蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥原理及设备
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多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机工作原理
多效蒸馏水机是一种通过多级蒸馏的方法来净化水的设备。
其工作原理可以描述如下：
1. 进水阶段：将待处理的原水流入多效蒸馏水机的进水口。
2. 加热蒸发阶段：原水经过预热器加热后，进入第一效蒸发器。
在蒸发器内，原水被加热并转化为蒸汽，而其中的杂质和固体颗粒则被留在蒸发器中。
3. 凝结阶段：从第一效蒸发器释放出的蒸汽进入冷凝器，冷凝器通常是一个管道，内部充满冷却水。
蒸汽在冷凝器中冷却，并逐渐凝结为液态水。
此时，水中的少量杂质会随着蒸汽而被淘汰出去，形成的凝结水则收集起来。
4. 二次蒸发阶段：凝结水从冷凝器流入第二效蒸发器，然后被再次加热。
这一阶段与第一效蒸发器的过程类似，但是只有少量残留的杂质和微小颗粒在这一阶段被过滤掉。
5. 再次凝结阶段：从第二效蒸发器释放的蒸汽进入第二个冷凝器，同样通过冷却水的作用，使其凝结为液态水。
在这个过程中，任何剩余的杂质都会被排除。
6. 储水阶段：这样经过多次蒸发和凝结循环后，最终得到高纯度的蒸馏水。
这水被集中存储起来，以备使用。
需要注意的是，多效蒸馏水机的工作利用了蒸汽与水在不同温
度下的气相/液相相互转化的特性，从而实现了水中杂质的去除。
通过多个蒸发和凝结的阶段，该设备可以达到很高的水质净化效果。
蒸馏设备工作原理
蒸馏设备工作原理蒸馏设备是一种常见的工业设备，用于分离液体混合物中的成分。
其工作原理基于液体的沸点差异，通过加热液体混合物，使沸点较低的成分先蒸发，然后经过冷凝，最终得到纯净的目标成分。
本文将详细介绍蒸馏设备的工作原理。
一、蒸馏设备分类蒸馏设备根据其结构和工作原理的不同，一般可以分为以下几种类型：1. 管式蒸馏设备：由垂直安装的角钢管组成，其中液体在管内向上运动，蒸汽则从管顶部向下流动。
这种设备适用于处理高沸点液体的分离。
2. 塔式蒸馏设备：由一系列并列、相互连接的塔板构成，每个塔板上设置有装有填料的塔壳，液体和蒸汽通过塔板交替流动，以增强萃取效果。
3. 回流式蒸馏设备：液体通过一个带有冷凝器的封闭系统循环流动，其中一部分液体通过冷凝器冷凝成液体，回流到塔底，形成反复的蒸馏过程。
二、蒸馏设备的工作原理简要描述如下：1. 加热过程：将混合物加热至其中成分的沸点。
沸点较低的成分先开始蒸发，而沸点较高的成分则滞留在液体中。
2. 蒸汽冷凝：蒸发的成分从加热区域进入冷凝区域，通过冷凝器冷凝成液体。
冷凝器通常采用水冷或空气冷却，以保持较低的温度。
3. 分离收集：冷凝后的液体通过收集装置收集，蒸发过程中滞留在液体中的成分则留在原容器中。
4. 控制参数：蒸馏过程通常需要控制参数，如加热温度、冷凝器冷却效果、液位等，以确保有效分离目标成分。
三、蒸馏设备应用蒸馏设备在各个行业都有广泛的应用，例如：1. 石油化工领域：用于石油分馏、天然气提纯、石油加工等。
2. 医药制造领域：用于制造药品，如提取纯化药物分子。
3. 食品和饮料行业：用于酿造、酒精分离、精制植物油等。
4. 环境保护产业：用于处理废水、废气等，以去除有害物质。
5. 实验室研究：用于合成有机物和分离化合物。
四、蒸馏设备的优点和局限性蒸馏设备具有以下优点：1. 分离效果好：能够高效分离液体混合物中的成分，获得高纯度的目标物质。
2. 适用广泛：适用于多种行业和领域，具有很大的应用潜力。
分子蒸馏的原理及设备
加热系统根据热源不同而设置不同的加热系统。目前有电 加热、导热油加热及微波加热等。
真空获得系统分子蒸馏是在极高真空下操作，因此，该系 统也是全套装置的关键之一。真空系统的组合方式多种多 样，具体的选择需要根据物料特点确定。
控制系统通过自动控制或电脑控制
三、分子蒸馏设备
3、的液体混合物的分离，一般是通过蒸
馏或精馏来实现的。在通常的蒸馏（精馏）过 程中，存在着两股分子流向：一股是被蒸液体 的气化，由液相流向气相的蒸气分子流；另一 股是由蒸气返回至液相的分子流。当气液两相 达到平衡时，表观上蒸气分子不再从液面逸出。 假若采用某种措施，使蒸气分子不再返回（或 减少返回）液相，就会大大提高分离效率
二、分子蒸馏原理
1、相关概念
