浓缩与干燥机械设备
第六章 食品浓缩、干燥机械与设备
一、浓缩于干燥的概念
●浓缩是从溶液中除去部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，旨在提高溶液的浓度。
常用的浓缩方法有常压加热浓缩、真空浓缩、冷冻浓缩、结晶浓缩等。
●干燥是在物料内部的溶剂借助于分子扩散作用从固相物料溶质相对完全除去的过程，即从食品或食品物料中除去水分的过程。
由于溶液中水分的去除不是采用加热蒸发方法，而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可避免芳香物质因加热所造成的挥发损失。
3、对浓缩设备的要求
（1）适应物料性质，符合工艺要求和食品卫生。
（2）保证达到要求的浓度。
（3）合理使用加热蒸汽和二次蒸汽，降低全厂耗气量和燃料耗用量。
（4）在一定容积内尽量增大其加热面积，以减少金属耗量和占地面积。
（5）蒸发效能好，具有较高的传热系数，热能利用率高。
（6）结构简单，制造、安装、维修和清洗方便。
（5）在浓缩过程中，可提取果汁中的芳香物质。
2、干燥的目的
（1）去除物料中水分，减少其体积和重量，便于产品的贮藏和运输。
（2）满足食品含水量的要求，防止微生物在成品中繁殖，延长贮存时间。
（3）抑制贮藏中的生化反应，保证产品质量。
（4）经干燥和其他工艺处理，制成不同风味和形状的产品。
三、浓缩于干燥的一般方法
但浓缩盘管中心处的物料相对来说距加热管较远与同一液位物料相比密度较大呈下降趋势故受热蒸发的那部分物料不但密度大而且液位又高必向盘管中心处下落从而形成了料液自锅壁及盘管处上升又沿盘管中心向下的反复循环状态
第六章食品浓缩、干燥机械与设备
知识目标:
●掌握常用浓缩方法（真空浓缩、冷冻浓缩）的工作原理及特点。
（2）表面式冷凝器
（3）低水位冷凝器
食品机械与设备：第八章 浓缩设备
真空浓缩设备的基本结构
真空蒸发浓缩设备主要构成： 蒸发器 冷凝器 除沫器 真空系统
蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主体，由加热室与分离室（蒸发室）两 部分构成，食品料液在此受到加热发生汽化，产生浓缩液和二次蒸汽。
2 降膜式蒸发器
结构与升膜式蒸发器相似 主要区别是料液从加热器顶部加入，经料液分布器分配进入加热器，沿管壁成膜状向下流。 因此其分离室位于加热室的下方。加热室管的顶部或内部安装料液分布器。
料液分布器-核心部件
作用：使料液在加热管内均匀成膜并阻止二次蒸汽上升。 常用的布膜器。 （1）螺纹导流杆-导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体，料液通过沟槽后沿管壁周边 旋转流下； （2）锥形导流杆-导流管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集； （3）齿形溢流口-利用加热管上端管口的齿缝来分流液体，液流被均匀分割成数 个小液流，然后在表面张力作用下形成均匀的环形液膜； （4）旋流导流器-圆筒型结构，靠管子上端的旋液器分流液体，液料由进料口进 入后在离心力作用下，沿内壁旋转流下而形成液膜。
工作原理（过程）
料液自加热器顶部加入，在降膜料液分 布器作用下，沿管内壁成液膜状均匀进 入加热管。 液膜在自身重力作用及二次蒸汽的快速 流动的诱导下沿管内壁成液膜状下降。 汽液混合物进入蒸发分离器进行分离， 二次蒸汽由分离器顶部排出，浓缩液则 由底部出料泵抽出或由泵送回器身顶部 重新蒸发。
升降膜式蒸发器
阀出料。
盘管式蒸发器的特点
优点： 结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制； 盘管为扁圆形截面，液料流动阻力小，通道大，适于黏度较高的液 料； 由于加热管较短，管壁温度均匀，冷凝水能及时排除，传热面利用 率较高； 便于根据料液的液面高度独立控制各层盘管内加热蒸汽通断及其压 力，以满足生产或操作的需要。
白糖生产设备与设施清单解析
白糖生产设备与设施清单解析白糖是生活中常见的食品原料，它在烘焙、烹饪和饮品制作中扮演着重要角色。
白糖生产是一项复杂的工艺，涉及到多个设备和设施。
