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文檔簡(jiǎn)介
第七章中藥提取液的濃縮與干燥第七章中藥提取液的濃縮與干燥1第一節(jié)濃縮
一、影響濃縮效率的因素
沸騰蒸發(fā)的效率常以蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度計(jì)算式來(lái)表示(如下)。即單位時(shí)間、單位傳熱面積上所蒸發(fā)的溶劑或水量。
上式中,U為生產(chǎn)強(qiáng)度;W為蒸發(fā)量;A為傳熱面積;K為傳熱系數(shù);Δtm為傳熱溫度差;r為蒸發(fā)時(shí)水的氣化潛熱。當(dāng)蒸發(fā)壓力一定時(shí),r可以看作常數(shù),則生產(chǎn)強(qiáng)度與傳熱溫度差及傳熱系數(shù)成正比。
1.傳熱溫度差的影響
2.傳熱系數(shù)的影響
第一節(jié)濃縮一、影響濃縮效率的因素
沸騰蒸發(fā)的效率常2二、常用的濃縮方法
1.常壓濃縮(常壓蒸發(fā))
適用范圍:
被濃縮液體中的有效成分是耐熱的,而溶劑又無(wú)燃燒性,無(wú)毒害,無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可用此法進(jìn)行濃縮。
常壓濃縮可在有限與無(wú)限空間中進(jìn)行。二、常用的濃縮方法
1.常壓濃縮(常壓蒸發(fā))
適用32.減壓濃縮
用真空泵或水泵抽氣減壓,適用于揮發(fā)性溶液的回收,同時(shí)使藥液得到濃縮。2.減壓濃縮
用真空泵或水泵抽氣減4用水流抽氣泵抽氣減壓,適用于以水為溶劑提取液的濃縮。用水流抽氣泵抽氣減壓,適用于以水為溶劑提取液的濃縮。53.薄膜濃縮
是使液體在蒸發(fā)時(shí)形成薄膜,增加氣化表面進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的方法。其特點(diǎn)是:
①浸提液的濃縮速度快,受熱時(shí)間短。
②不受液體靜壓和過(guò)熱影響,成分不易被破壞。
③能連續(xù)操作,可在常壓或減壓下進(jìn)行。
④能將溶劑回收重復(fù)使用。
3.薄膜濃縮64.多效濃縮
是根據(jù)能量守恒定律確認(rèn)的低溫低壓(真空)蒸氣含有的熱能與高溫高壓含有的熱能相差很小,而氣化熱反而高的原理設(shè)計(jì)的。4.多效濃縮
7一、干燥的定義
干燥系指利用熱能除去含濕的固體物質(zhì)或膏狀物中所含的水分或其他溶劑,獲得干燥物品的工藝操作。在藥劑生產(chǎn)中,新鮮藥材除水,原輔料除濕,水丸、片劑、顆粒劑等制備過(guò)程中均用到干燥。第二節(jié)干燥
一、干燥的定義
干燥系指利用熱能除去含濕的固體物質(zhì)或膏8二、物料中所含水分的性質(zhì)
(1)結(jié)晶水:風(fēng)化法去除
(2)結(jié)合水:難以從物料中去除。(3)非結(jié)合水:易于去除。(4)平衡水分與自由水分:
自由水分
:
可以除去的水分(包括全部非結(jié)合水和部分結(jié)合水)
平衡水分:
不能從物料中去除。
[附圖]二、物料中所含水分的性質(zhì)9干燥過(guò)程分成兩個(gè)階段,恒速階段和降速階段。在等速階段,干燥速率與物料濕含量無(wú)關(guān)。在降速階段,干燥速率近似地與物料濕含量成正比。
干燥過(guò)程的兩個(gè)階段等速階段:此階段又稱(chēng)表面氣化控制階段。
降速階段:此階段又稱(chēng)為內(nèi)部遷移控制階段。三、干燥過(guò)程及速率在干燥的初期,由于水分從物料內(nèi)部擴(kuò)散速率大于表面氣化速率。物料表面停留有一層非結(jié)合水。此時(shí)水分的蒸氣壓恒定,表面氣化的推動(dòng)力保持不變,因而干燥速率主要取決于表面氣化速率。當(dāng)干燥進(jìn)行到一定程度,由于物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散速率小于表面氣化速率,物料表面沒(méi)有足夠的水分滿(mǎn)足表面氣化的需要,所以干燥速率逐漸降低了。干燥過(guò)程分成兩個(gè)階段,恒速階段和降速階段。在10四、影響干燥的因素
