压条件下使液体
8、形成薄膜而增加了巨大蒸发表面迅速蒸发的方法减压条件下使液体形成薄膜而增加了巨大蒸发表面迅速蒸发的方法 两种方式两种方式:1.液体薄膜快速在加热液体薄膜快速在加热(ji r)面流动而蒸发；面流动而蒸发；2.使药液剧烈沸腾产生大量泡沫使药液剧烈沸腾产生大量泡沫,以泡沫内外表面为蒸发面。以泡沫内外表面为蒸发面。设备：升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、刮板式薄膜蒸发器、离心式薄膜蒸发器。设备：升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、刮板式薄膜蒸发器、离心式薄膜蒸发器。二、浓缩二、浓缩(nn su)(nn su)方法方法与设备与设备第10页/共41页第十一页，共41页。1、升膜式蒸发器、升膜式蒸发器加热室管束长加热室管束
9、长应用：适用于蒸发量较大、有热敏性、粘度应用：适用于蒸发量较大、有热敏性、粘度(zhn d)不大于不大于0.05pas，以及易产生泡沫的药料液。高粘度，以及易产生泡沫的药料液。高粘度(zhn d)、有、有结晶析出或易结垢的料液不宜选用。结晶析出或易结垢的料液不宜选用。2、降膜式蒸发器、降膜式蒸发器 液体重力与蒸汽作用从上到下流动；液体重力与蒸汽作用从上到下流动；应用：粘度应用：粘度(zhn d)大、浓度高药液大、浓度高药液 二、浓缩方法二、浓缩方法(fngf)(fngf)与与设备设备第11页/共41页第十二页，共41页。3、刮板式薄膜蒸发器、刮板式薄膜蒸发器 刮板转子将药液刮涂成薄膜进行蒸发的
10、高效浓缩设备。刮板转子将药液刮涂成薄膜进行蒸发的高效浓缩设备。应用：易起泡、易结垢的药液应用：易起泡、易结垢的药液 4、离心式薄膜蒸发器、离心式薄膜蒸发器原理原理:药液经离心分离、分散成薄膜而蒸发药液经离心分离、分散成薄膜而蒸发。料液料液锥形盘传热面中央锥形盘传热面中央高速离心分散高速离心分散 成膜成膜蒸发蒸发 应用：中药提取物、抗生素、生化应用：中药提取物、抗生素、生化(shn hu)制品制品二、浓缩二、浓缩(nn su)(nn su)方法与方法与设备设备第12页/共41页第十三页，共41页。（四）多效蒸发设备（四）多效蒸发设备:原理原理:根据能量守恒定律根据能量守恒定律:低温低压低温低压(
11、真空真空)蒸气含有的热能与高温高压含有的热能相差很小而汽化热反而高而设计。蒸气含有的热能与高温高压含有的热能相差很小而汽化热反而高而设计。多效蒸发类型多效蒸发类型(lixng)：顺流式顺流式:浓缩液浓度依次逐渐加大、蒸汽温度逐渐降低；浓缩液浓度依次逐渐加大、蒸汽温度逐渐降低；二、浓缩二、浓缩(nn su)(nn su)方方法与设备法与设备第13页/共41页第十四页，共41页。二、浓缩二、浓缩(nn su)(nn su)方法方法与设备与设备2.逆流式：稠度加大、温度升高，适合粘度大的逆流式：稠度加大、温度升高，适合粘度大的药物。药物。3.平流平流(pn li)式式(并流式并流式):药料与蒸汽走向
12、一致药料与蒸汽走向一致,适宜易从各效析出结晶的料液适宜易从各效析出结晶的料液.。4.错流式错流式:蒸气从一效蒸气从一效二效二效三效；药液从二效三效；药液从二效三效三效一效；所以料液最后一效浓缩温度高。一效；所以料液最后一效浓缩温度高。第14页/共41页第十五页，共41页。第二节第二节 干燥干燥(gnzo)干燥利用热能将湿物料中的湿分（水分或其他(qt)溶剂）气化除去而获得干燥物的工艺操作。目的：提高药物的稳定性；便于物料进一步处理；便于制备各种制剂第15页/共41页第十六页，共41页。（一）物料中所含水分性质 1.结合水:存在于细小毛细管中和细胞中的水分,结合力强,难除去 2.非结合水:润湿、
13、粗大毛细管、物料孔隙中的水份,结合力弱,易除去3.平衡水:物料中的水分与湿空气处于动态平衡状态时所含的一定量不可除去的水分 (平衡水分与物料性质空气状态有关)4.自由水:包括(boku)全部非结合水和部分结合水，干燥过程中可除去自由水,不能除去平衡水.一、干燥一、干燥(gnzo)(gnzo)的原理的原理第16页/共41页第十七页，共41页。一、干燥一、干燥(gnzo)(gnzo)的原理的原理第17页/共41页第十八页，共41页。（二）干燥速率(sl)与干燥速率(sl)曲线 干燥速率(sl)：单位时间内，在单位干燥面积上被干燥物料中水分的汽化量。过程：等速阶段和降速阶段。一、干燥一、干燥(gnz