在本文中，我将对白糖生产设备与设施进行详细解析，从而帮助您更深入地了解这个主题。
在白糖生产过程中，主要涉及到以下设备与设施：1. 取料设备：白糖的原料通常是甘蔗或甜菜根，取料设备用于将这些原料送入生产线。
这些设备包括输送带、提升机和脱水机等。
通过这些设备，原料能够顺利地流经整个生产过程。
2. 清洁设备：在白糖生产过程中，原料中的杂质需要被清除，以保证生产出的白糖的纯净度。
清洁设备包括清洗机、滚筒筛和清选机等，它们能够有效地去除原料中的杂质和不洁物。
3. 破碎设备：原料经过清洗后，需要被破碎成适当的粒度，以便后续工序的进行。
破碎设备通常包括刨刀破碎机和研磨机等，它们能够将原料破碎成所需的颗粒大小。
4. 搅拌设备：白糖生产过程中需要进行多次的搅拌和混合，以确保原料中的糖分均匀分布。
搅拌设备包括搅拌机和混合机等，它们能够将原料彻底搅拌均匀。
5. 过滤设备：在白糖生产中，需要对糖浆进行过滤，以分离出纯净的糖液。
过滤设备通常包括过滤机和离心机等，它们能够将悬浮物和固体颗粒从糖浆中过滤掉。
6. 浓缩设备：将过滤后的糖液进行浓缩是白糖生产的关键步骤之一。
浓缩设备包括蒸发器和真空设备等，通过蒸发和真空作用，能够将糖液中的水分逐渐蒸发，从而使糖液浓缩成糖浆。
7. 结晶设备：糖浆浓缩后，需要通过结晶设备将其冷却并结晶成固体的白糖。
结晶设备包括结晶锅和冷却装置等，通过适当的温度和压力控制，能够使糖浆逐渐结晶成白糖颗粒。
8. 干燥设备：白糖结晶后，需要对白糖颗粒进行干燥，以去除余留的水分。
干燥设备通常采用烘干机和风干机等，它们能够将白糖颗粒中的水分蒸发掉，使白糖达到标准的干燥程度。
9. 包装设备：生产出的白糖需要进行包装，以确保其质量和保存期限。
包装设备通常包括称重机、包装机和封口机等，它们能够将白糖装入包装袋中，并对包装袋进行封口密封。
浓缩干燥注意事项
浓缩干燥注意事项
浓缩干燥是一种常用的物质处理方法，用于从溶液中去除溶剂并将物质浓缩。
在进行浓缩干燥时，需要注意以下几个方面：
1. 安全操作：浓缩干燥通常涉及高温和易燃溶剂，因此在操作时需要戴好防护眼镜和手套，确保操作环境通风良好，避免发生意外。
2. 选择合适的设备：选择合适的浓缩干燥设备，如旋转蒸发仪、喷雾干燥器等，根据所需的溶剂性质和浓缩量确定最佳设备。
3. 控制温度：根据溶剂性质和待浓缩的物质，控制合适的干燥温度。
过高的温度可能导致物质分解，过低的温度则会延长干燥时间。
4. 控制压力：控制好干燥设备的压力，避免溶液汽化过快或过慢，导致干燥效果不理想。
5. 考虑物质的特性：针对不同的物质特性，选择适当的浓缩干燥方法。
有些物质可能需要在惰性气体保护下进行，以避免氧化或分解。
6. 确定干燥终点：通过观察溶剂的沸点和样品的外观，确定浓缩干燥的终点。
过度浓缩或干燥不足都会影响物质的品质和纯度。
7. 清洁设备：在浓缩干燥完成后，及时清洁设备，以防止残留物质对下次试验的影响。
总之，在进行浓缩干燥时，我们需要注意操作安全、合理选择设备、控制温度和压力、考虑物质特性、确定干燥终点并及时清洁设备，以确保安全高效地完成浓缩过程。
第十章--浓缩设备
• （2）非平衡浓缩
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半 透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
作的压力是自动分配的，且逐级降低。
多效真空浓缩设备操作流程大致可分为顺流、逆流、平
流、混流和额外蒸汽运用 。
1）并流法：
• 溶液与蒸汽的流 动方向相同，即 均由第一效顺序 至末效。
• •
特点： 原料液由泵泵入一效罐。由于蒸发室压力由一效至末效依
次递减，故料液在效间流动不需用泵； • 由于料液沸点依效序递降，因而当前效料液进入后效时， 便在降温的同时放出其显热，供一小部分水分汽化（自蒸发 ），可产生更多蒸汽，节省蒸汽; • 由于后效溶液浓度较前效大，且温度低，使传热系数降低 ，影响传热（末效蒸发困难）。 • (但高浓度料液处于低温)对浓缩热敏食品是有利的。
• 注意事项
• 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。