影響干燥的因素可分等速階段和降速階段來(lái)說(shuō)明。
1.等速階段主要決定于物料表面水分氣化速度,受溫度差、濕度差、空氣流速、蒸發(fā)表面積及物料與熱空氣接觸的方式等因素的影響。
措施:(1)增加空氣流速;(2)升高溫度;(3)降低空氣含水量
目的:降低物料臨界濕含量,防止降速期提前來(lái)臨,避免“假干燥”現(xiàn)象。
2.降速階段主要決定于物料特性(物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度),由于物料結(jié)構(gòu)、形態(tài)及水結(jié)合的狀態(tài)影響著水分在物料內(nèi)部的擴(kuò)散(遷移)速度,使不同物料干燥時(shí)間差異較大。措施:(1)升高溫度;(2)降低物料厚度四、影響干燥的因素
影響干燥的因素可分等速階段和降速階段11將濕物料攤放在烘盤(pán)內(nèi),利用熱的干燥氣流使?jié)裎锪纤制M(jìn)行干燥的一種方法。
物料靜止干燥速度慢措施:1.熱空氣強(qiáng)制對(duì)流(鼓風(fēng)裝置)2.排氣口安置在干燥器下部3.廢氣循環(huán)(節(jié)約能源)五、干燥方法與設(shè)備(一)烘干法(屬氣流干燥)將濕物料攤放在烘盤(pán)內(nèi),利用熱的干燥氣流使?jié)裎锪?2(二)減壓干燥法(真空干燥法)它系在密閉的容器中抽去空氣后進(jìn)行干燥的一種方法。
特點(diǎn)(1)干燥的溫度低,干燥速度快;(2)減少了物料與空氣的接觸機(jī)會(huì),避免污染或氧化變質(zhì);(3)產(chǎn)品呈松脆海綿狀、易粉碎;
適用范圍熱敏性物料,或高溫下易氧化,或排出的氣體有價(jià)值、有毒害、有燃燒性等物料,可將這些氣體回收。
但生產(chǎn)能力小,間歇操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大。
(二)減壓干燥法(真空干燥法)它系在密閉的容器13此法是流化技術(shù)用于液態(tài)物料干燥的一種較好方法。噴霧干燥的效果決定于所噴霧滴直徑。
原理:是利用霧化器將一定濃度的液態(tài)物料,噴射成霧狀液滴,落于一定流速的熱氣流中進(jìn)行熱交換,在數(shù)秒鐘內(nèi)完成水分的蒸發(fā),獲得粉狀或顆粒狀干燥制品。
優(yōu)點(diǎn):因是瞬間干燥,特別適用于熱敏性物料;產(chǎn)品質(zhì)量好,多為松脆的顆?;蚍哿?,溶解性能好,且保持原來(lái)的色香味;可根據(jù)需要控制和調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粗細(xì)度和含水量等質(zhì)量指標(biāo)。(三)噴霧干燥法(一步制粒法)此法是流化技術(shù)用于液態(tài)物料干燥的一種較好方法。噴霧干14
利用熱空氣流使?jié)耦w粒懸浮,呈流態(tài)化,似“沸騰狀”,熱空氣在濕顆粒間通過(guò),在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行熱交換,帶走水氣而達(dá)到干燥的目的。
特點(diǎn)(1)適于濕粒性物料的干燥,
(2)氣流阻力較小,物料磨損較輕,熱利用率較高;(3)干燥速度快,產(chǎn)品質(zhì)量好,
(4)干燥時(shí)不需翻料,且能自動(dòng)出料,節(jié)省勞動(dòng)力;
但熱能消耗大,清掃設(shè)備較麻煩,尤其是有色顆粒干燥時(shí)給清洗工作帶來(lái)困難。
(四)沸騰干燥法(流床干燥)利用熱空氣流使?jié)耦w粒懸浮,呈流態(tài)化,似“15原理:在低溫減壓條件下,利用冰的升華性能,使物料低溫脫水而達(dá)到干燥目的。特點(diǎn):1物料在高度真空及低溫條件下干燥
2對(duì)某些極不耐熱物品的干燥很適合3干燥制品多孔疏松,易于溶解;4含水量低,一般為1%~3%,有利于藥品長(zhǎng)期貯存。(五)冷凍干燥法(升華干燥)原理:在低溫減壓條件下
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