分子碰撞：分子与分子之间存在着相互作用力， 当两分子离得较远时，分子之间的作用力表现 为吸引力，但当两分子接近到一定程度后，分 子之间的作用力会改变为排斥力，并随其接近 距离的减小，排斥力迅速增加。当两分子接近 到一定程度时，排斥力的作用使两分子分开。 这种由接近而至排斥分离的过程，就是分子的 碰撞过程。
三、分子蒸馏设备
5、简易离心式分子蒸馏实验装置
该装置为早期的离心式实验 装置，是一种带循环的间歇蒸馏 装置。由泵从贮罐中将液体打入 分离器内锥形盘中，由马达带动 锥形盘旋转，而使液体形成薄膜， 并向锥形盘周边移动，液膜被加 热后，易挥发物被蒸出，在真空 罩周围冷凝，顺着蒸出物液槽流 出至蒸出液瓶中，蒸余物则顺蒸 余物液槽流出至蒸余物贮罐中， 蒸余物再循环蒸馏。
分子蒸馏原理及设备
一、概述
1、概念 分子蒸馏（Molecular Distillation)，又
称短程蒸馏，是一种高真空下进行分离 精制的连续蒸馏过程。蒸馏物料分子从 蒸发液面挥发至冷凝所经过的行程小于 其分子运动平均自由程，不同物质分子 由于运动平均自由程的差别，而在液－ 液状态下得到分离。
真空获得系统分子蒸馏是在极高真空下操作，因此，该系 统也是全套装置的关键之一。真空系统的组合方式多种多 样，具体的选择需要根据物料特点确定。
控制系统通过自动控制或电脑控制
三、分子蒸馏设备
3、的液体混合物的分离，一般是通过蒸
馏或精馏来实现的。在通常的蒸馏（精馏）过 程中，存在着两股分子流向：一股是被蒸液体 的气化，由液相流向气相的蒸气分子流；另一 股是由蒸气返回至液相的分子流。当气液两相 达到平衡时，表观上蒸气分子不再从液面逸出。 假若采用某种措施，使蒸气分子不再返回（或 减少返回）液相，就会大大提高分离效率
二、分子蒸馏原理
1、相关概念
分子碰撞：分子与分子之间存在着相互作用力， 当两分子离得较远时，分子之间的作用力表现 为吸引力，但当两分子接近到一定程度后，分 子之间的作用力会改变为排斥力，并随其接近 距离的减小，排斥力迅速增加。当两分子接近 到一定程度时，排斥力的作用使两分子分开。 这种由接近而至排斥分离的过程，就是分子的 碰撞过程。
三、分子蒸馏设备
5、简易离心式分子蒸馏实验装置
该装置为早期的离心式实验 装置，是一种带循环的间歇蒸馏 装置。由泵从贮罐中将液体打入 分离器内锥形盘中，由马达带动 锥形盘旋转，而使液体形成薄膜， 并向锥形盘周边移动，液膜被加 热后，易挥发物被蒸出，在真空 罩周围冷凝，顺着蒸出物液槽流 出至蒸出液瓶中，蒸余物则顺蒸 余物液槽流出至蒸余物贮罐中， 蒸余物再循环蒸馏。
分子蒸馏原理及设备
一、概述
1、概念 分子蒸馏（Molecular Distillation)，又
称短程蒸馏，是一种高真空下进行分离 精制的连续蒸馏过程。蒸馏物料分子从 蒸发液面挥发至冷凝所经过的行程小于 其分子运动平均自由程，不同物质分子 由于运动平均自由程的差别，而在液－ 液状态下得到分离。
实验室常用蒸发浓缩方法
实验室常用蒸发浓缩方法氮吹仪原理：将氮气快速、连续、可控地吹向加热样品的表面，使待处理样品中的水分迅速蒸发、分离，实现样品无氧浓缩。
应用：农残分析，药物筛选，液相、气相、质谱分析前处理。
优点：干燥速度快缺点：样品温度高样品处理量少存在将样品中物质吹到实验室中的风险，必须在通风橱中操作需要消耗氮气，增加额外成本可燃溶剂存在爆炸危险整个过程需要监控旋转蒸发仪原理：基本原理即是减压蒸馏，可降低液体的沸点，那些在常压蒸馏时未达到沸点就会受热分解、氧化或聚合的物质就可以在分解之前蒸馏出来，“旋转”可以使溶剂形成薄膜，增大蒸发面积。
另外，在高效冷却器（一般是冷凝管）作用下，可将热蒸汽迅速液化，加快蒸发速率。
应用：萃取液的浓缩，有机物提取，色谱分离接收液的蒸馏。
优点：蒸发速度相对较快样品量大控制水浴温度可控制热量输入真空度可控制整个过程可见，好控制缺点：只能处理单一样品需要清洗玻璃装置密封件寿命有限，需要定期更换样品会泄露到空气中，造成污染离心浓缩仪原理：负压降低溶剂沸点，冷阱捕获蒸发出来的气体，使蒸发过程快速进行，离心力可保证样品沉积在管底，不会产品气泡和交叉污染。
应用：DNA/RNA的浓缩，药物代谢物的浓缩，液相色谱的前后处理，免疫球蛋白的浓缩等。
优点：安全样品处理量大多种离心管可选择样品沉积在离心管底部，好回收最大程度减少发泡与交叉污染可通过红外方式提高加热效率精确控制真空度蒸发温度低可通过编程实现多组分分离缺点：速度较慢蒸发过程可见程度有限冷冻干燥机原理：预冻样品中的水分，在真空状态下直接升华，可利用冷阱捕获蒸发出来的气体，使蒸发过程快速进行。
