浓缩设备
详细介绍
一、浓缩设备的概述
药材经过浸提与分离后得到的大量浓度较低的浸出液,既不能直接应用,也不利于制备其他剂型,因此常通过蒸发与干燥等过程,获得体积较小的浓缩液或固体产物。因此浓缩设备应用范围广,适用于中药、口服液、食品、保健品等料液的真空浓缩结晶、收膏浓缩、酒精回收等工序。
(1)按操作压强大小可分为常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发。常压蒸发是指蒸发操作在大气压力下进行,设备不一定密封,所产生的二次蒸汽自然排空;加压蒸发是指蒸发操作在一定压强下进行,此时设备密封,溶液上方压强高,溶液沸点也升高,所产生的二次蒸气可用来作为热源重新利用。减压蒸发是指蒸发在真空中进行,溶液上方是负压,溶液沸点降低,这就加大了加热蒸气与溶液的温差,传热速率提高,很适合于热敏性溶液的浓缩。应用最多的是减压蒸发。
二、常见浓缩设备
1、中央循环管式蒸发器
加热室为一管壳式换热器,换热器中央装一管径比列管大得多的中央循环管,由于管径大,管内横截面积大,单位体积溶液的传热面积小得多,接受热量小,温度相对较低,中央管内的液体密度相对列管中的液体要大,形成液体从各管上升,从中央管下降的自然循环。优点:构造简单,设备紧凑,便于清理检修.适用于黏度较大的物料。由于应用广泛,中央循环管式蒸发器又称为标准式蒸发器。
2、悬筐式蒸发器
加热室中的列管制成一体,悬挂在蒸发室的下方。加热蒸汽通过中央的管子进入加热室的管间。不设较粗的中央循环管,而在加热室和壳体之间形成一横截面积较大的环隙。液体由列管向上再向四周环隙向下循环流动。
特点:循环效果比中央循环管好,但构造较复杂,价格较昂贵,适用于易结垢或有结晶析出的溶液。
3、外加热式的蒸发器
加热室和蒸发室分为两个设备。受热后沸腾溶液从加热室上升至蒸发室,分离出的液体部分经循环管返回加热室。因循环管内液体不受热,使此处料液密度比加热室料液大很多,故而加快了循环速率。
有较高的传热速率,还能降低整个蒸发器的高度,适应能力强,但结构不紧凑,热效率较低。
4、强制循环蒸发器
液体流动靠泵的外加动力。蒸发速率较高,料液能很好的循环,适用于黏度大,易出结晶、泡沫和污垢的料液。
缺点是增加了动力设备和动力消耗。
5、单程式蒸发器
在药剂生产中,有些料液在较高温度下或持续受热时间较长时,会破坏药物中的有效成分,从而降低药效,我们称这种物料为热敏性物料。
对于热敏性物料,采用循环式蒸发器不合适(不断循环加热),需要采用一种物料受热时间至几秒钟就能达到浓缩要求的蒸发设备。(单程式蒸发器):升膜式蒸发器、降膜式蒸发器和回转式蒸发器等。
6、升膜式蒸发器
蒸发量大,适用于较稀溶液的浓缩,不适用于黏度大易结晶或易结垢的物料的蒸发
7、降膜式蒸发器
停留时间短,适用于热敏性物料的蒸发,也适用于黏度较大的料液的浓缩。
8、回转式薄膜蒸发器
适用于易结晶、结垢和高黏度的热敏性物料但是设备加工精度高,消耗动力较大,传热面积小,蒸发量小。