• 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果
汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 结构 料液从顶部进入加热
器内，在降膜分布器 汽液分离器 的作用下，均匀地进 液体分布器 人加热管中，受二次 蒸汽的快速流动和本 加热器 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
上升；在管上部分由于膨胀的二次蒸汽而产生强的上升力，使 料液成薄膜状在管内上升，在管顶部成喷雾状，以较高速度进 入气液分离器，在离心力的作用下使气液分离。
中药行业工作中的药品生产工艺优化与设备改造
中药行业工作中的药品生产工艺优化与设备改造中药作为我国独特的传统医学体系，具有悠久的历史和丰富的药材资源。
随着现代科技的发展，中药制药过程中的工艺优化和设备改造变得尤为重要。
本文将探讨中药行业在药品生产工艺优化和设备改造方面的挑战与机遇。
一、药品生产工艺优化中药行业的工艺优化是指通过提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方式，对药品生产过程进行优化。
工艺优化需要从原材料的采购、加工、提取、炮制等方面入手。
1. 原材料采购中药生产依赖于药材的质量和稳定性，因此在原材料采购方面，中药企业需要与种植户建立长期稳定的合作关系，确保原材料的供应稳定和质量可控。
2. 加工与提取工艺优化应注重中草药加工与提取技术的改进。
通过引入新的加工设备和技术，如微波干燥、超声波提取等，可以提高提取效率，减少水耗和能耗，并降低生产过程中的环境污染。
3. 炮制中药炮制是指通过加热、蒸煮等工艺将草药进行处理，以改善其药理效果。
在炮制过程中，通过调整温度、时间等参数，优化药材的处理效果，提高产品的质量和稳定性。
二、设备改造设备改造是指将先进的技术和设备应用于中药生产过程中，以提高生产效率和产品质量。
设备改造需要从原料处理、提取、浓缩、干燥等方面入手。
1. 原料处理设备中药生产的原料处理通常包括清洗、粉碎等过程。
优化这些步骤可以使用先进的设备，如自动清洗机、高效粉碎机等，提高生产效率，以满足市场需求。
2. 提取设备中药提取是中药生产的核心环节之一。
常见的提取设备有溶剂提取罐、浸提罐等。
通过引入新型的提取设备，如超声波提取设备、微波提取设备等，可以提高提取效率，缩短提取时间，并保留更多有效成分。
3. 浓缩与干燥设备浓缩和干燥是中药制剂生产中的重要工艺环节。
传统的浓缩和干燥设备通常效率低下，能耗高。
在改造过程中，可以引入新型的薄膜浓缩技术、喷雾干燥技术等，提高产品质量，减少能耗。
三、挑战与机遇中药行业在药品生产工艺优化和设备改造方面面临着一些挑战，但也蕴含着巨大的机遇。
中药药剂的浓缩与干燥
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.。
浓缩干燥机械设备的结构认识及维修保养(食品加工机械课件)
1
一、概念及方法
1、浓缩：出去液态食品料液中部分水分后仍保持
液态的操作过程缩。
2
真空浓缩设备
一、真空浓缩装置的分类： ➢ 按料液的流程分：循环式、单程式 ➢ 按加热蒸汽被利用的次数分：单效浓缩设备、
多效浓缩设备。 ➢ 按加热器的结构形式分：中央循环管式、盘管
5
式、升膜式、降膜式、片式、刮板式浓缩设备
3
真空浓缩装置的辅助设备
本体：蒸发器 附属设备：分离器、
捕集器、 真空装置
4
冷冻浓缩设备
冷冻浓缩：使溶液中的一部分水以冰的形式析出， 并将其从液相中分离出去，从而使溶液浓缩的 方法。
1. 冷冻结晶设备 2. 冰晶悬浮液分离设备 3. 冷冻浓缩设备的装置系统
蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥
(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
食品机械与设备名词解释部分
1.CIP：是cleaning in place的简称。
即为完全不用拆开机械和管道，就可以进行清洗工作。