应用：菌种、疫苗、蛋白、核酸、药物等对温度和氧敏感性生物样品的干燥，冻干后的样品易于保存和运输。
分子蒸馏的原理及设备
分子蒸馏的原理及设备分子蒸馏是一种高级的蒸馏技术，用于分离高沸点混合物中的组分。
其原理是利用不同高沸点组分的分子间相互作用力的差异，在高真空条件下，通过逐步蒸发和冷凝来实现分离。
以下将对分子蒸馏的原理和设备进行详细介绍。
一、分子蒸馏的原理：分子蒸馏的原理基于分子间力的差异。
在高沸点混合物中，各组分之间通过分子间相互作用力相互吸附在一起，使得分子间距较近，难以单独蒸发。
通过加热和减压，可以将高沸点组分蒸发出来。
在高真空条件下，组分之间的分子间相互作用力变得微弱，能够单独蒸发。
通过冷凝，可以将蒸发出来的高沸点组分重新液化，分离出组分。
二、分子蒸馏的设备：1.分馏塔：分馏塔是实现分子蒸馏的核心设备，分为有配管的和无配管的两种。
有配管的分馏塔具有更好的热平衡性和简化操作的优势，适用于较大规模的生产。
无配管的分馏塔则更加灵活，适用于实验室和小规模生产。
2.加热系统：加热系统的作用是提供蒸发所需的热量。
通常采用电炉、传导热油或蒸汽加热。
3.冷凝系统：冷凝系统用于将蒸发出来的高沸点组分重新液化。
常见的冷凝方式有冷凝管、冷凝器和冷却剂等。
4.真空系统：真空系统用于提供高真空条件，减少分子间相互作用力，使得高沸点组分能够单独蒸发。
常见的真空系统设备有真空泵和真空计等。
5.收集和分离系统：蒸发出来的高沸点组分通过冷凝系统重新液化后，需要进行收集和分离。
常见的收集和分离设备有采样瓶、吸收塔和分离器等。
三、分子蒸馏的操作过程：1.设定操作参数：根据混合物的组成和性质，设定适当的温度和压力，以控制分子蒸馏的过程。
2.加热：通过加热系统提供所需的热量，使得混合物开始蒸发。
3.分离：蒸发出来的高沸点组分在分馏塔中逐步上升，与下降的冷凝器中的冷却剂接触，冷凝成液体重新收集。
4.收集：通过收集和分离系统，将高沸点组分单独收集。
5.控制操作参数：根据需要，随时调整温度和压力，以优化分离效果。
分子蒸馏技术广泛应用于石油、化工、精细化工、医药等领域。
蒸馏萃取知识点总结归纳
蒸馏萃取知识点总结归纳在蒸馏萃取中，有很多关键的知识点需要了解，包括其原理、设备、操作方法以及应用等方面。
下面就对这些知识点进行详细的总结归纳。
一、蒸馏萃取的原理蒸馏萃取的原理是利用不同物质在特定温度下的沸点差异来实现分离。
当混合物在加热的过程中，具有较低沸点的成分首先蒸发，并在冷凝器中凝结成液体，然后通过收集器收集到不同的容器中。
这样就实现了混合物中不同组分的分离。
二、蒸馏萃取的设备1. 蒸馏设备：蒸馏设备通常包括蒸馏烧瓶、加热设备、冷凝器、收集容器等部分。
蒸馏烧瓶是用来容纳混合物并进行加热的，加热设备可以是火焰或者加热板，冷凝器用来将蒸发的液体冷凝成液体，收集容器则用来收集不同组分的物质。
2. 萃取设备：常见的萃取设备有分液漏斗、萃取柱、离心机等。
分液漏斗通常用于水相和有机相的分离，萃取柱用于提取目标物质，离心机则用于快速分离悬浊液体。
三、蒸馏萃取的操作方法1. 简单蒸馏：简单蒸馏是最基本的蒸馏方法，适用于沸点差异较大的物质。
操作时，将混合物加热至其中一个成分的沸点，然后冷凝该成分并进行收集。
2. 分馏蒸馏：分馏蒸馏适用于沸点差异不大的物质，在蒸馏设备中通常加入填料，增加表面积以增加沸点差异。
3. 萃取：萃取是将目标物质从混合物中提取出来的方法，通常以有机溶剂为萃取剂，将目标物质从混合物中转移到有机相中。
四、蒸馏萃取的应用1. 化工领域：蒸馏萃取是化工领域中重要的分离和提取方法之一，广泛应用于石油化工、医药化工、有机合成等领域。
2. 生物化学：生物化学中常用蒸馏萃取来提取天然产物，例如植物精油、药用成分等。
3. 食品工业：在食品工业中，蒸馏萃取用于提取香料成分、天然色素等。
以上就是对蒸馏萃取知识点的总结归纳，通过了解蒸馏萃取的原理、设备、操作方法以及应用，可以更好地掌握和应用这一重要的化工技术。
第四章 蒸馏 蒸发 干燥
利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。
蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液，直接作为成品或 半成品。
脱除溶剂，此过程常伴随有结晶过 程
去除杂质。
