蒸发(浓缩)与干燥

工业制盐的原理工业制盐是一种将海水或盐湖中的盐分提取出来，并进行加工处理，生产出食盐的过程。

它主要包括海水或盐湖的提取、除杂、蒸发浓缩、结晶、干燥等环节。

下面将介绍工业制盐的原理及流程。

1. 提取盐水工业制盐的第一步是提取盐水。

常见的方式是从海水或盐湖中提取。

海水中含有约3%的氯化钠（NaCl），而盐湖中的含量可高达60%以上。

将海水或盐湖水引入专用的设备中，经过过滤与除杂，去除其中的杂质和悬浮物质，得到较为纯净的盐水。

2. 蒸发浓缩提取到的盐水需要进行蒸发浓缩，以使盐分含量增加，方便后续的结晶分离。

蒸发浓缩有多种方法，其中常用的是真空蒸发和多效蒸发。

a. 真空蒸发：将盐水加热至沸点以上，使水分蒸发，而盐分保持溶解状态。

通过降低环境压力，降低盐水蒸发所需的温度，减少能源消耗，提高提取效率。

b. 多效蒸发：将盐水依次在多个蒸发器中循环流动，通过逐级升高压力的方式，使盐水在低温下蒸发。

利用蒸汽多次利用和加热过程中余热的回收，提高能源利用效率。

3. 盐晶分离经过蒸发浓缩后，得到的盐水会进一步减少水分，溶解的盐分逐渐达到饱和状态开始结晶。

在结晶过程中，通过控制温度、浓度和结晶速度等条件，可以使晶体呈现不同的形态和大小。

一般来说，盐晶分离可使用以下几种方法：a. 自然结晶法：将盐水放在浅盐池中，依靠气温、气流和阳光光照等外界条件，使盐水自然蒸发结晶。

由于自然结晶速度较慢，盐晶比较均匀，但产量较少。

b. 机械结晶法：将蒸发浓缩后的盐水放入结晶器中，通过搅拌、冷凝、过滤等方式，加速结晶过程。

机械结晶法生产效率高，生产规模大，但晶体质量较差。

c. 电渗析法：通过正电极和负电极之间的电极反应，使盐分在正负极之间进行迁移与析出。

电渗析法具有操作简单、节能高效等优点，可以获得较高纯度的盐晶。

4. 盐晶处理经过盐晶分离后，得到的湿盐晶需要进行进一步处理。

一般步骤包括溶解、离心、过滤、洗涤等环节。

主要目的是除去余留在盐晶中的杂质，提高盐的纯度。

中草药提取液浓缩的方法
1.真空蒸发浓缩法
真空蒸发浓缩法主要利用真空蒸发设备，将草药提取液放入蒸发罐中，在低温条件下施加适当的真空，使提取液中的水分蒸发。

这种方法能够在
较低的温度下进行，有利于保留草药中的热敏性物质。

但是这种方法蒸发
速度较慢，且对设备要求较高。

2.浓缩干燥法
浓缩干燥法是将草药提取液在较高温下进行干燥，使其中的水分蒸发。

干燥过程中可以利用喷雾干燥器、流化床干燥器等设备，通过热空气或氮
气进行干燥。

这种方法干燥速度快，可以实现连续生产，但是需要控制好
温度，避免引起草药有效成分的分解。

3.冷冻浓缩法
冷冻浓缩法主要利用冷冻设备，将草药提取液在低温下进行冻结，然
后在真空条件下进行蒸发。

冷冻过程中，水分会在凝固状态下蒸发，从而
使草药溶液浓缩。

这种方法通过减小溶液中的溶质浓度，降低其蒸发温度，有利于保留草药的有效成分。

但是冷冻设备运行成本较高，且操作较为繁琐。

4.回流浓缩法
回流浓缩法是将草药提取液放入回流蒸发器中，在加热和冷却的作用下，使提取液中的水分蒸发。

在回流装置中，草药提取液通过循环泵进行
回流，实现多次蒸发浓缩。

这种方法比较经济实用，操作简便，适用于中
小规模的生产。

需要注意的是，在进行中草药浓缩的过程中，应严格控制温度和时间，避免草药有效成分的破坏。

此外，不同的浓缩方法适用于不同的中草药，
应根据草药的性质和需求选择适合的浓缩方法。

中药药剂的浓缩与干燥第一节浓缩一.浓缩的基本原理与影响因素常考题型为A.C型题.★(一)浓缩的基本原理蒸发浓缩可在沸点或低于沸点时进行.又可在减压或常压下进行.为提高蒸发效率.生产上蒸发浓缩均采用沸腾蒸发.沸腾蒸发浓空的效率常以蒸发器生产强度来衡量.蒸发器生产强度是指单位时间内.单位传热面积上所蒸发的溶剂量.★(二)影响浓缩的因素1．传热温度差(△t)的影响提高加热蒸汽的压力和降低冷凝器中二次蒸汽的压力.都有利于提高传热温度差.2．总传热系数学(K)的影响一般地说.增大总传热系数是提高蒸发浓缩效率的主要途径.由传热原理可知.增大K的主要途径是减少各部分的热阻.管内溶液侧的垢层热阻(RS)在许多情况下是影响K的重要因素.尤其是处理易结垢或结晶的物料时.往往很快就在传热面上形成垢层.致使传热速率降低.为了减少垢层热阻.除了要加强搅拌和定期除垢外.还可从设备结构上改进二.浓缩的方法与设备常考题型为B.C.X型题.