乳业词典将其定义为：不用拆开或移动装置，即可用高温、高浓度的洗涤液，对装置加以强力的作用，把与食品的接触面清洗干净的方法。
2.食品杀菌的定义及方法：是利用理化因素杀灭食品中因污染而存在的致病菌、腐败菌及其他病原微生物，同时要求杀菌过程尽可能的保留食品的营养成分和风味，以便加工后的相关产品在密封的包装容器内有一定的保质期。
分类：食品杀菌的方法有物理杀菌和化学杀菌两大类，化学杀菌是使用过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸钠等杀菌剂。
物理杀菌包括热杀菌和冷杀菌两类。
热杀菌有巴氏杀菌、高温短时杀菌和超高温瞬时杀菌之分。
3.筛面利用系数是指整个筛面上筛孔所占面积与筛面总面积之比。
4.粉碎：固体物料在机械力的作用下，克服内部的凝聚力，分裂为尺寸更小的颗粒，此过程为粉碎操作。
5.离心分离、膜分离、分离系数：离心分离是指借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。
膜分离是根据生物膜对物质选择性通透的原理所设计的一种对包含不同组分的混合样品进行分离的方法。
分离因数是衡量离心分离机性能的重要指标。
表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值Fr=RW2/g.6.生产率和分级效率：生产率指单位时间内处理原料的数量，分级效率指滚筒分级筛分级的准确程度。
二者呈反比关系，即时间t增大，分级效率增高，生产率降低。
7.均质：均质是将两种通常互不相容的液体进行密切混合，使一种液体或胶体颗粒粉碎成为小球滴从而分散在另一种液体之中的特殊的混合操作过程。
目的是获得粒子很小且均匀一致的混合液料，通过均质将食品原料的浆汁液进行细化，混合，可以大大提高食品的均匀性，防止或减少液状食品物料的分层，改善外色泽及香味，提高食品质量。
均质的三大机理是撞击学说、剪切学说、空穴学说。
均质机的特点：运转稳定、噪音小、清洗方便、机动灵活、可连续使用。
对物料进行超细分散乳化。
第七章 中药提取液的浓缩与干燥
第七章 中药提取液的浓缩与干燥
第一节 浓 缩
实用文档
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概述
• 浓缩：浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单 元操作，蒸发是浓缩的重要手段，即经传热过程， 将挥发性大小不同的物质进行分离的一种工艺操 作。也就是说溶液经过受热，借助气化作用除去 溶剂。
①提高加热蒸气的压力，可提高Δtm，从而提高效率，但 热敏性药物易破坏，且不经济。
②常用减压蒸发，可降低溶液的沸点，可提高Δtm，但若温 度过低，真空度过高，易因溶液沸点降低引起黏度增加， 传热系数降低，故Δtm提高应有一定的限度；
③控制适宜的液层深度。因为下部溶液所受的压力（液柱静 压头）比液面处高，相应的溶液沸点随其深度的增加逐 渐升高，使Δtm逐渐变小，因此不宜过度加深液层的深 度。沸腾蒸发可改善液实柱用静文档压头的影响。
⑵使药液剧烈沸腾产生大量泡沫，以泡沫 内外表面为蒸发面进行蒸发。
应用较多
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2.薄膜蒸发特点
• 浸出液的浓缩速度快，受热时间短； • 不受液体静压和过热的影响，成分不易
被破坏，适用于热敏性成分；
• 能连续操作，可在常压或减压下进行； • 温度均匀； • 能将溶剂回收重复使用。
实用文档
（1）升膜式蒸发器（药液从列管蒸发器底部进 入）
（二）减压蒸发（减压浓缩）
• 使蒸发器内形成一定的真空度，抽掉液面上 的空气和蒸气，使溶液的沸点减低，进行沸 腾蒸发操作。由于溶液沸点降低，能防止或 减少热敏成分的分解，增大传热温度差（加 热蒸汽的温度与溶液的沸点之差），强化蒸 发操作，并能不断的排出溶剂的蒸气，有利 于蒸发顺利进行。
第十章--浓缩设备
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半 透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