自然蒸发：溶剂在低于沸点下气化。 仅在液体表面进行，速度慢，效率低
蒸发的方式：
沸腾蒸发：是在沸点下的蒸发，溶液任何部分 都发生气化，速度快，效率高
• 操作过程：先开启真空装置，待分离的混合液自 进料口吸入器内，继续减压至规定范围。徐徐打 开蒸气进口，使器内料液适度沸腾。混合液蒸气 经除沫器与液沫分开，进入冷凝器被冷凝而收集 于接受器中。蒸馏完毕，先关闭真空装置，开启 放气阀。
减压蒸馏注意事项： 1）为了保证一定的蒸馏空间，器内液面应与观察窗相近
（二）传热系数（K）的影响
增加K 是提高蒸发设备效率的主要途径。
k
1
1 a0
1 a1
RW
R5
a0：管间蒸汽冷凝传热膜系数 ai：管内溶液沸腾传热膜系数 Rw：管壁热阻 Rs：管内垢层热阻
蒸发浓缩不易结晶或结垢的料液时，影响K值的主要因素是ai 对于自然循环型蒸发设备，在垂直蒸发管内沿管长方向各部分的传
操作方法：将液体加入蒸馏瓶，加入沸石或几颗洗净 的碎瓷片，以防液体爆沸。蒸馏瓶塞上带有温度计和 蒸气导管的橡胶塞，并将蒸气导管与冷凝器紧密连接。 冷凝管末端用牛角管与接受器连接，然后接通冷却水。 水浴加热至沸，则蒸气进入冷凝器经冷却后馏液从牛 角管流入接受器，停止蒸馏时，先除去热源，待沸腾 停止后，再关闭冷却水，取下接受器，最后拆除蒸馏 瓶。
3特殊蒸馏原理?对于沸点非常接近的成分组成的溶液或具有恒沸点的混合液当一般蒸馏方法难将其分离时在待分离液体中加入第三种组分从而改变原液体的性质提高组分间的相对挥发度或生成新的恒沸液使原来不能用一般蒸馏方法分离的混合液在第三种组分的作用下能通过蒸馏得到有效的分离
蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液，直接作为成品或 半成品。
脱除溶剂，此过程常伴随有结晶过 程
去除杂质。
自然蒸发：溶剂在低于沸点下气化。 仅在液体表面进行，速度慢，效率低
蒸发的方式：
沸腾蒸发：是在沸点下的蒸发，溶液任何部分 都发生气化，速度快，效率高
• 操作过程：先开启真空装置，待分离的混合液自 进料口吸入器内，继续减压至规定范围。徐徐打 开蒸气进口，使器内料液适度沸腾。混合液蒸气 经除沫器与液沫分开，进入冷凝器被冷凝而收集 于接受器中。蒸馏完毕，先关闭真空装置，开启 放气阀。
减压蒸馏注意事项： 1）为了保证一定的蒸馏空间，器内液面应与观察窗相近
（二）传热系数（K）的影响
增加K 是提高蒸发设备效率的主要途径。
k
1
1 a0
1 a1
RW
R5
a0：管间蒸汽冷凝传热膜系数 ai：管内溶液沸腾传热膜系数 Rw：管壁热阻 Rs：管内垢层热阻
蒸发浓缩不易结晶或结垢的料液时，影响K值的主要因素是ai 对于自然循环型蒸发设备，在垂直蒸发管内沿管长方向各部分的传
操作方法：将液体加入蒸馏瓶，加入沸石或几颗洗净 的碎瓷片，以防液体爆沸。蒸馏瓶塞上带有温度计和 蒸气导管的橡胶塞，并将蒸气导管与冷凝器紧密连接。 冷凝管末端用牛角管与接受器连接，然后接通冷却水。 水浴加热至沸，则蒸气进入冷凝器经冷却后馏液从牛 角管流入接受器，停止蒸馏时，先除去热源，待沸腾 停止后，再关闭冷却水，取下接受器，最后拆除蒸馏 瓶。
3特殊蒸馏原理?对于沸点非常接近的成分组成的溶液或具有恒沸点的混合液当一般蒸馏方法难将其分离时在待分离液体中加入第三种组分从而改变原液体的性质提高组分间的相对挥发度或生成新的恒沸液使原来不能用一般蒸馏方法分离的混合液在第三种组分的作用下能通过蒸馏得到有效的分离
浓缩器的工作原理
浓缩器的工作原理
浓缩器是一种用于将液体中的溶质浓缩的设备，以下是浓缩器的工作原理：
1. 蒸发：浓缩器的核心部分是蒸发器，它利用热源将液体加热至沸腾点，使液体中的溶质转化为蒸汽。
蒸发器通常是一个加热室或蒸发管，其内部有加热元件。
2. 分离：蒸发过程中产生的蒸汽含有溶质和某些蒸发物质。
为了分离溶质和蒸发物质，需要使用分离器。
分离器通常是一个冷凝器，它通过使蒸汽与冷凝介质接触，使蒸汽冷却并凝结为液体。
3. 再循环：经过分离后，液体中大部分的蒸发物质和蒸汽被分离，溶质则浓缩在残留液中。
为了进一步提高浓缩效果，并节约能源，可以利用多级蒸发或者多效蒸发的方法进行再循环。
这些方法通过依次利用剩余热量，使溶质在每个级别中逐渐浓缩。
4.产品收集：在整个浓缩过程中，浓缩物质通常被称为浓缩物
或浓缩液，它们在蒸发器和分离器中被收集。
最终，收集到的浓缩物质可以用于后续的工业生产或制备。
总而言之，浓缩器通过蒸发、分离、再循环和收集的过程，将液体中的溶质浓缩，从而实现目标物质的提纯或者回收利用。