14、o)(gnzo)的原的原理理第18页/共41页第十九页，共41页。1.被干燥物料的性质：是影响干燥速率的主要因素；被干燥物料的性质：是影响干燥速率的主要因素；湿物料的形状大小湿物料的形状大小 料层厚薄料层厚薄(hub);物料水分结合方式、含水量；物料水分结合方式、含水量；物料性状物料性状二、影响干燥二、影响干燥(gnzo)(gnzo)的的因素因素第19页/共41页第二十页，共41页。2.干燥介质的温度、湿度与流速干燥介质的温度、湿度与流速:相对提高温度使干燥速率加快相对提高温度使干燥速率加快 降低有限空间相对湿度可提高干燥效率（除湿机、排风、吸湿降低有限空间相对湿度可提高干燥效率（除湿机、排风
15、、吸湿(x sh)机）机）加大空气流速加大空气流速 减小气膜厚度降度表面汽化阻力。减小气膜厚度降度表面汽化阻力。二、影响干燥二、影响干燥(gnzo)(gnzo)的因素的因素第20页/共41页第二十一页，共41页。3.干燥速度与干燥方法干燥速度与干燥方法 干燥速度不宜过快干燥速度不宜过快,太块：易使表面假干现象太块：易使表面假干现象 干燥效率干燥效率:静态干燥要逐渐升温静态干燥要逐渐升温,否则易出现结壳、假干现象否则易出现结壳、假干现象 提高干燥速率提高干燥速率:动态动态(dngti)干燥，干燥，大大增加其暴露面积大大增加其暴露面积,有利于干燥效率有利于干燥效率二、影响干燥二、影响干燥(gnzo
16、)(gnzo)的因素的因素第21页/共41页第二十二页，共41页。4.压力压力:减压干燥优点减压干燥优点:改善改善(gishn)蒸发、加快干燥；蒸发、加快干燥；降低干燥温度降低干燥温度,加快蒸发速度加快蒸发速度 产品疏松产品疏松 质量稳定质量稳定 二、影响二、影响(yngxing)(yngxing)干干燥的因素燥的因素第22页/共41页第二十三页，共41页。(一一)烘干法烘干法 原理原理:静态干燥静态干燥,干燥速度不宜太快干燥速度不宜太快(假干现象假干现象(xinxing)设备：烘箱、烘房（生产）；设备：烘箱、烘房（生产）；用于：各类物料干燥用于：各类物料干燥 干热灭菌干热灭菌三、干燥方法三、
17、干燥方法(fngf)(fngf)与设与设备备第23页/共41页第二十四页，共41页。第24页/共41页第二十五页，共41页。(二二)真空干燥真空干燥(减压干燥减压干燥):原理原理:湿物料置密闭容器中，加热同时抽取空气减压至规定压力、直至物料干燥。湿物料置密闭容器中，加热同时抽取空气减压至规定压力、直至物料干燥。特点：干燥温度低特点：干燥温度低,速度快速度快,产品产品(chnpn)成松脆的海绵状成松脆的海绵状,易粉碎易粉碎。应用：热敏性物料或高温下易氧化物料；排出气体有使用价值需回收利用、有毒害应用：热敏性物料或高温下易氧化物料；排出气体有使用价值需回收利用、有毒害,有燃烧性的物料有燃烧性的物料
18、三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与设备与设备第25页/共41页第二十六页，共41页。第26页/共41页第二十七页，共41页。（三）喷雾干燥（三）喷雾干燥 原理：一定比重的液态物料原理：一定比重的液态物料,雾化器喷射成雾状液滴落于一定流速雾化器喷射成雾状液滴落于一定流速(li s)的热气流中的热气流中 干燥成粉状或颗粒状制品干燥成粉状或颗粒状制品 特点特点:动态、瞬间干燥动态、瞬间干燥,粉粒疏松粉粒疏松,溶解性好溶解性好 应用：热敏性物料应用：热敏性物料、微囊制备、成型制剂、微囊制备、成型制剂 干燥效果取决于干燥效果取决于:喷射雾滴大小喷射雾滴大小 三、干燥三、干燥(gnzo)(
19、gnzo)方法方法与设备与设备第27页/共41页第二十八页，共41页。第28页/共41页第二十九页，共41页。（四）沸腾干燥法（四）沸腾干燥法:原理原理:动态动态(dngti)干燥；湿颗粒在热空气流中悬浮，成流化态与热空气进行热交换而干燥成干颗粒。干燥；湿颗粒在热空气流中悬浮，成流化态与热空气进行热交换而干燥成干颗粒。速度快、热利用率高、产品外观好速度快、热利用率高、产品外观好 应用：湿粒性物料应用：湿粒性物料:片剂片剂,颗粒剂颗粒剂、水丸、微丸的干燥。、水丸、微丸的干燥。三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与与设备设备第29页/共41页第三十页，共41页。第30页/共41页第三十