• 注意事项 • 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。 • 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果 汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 料液结从构顶部进地进 人加液热体管分中布，器受二次 蒸汽加的热快器速流动和本 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
清洗方便；适于浓度较大，不易 结晶、结垢的物料
中央循环管式蒸发器
主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产
• （一）作用原理 • 食品料液经过由 沸腾管和中央循环管所 组成的竖式管加热面进 行加热，由于传热产生 重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发， 从而达到浓缩目的。
• （二）主要构造 • 1. 加热器
•（1）平衡浓缩
•利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法， 如蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
•①蒸发浓缩
采用浓缩设备把物料加热，使物料中易挥发部分水分在其沸点 温度下不断地由液态变为汽态，并将汽化时产生的二次蒸汽不 断排除，从而使制品浓度不断提高，直至达到浓度要求。这种 方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
• 各层盘管单独用阀门控制，可根据料液面来调节加热面。
2．盘管式的工作原理
浓缩与干燥的方法
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。
中药材提取车间主要设备
9
机械传递窗
20台
10
烘手器
20台
11
感应喷雾消毒器
20台
12
洗衣机（带烘干）
2台
13
不锈钢除尘器
风量：500-850m³/h
15台
14
疏水自动加压器
额定排水量：4m³/h
1台
15
拼装式冷库
V=200m³
2台
1个
7
过滤器
规格：PN=10Mpa v=20L
1台
8
料罐
规格:Φ400×2000
3个
9
蒸汽包
1个
10
冷水箱
规格：v=2000L
1个
11
热水箱
1个
12
CO2高压泵
1台
13
变频器
1台
14
计量器
1台
15
CO2输送泵
1台
16
制冷机组
1台
17
热水泵
不锈钢泵头
6台
18
热水泵
铜泵头
6台
19
隔膜泵
1台
20
搅拌泵
6台
3台
8
泵
规格：CQ50-32-105G
2台
9
药液输送带
规格：L≈85m
1台
七
收膏、干燥、粉碎设备
1
喷雾干燥器
蒸发量：300kg/h
2台
2
带式真空干燥器
生产能力：30kg/h
3台
3
粉碎机
生产能力：100-300kg/h
2台
八
辅助设备
1
真空泵
Q=5000m³/h
第七章 中药提取液的浓缩与干燥
第七章中药提取液的浓缩与干燥学习要求：1．掌握影响药液浓缩的因素，常用的浓缩方法、原理及其选用；影响药物干燥的因素，常用的干燥方法、原理及其选用。
2．熟悉中药常用浓缩、干燥设备的性能及使用保养。
第一节浓缩浓缩通常是在沸腾状态下，经传热过程，利用气化作用，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。
是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作。
中药提取液经浓缩制成一定规格的半成品，或进一步制成成品，或浓缩成过饱和溶液使析出结晶。
在实际生产中，除以水为溶剂提取中药成分外，还经常使用乙醇或其他有机溶剂，故浓缩时必须回收溶剂蒸气，以免污染环境和浪费溶剂，甚至造成危险。
因此，浓缩设备与蒸馏设备常常是通用的。
二者目的不同，浓缩只能把不挥发或难挥发性物质与在该温度下具有挥发性的溶剂(如乙醇或水)分离至某种程度，得到具有一定密度的浓缩液，并不以收集挥散的蒸气为目的；而蒸馏是把挥发性不同的物质尽可能彻底分离，并以蒸气再凝结成液体为目的，即必须收集挥散的蒸气。