这种工作原理可以应用于化工、食品加工、制药等多个行业中。
中药化学21常见分离技术
4. 液滴逆流分配法
液滴逆流分配法（droplet counter current
chromatography, DCCC）又称液滴逆流色谱法，
是在逆流分溶法的基础上改进的两相溶剂萃取法。
其原理类似于逆流分溶法，利用混合物中各成分 在两液相间的分配系数的差异，让移动相以液滴 的形式通过固定相的液柱，实现逆流分配，从而 达到分离纯化的目的。
K=CU/CL CU：上层浓度，CL：下层浓度。
Hale Waihona Puke K=CU/CL CU：上层浓度，CL：下层浓度。 若有两种成份时 (A，B),则A，B各有其分配系 数KA，KB，则两者差别越大，分离效果越好。 如， KA＝ 10 说明振摇一次平衡后，A 则有90 ％ 以上溶于上层溶液中。 而KB＝0.l时，振摇一次平衡后，B则有90％以 上溶于下层中，过样 A 和 B 两成份就有较大程 度分离，连续分离萃取几次，就可能达到 A， B的全部分离。 若有多种成份时，分离情况将更复杂。
优缺点
使用溶剂较少，可定量回收试样，因不需振荡，故 不会产生乳化，分离效果较CCD法好（移动相形成液 滴，与萃取管固定相接触摩擦）。可用氮气驱动避
免物质氧化
例子：柴胡皂甙、原小檗碱型季铵碱的分离
小
结
（1）简单萃取法适用于分配系数差异较大成分分离。 （2）逆流连续萃取适用于各种密度的溶剂萃取。避免 乳化。 （3）CCD法适用于分离中等极性、分离因子较小及不 稳定的物质。操作繁琐，溶剂消耗大，易乳化。
乳化现象的处理：
①长时间放置 ②金属丝搅动 ③乳化层抽滤 ④乳化层加热或冷冻 ⑤加新溶剂萃取 ⑥加电解质 ⑦加醇数滴 ⑧离心
萃取剂的选择
有机溶剂作萃取剂。 如从水提液中萃取亲脂性性成分，一般选用苯、氯仿、 或乙醚等有机溶剂； 如从水提液中萃取中等极性成分，一般选用乙酸乙酯、 丁醇等弱亲脂性有机溶剂或在氯仿、乙醚中加入适量乙 醇以增大其亲水性。
蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥
➢ 但不适宜于含水量高， 易粘结成团的物料， 要求粒度适宜。
(六)红外干燥
红外线照射而加热
波长范围
0.72∽1000m；
0.72∽5.6m近红外；
5.6∽1000m远红外。
优点：受热均匀、
红外线干燥器示意图
干燥快、质量好；
1-传送装置 2-红外线辐射器
缺点：电能消耗大。
3-反射集光装置
（七）冷冻干燥
（三）减压干燥
热敏性物料，或高温下易氧化，或 排出的气体有价值、有毒害、有燃烧 性等物料，可将这些气体回收
气流、减压干燥设备
厢式干燥器 厢式干燥器多采用
废气循环法和中间 加热法。 厢式干燥器设备简 单，适应性强，应 用于生产量少的物 料间歇式干燥中。
但劳动强度大，热 量消耗量大。
（四）喷雾干燥
吹散蒸汽、减压蒸发。 （2）液体蒸发面的面积:正比 （3）液体表面上的压力:反比，减压蒸发 （4）传热温度差
热源、溶液的温度差20℃。
❖ 蒸发的影响因素： （5）液面结膜：搅拌 （6）液面外蒸汽的温度：通入热风 （7）液体的静压力：
加大液面、沸腾蒸发 （8）沸点升高：
浓度，蒸发，搅拌、加稀溶液
蒸发 常压蒸发设备
A属于流化干燥
B雾滴小、受热面大
C雾滴受热时间长 D液滴受热时间短
E粒子上下移动受热时间长
3、下列中，（ ）属于蒸馏操作范畴。
A乙醇的精制 B乙醇液的回收 C挥发油提取
D水提液的浓缩
E 100%纯乙醇制备
4、在蒸发过程中，不断地搅拌可以促进蒸发
速度，其原因（ ）。
A可以破坏蒸发表面的结膜现象
B加快对流传热 C防止液面温度下降
❖使用的频率为915Hz和245Hz。 ❖优点：加热迅速、均匀、干燥快、热效
(六)红外干燥
红外线照射而加热
波长范围
0.72∽1000m；
0.72∽5.6m近红外；
5.6∽1000m远红外。
优点：受热均匀、
红外线干燥器示意图
干燥快、质量好；
1-传送装置 2-红外线辐射器
缺点：电能消耗大。
3-反射集光装置
（七）冷冻干燥
（三）减压干燥
热敏性物料，或高温下易氧化，或 排出的气体有价值、有毒害、有燃烧 性等物料，可将这些气体回收
气流、减压干燥设备
厢式干燥器 厢式干燥器多采用
废气循环法和中间 加热法。 厢式干燥器设备简 单，适应性强，应 用于生产量少的物 料间歇式干燥中。
但劳动强度大，热 量消耗量大。