(一)常压浓缩被浓缩液体中的有效成分应是耐热的.该法耗时较长.易使成分水解破坏.★★(二)减压浓缩优点是:①压力降低.溶液的沸点降低.能防止或减少热敏性物质的分解,②增大了传热温度差.蒸发效率提高,③能不断地排除溶剂蒸汽.有利于蒸发顺利进行,④沸点降低.可利用低压蒸汽或废气作加热源,⑤密闭容器可回收乙醇等溶剂.但是.溶液沸点下降也使粘度增大.又使总传热系数下降.1．减压蒸馏器在减压及较低温度下使药液得到浓缩.同时可将乙醇等溶剂回收.2．真空浓缩罐用水流喷射泵抽气减压.适于水提液的浓缩.3．管式蒸发器★★(三)薄膜浓缩特点:①浸提液的浓缩速度快.受热时间短,②不受液体静压和过热影响.成分不易被破坏,③能连续操作.可在常压或减压下进行,④能将溶剂回收重复使用.1．升膜式蒸发器适用于蒸发量较大.有热敏性.粘度适中和易产生泡沫的料液.不适用高粘度.有结晶析出或易结垢的粒液.2．降膜式蒸发器适于蒸发浓度较高.粘度较大的药液.由于降膜式没有液体静压强作用.沸腾传热系数与温度差无关.即使在较低传热温度差下.传热系数也较大.对热敏性药液的浓缩更有益.3．刮板式薄膜蒸发器适于高粘度.易结垢.热敏性药液的蒸发浓缩.但结构复杂.动力消耗大. 4．离心式薄膜蒸发器适于高热敏性物料蒸发浓缩.★★(四)多效浓缩可节省能源.提高蒸发效率.按药液加入方式的不同把三效蒸发分为四种流程.①顺流加料法.②逆流加料法.③平流加料法.④错流加料法.注意:①真空度过大或过小.均影响浓缩效率.②浓缩至一定程度时.料液极易产生泡沫.出现跑料.③一效加热器蒸汽压力应保持在设计范围内.若其压力明显升高.可能是收膏时膏料在管壁结垢而影响传热.应打开加热器清除垢层.第二节干燥★一.干燥的基本原理与影响因素常考题型为A.C.X型题.(一)干燥的基本原理1．湿物料中水分的性质湿物料中所含水分性质的不同影响干燥效果.(1)总水分=平衡水分+自由水分(2)结合水与非结合水(3)平衡水分与自由水分自由水分=全部非结合水+平衡水分2．干燥速率干燥速度取决于内部扩散和表面气化速度.干燥过程分成两阶段.恒速阶段(平行于横轴直线)和降速阶段(斜向下线).在恒速阶段..干燥速率与物料湿含量无关.而在降速阶段.干燥速率近似地与物料湿含量成正比.物料湿含量大于C0时.干燥过程属于恒速阶段.当物料湿含量小于C0时.干燥过程属于降速阶段.(二)影响干燥的因素恒速阶段与干燥介质条件和物料表面水分气化速率有关.降速阶段主要与内部扩散(物料特性)有关.二.干燥的方法与设备常考题型为C.X型题.(一)常压干燥1．烘干干燥干燥时间长.易引起成分的破坏.干燥品较难粉碎.为加快干燥.可加强翻动.及时粉碎板结硬块(颗粒剂可在成品八成干时.先整粒再干燥).并应及时排出湿空气.2．鼓式干燥干燥品呈薄片状.易于粉碎.适用于中药浸膏的干燥和膜剂的制备.3．带式干燥中药饮片.茶剂常用.★★(二)减压干燥特点:干燥的温度低.速度快,减少了物料与空气的接触机会.避免污染或氧化变质,产品呈松脆的海绵状.易于粉碎.适于稠膏(相对密度应达1.35以上.摊于不锈钢盘中)及热敏性或高温下易氧化物料的干燥.但应控制好真空度与加热蒸汽压力.以免物料起泡溢盘.造成浪费与污染.★★(三)流化干燥1．沸腾干燥又称流化床干燥.主要结构:空气预热器.沸腾干燥室.旋风分离器.细粒捕集室和排风机等.特点:适于湿粒性物料的干燥,气流阻力较小.物料磨损较轻.热利用率较高,干燥速度快.产品质量好.干燥时不需翻料.且能自动出料.节省劳力.适于大规模生产.但热能消耗大.清扫设备较麻烦.2．喷雾干燥此法是流化技术用于液态物料干燥的一种较好方法.主要结构:空气加热器.锥形塔身(上部有料液高速离心喷盘.并有热风进口).旋风分离器.干粉收集器.鼓风机等.特点:在数秒钟内完成水分的蒸发.获得粉状或颗粒状干燥制品,药液未经长时间浓缩又是瞬间干燥.特别适用于热敏性物料,产品质量好.为疏松的细颗粒或细粉.溶解性能好.且保持原来的色香味,操作流程管道化.符合GMP要求.是目前中药制药中最佳的干燥技术之一.★★(四)冷冻干燥又称升华干燥.特点:物料在高真空和低温条件下干燥.尤适用于热敏性物品的干燥,成品多孔疏松.易于溶解,含水量低.有利于药品长期贮存.但设备投资大.生产成本高.(五)红外干燥特点:干燥速率快.热效率较高.成品质量好.但电耗过大.其中隧道式红外干燥机.主要用于口服液及注射剂安瓿的干燥.适于热敏性物料干燥.尤适用于中药固体粉末.湿颗粒及水丸等物料的干燥.(六)微波干燥特点:干燥时间短.对药物成分破坏少.且兼有杀虫及灭菌作用.。