20、一页，共41页。（五）冷冻干燥法（升华干燥）（五）冷冻干燥法（升华干燥）:定义：利用冰的升华作用，在低温低压条件定义：利用冰的升华作用，在低温低压条件(tiojin)下，物料中的水分由固体水升华而变成汽被除去达到干燥的目的。下，物料中的水分由固体水升华而变成汽被除去达到干燥的目的。三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与与设备设备第31页/共41页第三十二页，共41页。原理原理(yunl)：三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与设备与设备第32页/共41页第三十三页，共41页。特点特点:物料在高度真空物料在高度真空,低温条件下干燥低温条件下干燥;干燥品多孔疏松干燥品多孔疏
21、松,易于溶解易于溶解,含水量低含水量低1%-3%;可长期可长期(chngq)储存储存 应用：避免高温分解变质、极不耐热物品应用：避免高温分解变质、极不耐热物品,抗生素抗生素,血浆血浆,血清血清(青霉素青霉素,天花粉天花粉)三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与设备与设备第33页/共41页第三十四页，共41页。第34页/共41页第三十五页，共41页。（六）红外线干燥法（升华（六）红外线干燥法（升华(shnghu)干燥）干燥）:原理原理:含水物料分子吸收远红外线电磁波产生强烈振动转变为热能驱除水分气化而干燥含水物料分子吸收远红外线电磁波产生强烈振动转变为热能驱除水分气化而干燥.应用应用
22、:热敏性药物、溶点低、吸湿性强、物体表层的干燥、中药颗粒剂热敏性药物、溶点低、吸湿性强、物体表层的干燥、中药颗粒剂 三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与设与设备备第35页/共41页第三十六页，共41页。第36页/共41页第三十七页，共41页。（七）微波干燥法（七）微波干燥法 原理：含水物料内部水分子强烈吸收微波能量不断的迅速转动发生原理：含水物料内部水分子强烈吸收微波能量不断的迅速转动发生(fshng)剧烈摩擦运动转化为热能使物体本身被加热干燥。剧烈摩擦运动转化为热能使物体本身被加热干燥。特点：干燥从物料内部向外热效率高、产品外观好兼有灭菌作用。特点：干燥从物料内部向外热效率高、
23、产品外观好兼有灭菌作用。应用：利用微波穿透力强用于饮片、蜜丸、水丸、袋泡茶等。应用：利用微波穿透力强用于饮片、蜜丸、水丸、袋泡茶等。三、干燥三、干燥(gnzo)(gnzo)方法与设方法与设备备第37页/共41页第三十八页，共41页。(八八)鼓式干燥法鼓式干燥法:原理原理:湿物料蘸附在被加热的金属转鼓上湿物料蘸附在被加热的金属转鼓上 热传导方式提供汽化所需热量干燥物料。热传导方式提供汽化所需热量干燥物料。适用适用(shyng)：浓缩药液及粘稠液体的干燥：浓缩药液及粘稠液体的干燥 浸膏的干燥浸膏的干燥 设备：单鼓式薄膜干燥器设备：单鼓式薄膜干燥器,双鼓式薄膜干燥器双鼓式薄膜干燥器三、干燥方法三、干
24、燥方法(fngf)(fngf)与与设备设备第38页/共41页第三十九页，共41页。(九九)带式干燥法带式干燥法:原理原理:湿物料平铺在传送带上传送入箱内湿物料平铺在传送带上传送入箱内，经箱内干热气流或红外线、微波干燥物料后传送出干燥箱外。，经箱内干热气流或红外线、微波干燥物料后传送出干燥箱外。应用：应用：药材饮片生产、易结块物料、茶剂干燥灭菌药材饮片生产、易结块物料、茶剂干燥灭菌(mi jn)等湿固体物料等湿固体物料 三、干燥三、干燥(gnzo)(gnzo)方法与方法与设备设备第39页/共41页第四十页，共41页。（十）吸湿干燥法（十）吸湿干燥法:原理：原理：置干燥器中加干燥剂吸湿而使物体干燥置干燥器中加干燥剂吸湿而使物体干燥。应用应用:防止防止(fngzh)物品吸潮物品吸潮 设备：干燥器设备：干燥器(真空真空,常压常压)、电子吸湿干燥机。、电子吸湿干燥机。三、干燥方法三、干燥方法(fngf)(fngf)与与设备设备第40页/共41页第四十一页，共41页。