（四）喷雾干燥
吹散蒸汽、减压蒸发。 （2）液体蒸发面的面积:正比 （3）液体表面上的压力:反比，减压蒸发 （4）传热温度差
热源、溶液的温度差20℃。
❖ 蒸发的影响因素： （5）液面结膜：搅拌 （6）液面外蒸汽的温度：通入热风 （7）液体的静压力：
加大液面、沸腾蒸发 （8）沸点升高：
浓度，蒸发，搅拌、加稀溶液
蒸发 常压蒸发设备
A属于流化干燥
B雾滴小、受热面大
C雾滴受热时间长 D液滴受热时间短
E粒子上下移动受热时间长
3、下列中，（ ）属于蒸馏操作范畴。
A乙醇的精制 B乙醇液的回收 C挥发油提取
D水提液的浓缩
E 100%纯乙醇制备
4、在蒸发过程中，不断地搅拌可以促进蒸发
速度，其原因（ ）。
A可以破坏蒸发表面的结膜现象
B加快对流传热 C防止液面温度下降
❖使用的频率为915Hz和245Hz。 ❖优点：加热迅速、均匀、干燥快、热效
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将挥发性大小不同的物质进行分离，从液体中除去溶 剂得到浓缩液的工艺操作。
浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作。
浓度低浸出液加热除去部分溶剂溶液浓度
（二）影响蒸发（浓缩）的因素及提高蒸发 效率的措施
影响蒸发的因素，可用下式表示：
S(F-f) M∝
从公式可知：M与S、
P
（F-f）成正比，与
M:单位时间内液体的蒸发量。 P成反比。
特点： • 浓缩速度快，受热时间短； • 不受液体静压和过热影响，成分不易被破坏； • 能连续操作，可在常压或减压下进行； • 能回收溶剂 。
进行方式： 1 、使液膜快速流过加热面进行蒸发。
药液变稠后易粘附在加热面上，加大热阻，影响 蒸发，故较少使用。 2 、使药液剧烈地腾产生大量泡沫。
使用较多，一般采用流星计控制液体流速，以维 持液面恒定。否则也易发生前面的弊端。
• 原理：利用各组分的挥发性不同进行分离。 • 分类：常压蒸馏、减压蒸馏。
（一）常压蒸馏
• 定义：指在一个大气压下使液体在密闭的 蒸馏器中加热汽化，在经冷却成为液体的 一种蒸馏方法。
• 优点：设备简单，易于操作，适用于耐热 制剂的制备以及较大量液体的蒸馏、溶剂 的回收和精制。
• 缺点：影响制剂的质量，冷凝的成本高。
S:液体暴露面积。
P:大气压。
F:在一定温度时液体的饱和蒸汽压。
f:在一定温度时液体的实际蒸汽压。
提高蒸发效率，须注意的因素
• 1、足够的加热温度； • 2、药液蒸发面的面积； • 3、搅拌； • 4、蒸汽浓度； • 5、液面外蒸汽的浓度； • 6、液面表面的压力。
（三）常用的蒸发方法与设备 1、常压蒸发 含义：液体在一个大气压下的蒸发，叫常压蒸发。
2、 降膜式蒸发器 原理：原料液由蒸发器的顶部加入，被蒸发的溶液在重
力作用及蒸气的拉拽作用下，沿管内壁呈膜状下降
适用：可蒸发浓度较高、粘度较大的溶液。 不适用于蒸发易结晶或易结垢的溶液。
特点：在较低的传热温度差下，传热系数亦较大，故对 热敏性溶液的蒸发，降膜式较升膜式更为有利。
降膜式蒸发器
3、刮板式薄膜蒸发器 含义：是利用高速旋转的刮板转子， 将料液分布成均
优点：
• 沸点降低，防止热敏性物质分解； • 增大传热温度差tm ，速度快； • 不断排除溶剂蒸气，利于蒸发顺利进行。 • 可利用低压蒸汽或二次蒸汽作为热源。 • 可回收溶剂。
• 应用：热敏成分；有机溶剂的蒸发回收 • 设备：真空浓缩罐、减压蒸馏设备
3、薄膜蒸发
含义：使液体在蒸发时形成薄膜增加气化表面进行 蒸发的方法。
（二）减压蒸馏
• 定义：指通过抽气降低蒸馏器内液面压力，使液 体在较低温度下进行蒸馏的方法。
• 优点：液体的沸点低，缩短蒸馏时间，效率高防 止有效成分的破坏。
• 适用范围：有效成分不耐热药液的溶剂回收，制 剂生产中中药浸提液的浓缩液干燥。
二、蒸发（浓缩）
（一）蒸发（浓缩）的基本原理 浓缩是在沸腾状态下，经传热过程，利用气化作用，
脏器生化制品及食品等。
优点：综合了离心分离和薄膜蒸发二种原理．具有液膜 厚度薄，传热系数高，设备体积小，蒸发强度大，浓 缩比高，物料受热时间短(约1s)，浓缩时不易起泡和 结垢．蒸发室便于拆洗等优点。
缺点：结构复杂．价格较高 。
பைடு நூலகம் 离心薄膜蒸发器原理图
4、多效蒸发
• 原理: 根据能量守恒定律，低温低压(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。