化学实验教案溶液的浓缩与干燥化学实验教案实验名称：溶液的浓缩与干燥实验目的：本实验旨在通过对溶液的浓缩与干燥操作，掌握浓缩与干燥的基本原理和操作技巧，以及学习如何制备高纯度的溶液。

实验原理：1. 浓缩：浓缩是指通过蒸发或其他方法，使溶液中溶质的相对含量增加的过程。

溶液浓缩的基本原理是根据溶液中溶质的挥发性差异，通过适当的加热或蒸发操作，使溶质挥发，从而使剩余溶液中溶质的浓度增加。

2. 干燥：干燥是指将溶剂或水分从溶液或固体物质中去除的过程。

溶液干燥的基本原理是通过加热、通风或其他方法，将溶剂或水分蒸发，从而得到干燥的溶液或固体。

实验器材和试剂：器材：蒸发皿、烧杯、加热板、玻璃棒、天平、滤纸等。

试剂：溶液（可选择盐酸溶液、硫酸溶液等）。

实验步骤：1. 浓缩操作：步骤一：取适量的溶液倒入烧杯中。

步骤二：将烧杯放置在加热板上，轻轻加热。

步骤三：通过适当调节加热板的温度，使溶液缓慢蒸发。

步骤四：持续观察溶液的变化，直到溶液中的溶质达到所需浓度，停止加热。

步骤五：等待溶液冷却后，可得到浓缩后的溶液。

2. 干燥操作：步骤一：将浓缩后的溶液倒入蒸发皿中。

步骤二：将蒸发皿放置在加热板上，加热溶液。

步骤三：通过加热使溶剂蒸发，直至皿中的溶液干燥。

步骤四：待溶液完全干燥后，关闭加热板，让蒸发皿冷却。

步骤五：使用天平称量干燥后的溶质，记录质量。

实验注意事项：1. 操作过程中需要佩戴实验手套和护目镜，以确保安全。

2. 在进行蒸发和干燥操作时，要适度控制加热温度，避免溶质的分解或溶剂的剧烈喷溅。

3. 实验前应仔细阅读试剂安全说明，并按照实验室安全规定正确操作。

4. 在称量溶质质量时，需谨慎操作，尽量减小误差。

实验结果与分析：通过浓缩操作，可以将溶液中溶质的浓度提高，以达到实验要求的目标浓度。

通过干燥操作，可以将溶液或固体样品中的溶剂或水分去除，得到高纯度的溶质或固体。

实验中需注意操作的仔细与精确，保证蒸发和干燥的过程中不出现失重或挥发物溅出等情况。

蒸发浓缩冷却结晶步骤一、降温结晶：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤干燥蒸发结晶：蒸发结晶，过滤洗涤二、具体过程降温结晶：先加热溶液，蒸发溶剂成饱和溶液，此时降低热饱和溶液的温度，溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出，叫降温结晶。

蒸发结晶：蒸发是指将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂脱离溶质的过程；结晶是溶质聚合变为固体（晶体）的过程。