设备：
1、 升膜式蒸发器：加热室管束长 预热后的料液由蒸发器底部进入管束，被蒸气加热
后，立即沸腾气化，形成大量泡沫，生成的泡沫及二次 蒸气沿加热管高速上升。溶液在呈膜状高速上升的过程 中，以泡沫的内外表面为蒸发面而迅速蒸发 。
适用：蒸发量较大、热敏性、粘度不大于0.05Pa.s及易产 生泡沫的溶液. 不适于高粘度、有结晶析出或易结垢的溶液。
蒸馏、蒸发（浓 缩）与干燥原理及设备
第一节 蒸馏与蒸发 第二节 干燥
第一节 蒸馏与蒸发(浓缩)
1、蒸馏的目的：在于分离，并获得易挥发的液体。 用途：一有机溶剂浸提药材浸提液的溶媒回收。
2、蒸发的目的：在于除去易挥发的液体，从而获得 浓缩的产物。 用途：药材浸提液的浓缩。
一、蒸 馏
• 定义：指将液体加热使之汽化，再经冷却复凝为 液体的过程。
♫干燥的概念
干燥是利用热能除去含湿的固体物质或膏状物中所含 的水分或其他溶剂，获得干燥物品的工艺操作。
♫干燥在药剂生产中的应用
新鲜中药除水，原辅料除湿，以及水丸、片剂、颗粒 剂等制备过程中均用到干燥。
一、干燥的原理： （一）物料中所含水分的性质
1．结晶水 化学结合水，风化去除，在药剂中不视为 干燥。
• 方法：将前一效所产生的二次蒸气引入后一效作 为加热蒸气，组成双效蒸发器。
再将二效的二次蒸气引入三效作为加热蒸气， 组成三效蒸发器。
同理类推，组成多效蒸发器。
• 最后一效的二次蒸气引入冷凝器。 • 在真空下操作以维持温度差。 • 优点：节能型设备
1、料液 2 、加热蒸气 3、蒸气 4、浓缩液
第二节 干燥
适用：有效成分耐热，溶剂无燃烧性，无毒害，无经 济价值。
特点：蒸发需较高温度，液面浓度高,易结膜不利于 蒸发。可搅拌。 操作设备简单，操作时湿度大。
设备：小量--瓷质蒸发皿，大量--蒸发锅。 药厂--夹套式，如敞口倾倒式夹层蒸发锅。
2、减压蒸发
含义：是在密闭的容器内，抽真空降低内部压力， 使溶液沸点降低进行沸腾蒸发的操作。
如芒硝风化失去结晶水而成玄明粉。 2．结合水 物料细小毛细管、细胞中的水分。
难以去除。因为毛细管内水分蒸气压低； 细胞中的水分被细胞膜包围和封闭。
3．非结合水 物料表面，粗大毛细管或孔隙中水分。
与物料结合力弱，易于去除。
4. 平衡水分与自由水分 物料中的水分与空气中水份处于动态平衡状态时物
匀的薄膜而进行蒸发的一种高效浓缩设备。 适用：高粘度热敏性物料、易起泡沫，易结垢的流体的
浓缩。 缺点：结构复杂，动力消耗较大，单位体积的传热面小。
离心式刮板薄膜蒸发器0.5m2～18m2 固定式刮板薄膜蒸发器
4、 离心式薄膜蒸发器 原理：料液→锥形盘传热面中央→高速离心分散→厚度
0.05~1mm的薄膜→蒸发。 适用：高热敏物料：如中药提取液、维生素、抗菌素、
浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作。
浓度低浸出液加热除去部分溶剂溶液浓度
（二）影响蒸发（浓缩）的因素及提高蒸发 效率的措施
影响蒸发的因素，可用下式表示：
S(F-f) M∝
从公式可知：M与S、
P
（F-f）成正比，与
M:单位时间内液体的蒸发量。 P成反比。
特点： • 浓缩速度快，受热时间短； • 不受液体静压和过热影响，成分不易被破坏； • 能连续操作，可在常压或减压下进行； • 能回收溶剂 。
进行方式： 1 、使液膜快速流过加热面进行蒸发。
药液变稠后易粘附在加热面上，加大热阻，影响 蒸发，故较少使用。 2 、使药液剧烈地腾产生大量泡沫。
使用较多，一般采用流星计控制液体流速，以维 持液面恒定。否则也易发生前面的弊端。
• 原理：利用各组分的挥发性不同进行分离。 • 分类：常压蒸馏、减压蒸馏。
（一）常压蒸馏
• 定义：指在一个大气压下使液体在密闭的 蒸馏器中加热汽化，在经冷却成为液体的 一种蒸馏方法。
• 优点：设备简单，易于操作，适用于耐热 制剂的制备以及较大量液体的蒸馏、溶剂 的回收和精制。
• 缺点：影响制剂的质量，冷凝的成本高。
S:液体暴露面积。
P:大气压。
F:在一定温度时液体的饱和蒸汽压。
f:在一定温度时液体的实际蒸汽压。
提高蒸发效率，须注意的因素
• 1、足够的加热温度； • 2、药液蒸发面的面积； • 3、搅拌； • 4、蒸汽浓度； • 5、液面外蒸汽的浓度； • 6、液面表面的压力。
（三）常用的蒸发方法与设备 1、常压蒸发 含义：液体在一个大气压下的蒸发，叫常压蒸发。
2、 降膜式蒸发器 原理：原料液由蒸发器的顶部加入，被蒸发的溶液在重
力作用及蒸气的拉拽作用下，沿管内壁呈膜状下降
适用：可蒸发浓度较高、粘度较大的溶液。 不适用于蒸发易结晶或易结垢的溶液。
特点：在较低的传热温度差下，传热系数亦较大，故对 热敏性溶液的蒸发，降膜式较升膜式更为有利。
降膜式蒸发器
3、刮板式薄膜蒸发器 含义：是利用高速旋转的刮板转子， 将料液分布成均
优点：
• 沸点降低，防止热敏性物质分解； • 增大传热温度差tm ，速度快； • 不断排除溶剂蒸气，利于蒸发顺利进行。 • 可利用低压蒸汽或二次蒸汽作为热源。 • 可回收溶剂。
• 应用：热敏成分；有机溶剂的蒸发回收 • 设备：真空浓缩罐、减压蒸馏设备
3、薄膜蒸发
含义：使液体在蒸发时形成薄膜增加气化表面进行 蒸发的方法。
（二）减压蒸馏
• 定义：指通过抽气降低蒸馏器内液面压力，使液 体在较低温度下进行蒸馏的方法。
• 优点：液体的沸点低，缩短蒸馏时间，效率高防 止有效成分的破坏。
• 适用范围：有效成分不耐热药液的溶剂回收，制 剂生产中中药浸提液的浓缩液干燥。
二、蒸发（浓缩）
（一）蒸发（浓缩）的基本原理 浓缩是在沸腾状态下，经传热过程，利用气化作用，
脏器生化制品及食品等。
优点：综合了离心分离和薄膜蒸发二种原理．具有液膜 厚度薄，传热系数高，设备体积小，蒸发强度大，浓 缩比高，物料受热时间短(约1s)，浓缩时不易起泡和 结垢．蒸发室便于拆洗等优点。
缺点：结构复杂．价格较高 。
பைடு நூலகம் 离心薄膜蒸发器原理图
4、多效蒸发
• 原理: 根据能量守恒定律，低温低压(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。
设备：
1、 升膜式蒸发器：加热室管束长 预热后的料液由蒸发器底部进入管束，被蒸气加热
后，立即沸腾气化，形成大量泡沫，生成的泡沫及二次 蒸气沿加热管高速上升。溶液在呈膜状高速上升的过程 中，以泡沫的内外表面为蒸发面而迅速蒸发 。
适用：蒸发量较大、热敏性、粘度不大于0.05Pa.s及易产 生泡沫的溶液. 不适于高粘度、有结晶析出或易结垢的溶液。
蒸馏、蒸发（浓 缩）与干燥原理及设备
第一节 蒸馏与蒸发 第二节 干燥
第一节 蒸馏与蒸发(浓缩)
1、蒸馏的目的：在于分离，并获得易挥发的液体。 用途：一有机溶剂浸提药材浸提液的溶媒回收。
2、蒸发的目的：在于除去易挥发的液体，从而获得 浓缩的产物。 用途：药材浸提液的浓缩。
一、蒸 馏
• 定义：指将液体加热使之汽化，再经冷却复凝为 液体的过程。
♫干燥的概念
干燥是利用热能除去含湿的固体物质或膏状物中所含 的水分或其他溶剂，获得干燥物品的工艺操作。
♫干燥在药剂生产中的应用
新鲜中药除水，原辅料除湿，以及水丸、片剂、颗粒 剂等制备过程中均用到干燥。
一、干燥的原理： （一）物料中所含水分的性质
1．结晶水 化学结合水，风化去除，在药剂中不视为 干燥。
• 方法：将前一效所产生的二次蒸气引入后一效作 为加热蒸气，组成双效蒸发器。
再将二效的二次蒸气引入三效作为加热蒸气， 组成三效蒸发器。
同理类推，组成多效蒸发器。
• 最后一效的二次蒸气引入冷凝器。 • 在真空下操作以维持温度差。 • 优点：节能型设备
1、料液 2 、加热蒸气 3、蒸气 4、浓缩液
第二节 干燥
适用：有效成分耐热，溶剂无燃烧性，无毒害，无经 济价值。
特点：蒸发需较高温度，液面浓度高,易结膜不利于 蒸发。可搅拌。 操作设备简单，操作时湿度大。
设备：小量--瓷质蒸发皿，大量--蒸发锅。 药厂--夹套式，如敞口倾倒式夹层蒸发锅。
2、减压蒸发
含义：是在密闭的容器内，抽真空降低内部压力， 使溶液沸点降低进行沸腾蒸发的操作。
如芒硝风化失去结晶水而成玄明粉。 2．结合水 物料细小毛细管、细胞中的水分。
难以去除。因为毛细管内水分蒸气压低； 细胞中的水分被细胞膜包围和封闭。
3．非结合水 物料表面，粗大毛细管或孔隙中水分。
与物料结合力弱，易于去除。
4. 平衡水分与自由水分 物料中的水分与空气中水份处于动态平衡状态时物
匀的薄膜而进行蒸发的一种高效浓缩设备。 适用：高粘度热敏性物料、易起泡沫，易结垢的流体的
浓缩。 缺点：结构复杂，动力消耗较大，单位体积的传热面小。
离心式刮板薄膜蒸发器0.5m2～18m2 固定式刮板薄膜蒸发器
4、 离心式薄膜蒸发器 原理：料液→锥形盘传热面中央→高速离心分散→厚度
0.05~1mm的薄膜→蒸发。 适用：高热敏物料：如中药提取液、维生素、抗菌素、