三、原理（1）降温结晶的原理是温度降低，物质的溶解度减小，溶液达到饱和了，多余的即不能溶解的溶质就会析出。

例如冬天捞碱，就是这个道理（利用温度的变化）。

（2）蒸发结晶的原理是恒温情况下或蒸发前后的温度不变，溶解度不变，水分减少，溶液达到饱和了即多余的溶质就会析出。

例如盐碱湖夏天晒盐。

如果两种可溶物质混合后的分离或提纯，谁更容易达到饱和，就用谁的结晶方法，如氯化钠中含有少量的碳酸钠杂质，就要用到氯化钠的结晶方法即蒸发结晶，反之则用降温结晶。

溶解度曲线呈明显上升趋势的物质，其溶解度随温度变化较大，一般用降温结晶（硝酸钾），溶解度曲线略平的物质，其溶解随温度变化不大，一般用蒸发结晶。

四、蒸发浓缩冷却结晶与蒸发结晶的区分1、定义不同：蒸发结晶过滤是把溶剂蒸发后溶质渗出。

蒸发浓缩过冷却结晶是因为温度冷却下降后，溶解度下降后析出溶质。

2、温度不同：蒸发结晶过滤是在较高温度下析出结晶，主要是用于溶解度对温度变化小的物质。

蒸发浓缩冷却结晶是在较低温度下结晶，主要用于溶解度随温度变化大的物质。

通常结晶温度越低，晶体含结晶水越多。

3、剩余溶液不同。

蒸发结晶过滤剩余的溶液是水，不需要洗涤。

蒸发浓缩冷都结晶剩余的还是饱和溶液，不是水，需要洗涤，不然表面残留含杂质的溶液，等干燥后又不纯了。

要用有机溶剂，比如乙醇之类的。

有机溶剂易挥发，很快就自然干燥了。

4、蒸发方式不同：蒸发结晶直接在蒸发皿中加热蒸发溶液至出现大量晶体（或有晶膜出现）即停止，用蒸发皿的余热将剩余的溶剂蒸干。

降温结晶先要加热浓缩得到热饱和溶液，然后趁热过滤除去不溶性杂质，再冷却结晶，过滤，得到的晶体中还可能含有其他杂质，若要进一步提纯，再进行重结晶。

浓缩与干燥的方法浓缩与干燥是一种物质分离和处理的常见方法，主要用于将溶液、混合物或者悬浮液中的溶剂或者水分去除，使得样品得以浓缩或者干燥。

这两种方法常常在制药、食品加工、环境监测、化学实验等领域中得到广泛应用。

下面将详细介绍浓缩与干燥的方法以及其原理和应用。

一、浓缩的方法：1.蒸发浓缩法：蒸发浓缩法是最常见的浓缩方法之一，通过将溶液加热，使溶质快速转化为气态，蒸发掉其中的溶剂，从而实现浓缩。

蒸发浓缩常用的设备有蒸发皿、蒸发器、旋转蒸发仪等，可以根据需要选择合适的设备。

蒸发浓缩适用于大部分溶液浓缩，但对于挥发性差的物质，蒸发浓缩效果较差。

2.真空浓缩法：真空浓缩法是利用物理方法将溶液中的溶剂通过真空蒸发移除，实现浓缩的一种方法。

真空浓缩法常用的设备有真空蒸发器、旋转蒸发仪等。

通过降低环境压力，减少溶剂的蒸发温度，避免了热敏物质的破坏。

真空浓缩适用于挥发性差的物质浓缩，常用于制药、化学、生物等领域。

3.冷冻浓缩法：冷冻浓缩法是利用溶液在低温下冷冻结晶，形成冰的过程中除去部分溶剂，实现浓缩的一种方法。

冷冻浓缩法常用于生物化学实验、制药等领域。

通过使溶液中的溶质出现结晶，然后将其中的溶剂去除，达到浓缩的目的。

二、干燥的方法：1.真空干燥法：真空干燥法是通过将样品放入真空环境中，在低压下加热，以加快溶剂的蒸发速度，从而实现干燥的一种方法。

真空干燥法常用于化学实验室中的样品干燥，也被广泛应用于制药、食品加工等领域。

真空干燥可以快速、均匀地除去样品中的水分或其他溶剂，避免了高温对样品的破坏。

2.热风干燥法：热风干燥法是将样品放入加热后的干燥箱中，通过热风的流动将样品中的水分或溶剂蒸发去除，实现干燥的一种方法。

热风干燥法常用于工业生产中对固体物料进行干燥，也常用于食品加工、木材干燥等领域。

通过控制温度和风速，可以实现快速、均匀的样品干燥。

3.减压干燥法：减压干燥法是将样品置于低压环境中，通过减压将样品中的溶剂蒸发去除，实现干燥的一种方法。