蒸发是浓缩药液的重要手段，此外，还可以采用反渗透法、超滤法、膜蒸馏法等，使药液浓缩。
一、影响浓缩效率的因素生产中蒸发浓缩是在沸腾状态下进行的，故不能用自然状态下蒸发公式来解释影响浓缩效率的因素。
发的效率常以蒸发器的生产强度来表示。
即单位时间、单位传热面积上所蒸发的溶剂或水量。
可用下式表示：U=W/A=K·△tm/ r’ (7-1) 式中：U为蒸发器的生产强度[kg/(m2·h)]；W为蒸发量(kg/h)；A为蒸发器的传热面积(m2)；K为蒸发器传热总系数[KJ/(m2·h·℃)]；△tm为加热蒸气的饱和温度与溶液沸点之差(℃)；r’为二次蒸气的气化潜能(kJ/kg)。
由上式可以看出，生产强度与传热温度差及传热系数成正比，与二次蒸气的气化潜能成反比。
)的影响(一)传热温度差(△tm依照分子运动学说，气化是由于获得了足够的热能，使分子振动能力超过了分子间内聚力而产生的。
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第八章浓缩与干燥机械设备
第八章浓缩与干燥机械设备
第一节概述
第二节真空浓缩机械与设备
第三节冷冻浓缩机械与设备
第四节真空干燥设备
第五节喷雾干燥机械与设备
第六节沸腾干燥的机械与装备
第七节冷冻干燥技术装备
第八节电磁辐射干燥机械与装备
（三）蒸发器的结构与操作
1．中央循环管式浓缩锅
图8-1 中央循环管式浓缩锅
1—外壳；2—加热室；3—中央循环
动画管；4—蒸发室
2．盘管式浓缩锅
图8-2 盘管式单效真空浓缩装置
1—冷水分配头；2—视镜；3—加热蒸汽总管；4—人孔；5—放空旋
塞；6—蒸汽阀门操纵杆；7—浓缩罐；8—蒸汽分配管；9—盘管；
10—蒸汽阀门；11—温度计；12—放料旋塞；13—取样旋塞；14—
罐体支架；15—汽水分离器；16—排水器；17—冷却水排水泵；
18—电动机；19—真空泵；20—料液进口旋塞；21—冷却水排出
管；22—蒸汽压力表；23—不凝气体排出管；24—真空表；25—观
察孔图8-6 短形盘管进出口布置a.边进一边出b.同一边进出图8-7 盘管剖面图1.盘管2.浓缩锅壁3.螺栓4.填料5.法兰
3．升膜式浓缩设备
图8-4 降膜式蒸发器
5．刮板式薄膜浓缩设备。
图8－12 固定刮板式浓缩器
（a）立式降膜式
1.捕沫段；
2.原料入口；
3.冷凝水出口；
4.二次蒸
汽出口；5.不凝结气体出口；6.加热面；7.刮板；
8.浓缩液出口
8－13 活动刮板式薄膜浓缩器
1.料液；
2.蒸汽入口；
3.二次蒸汽；
4.液滴分
离器；5.冷凝水出口；6.浓缩液出口
真空浓缩辅助设备
a b c d
（2）水力喷射式冷凝器
（五）多效蒸发设备的流程
各效蒸发浓缩设备依据于溶液与蒸汽的流动方向不同，可分为并流法、逆流法、错流法以及平流法四种。
图8-9 多效浓缩设备的流程
(a)顺流法；(b)逆流法；(c)并流法
果汁浓缩设备举例
（1）常压浓缩在常温下用双层锅加热浓缩，此法的缺点是蒸发慢、温度高，因此芳香物质和维生素损失较多，色泽差，现在较少使用。
（2）真空浓缩在减压条件下，使果汁中的水分在较低的温度下迅速蒸发。
果汁受热温度低、时间短，既可保持果汁风味，亦减少营养物质的损失。
目前采用较多的是中温真空浓缩设备，温度一般在45℃～55℃左右。
如片式蒸发器，离心式薄膜蒸发器等。
另外，各种果汁的热稳定性差别很大。
如葡萄汁加热到100℃时，品质变化较小，而苹果汁不宜超过55℃。
（3）冷冻浓缩将果汁先行冻结，使果汁中的水分形成小形冰晶，果汁因失去水分而浓缩，再用离心机除去水的冰晶，即得到浓缩的果汁。
此法浓缩得到的果汁质量好，但设备投资及损耗大，浓缩倍数小。
图8-37
图8-39
（二）真空干燥设备的分类
真空干燥设备可分为间歇式和连续式两种。
1．间歇式真空干燥
图8-14 真空干燥箱示意图
1—真空表；2—抽气口；3—压力表；4—
安全阀；5—加热蒸汽进阀；6—冷却水排
出阀；7—疏水器；8—冷却水进阀
图8-15 圆筒搅拌型真空干燥器1—壳体；2，3—耙齿（左向）；4—传动器；5—压紧圈；6—封头；7—填料；8—压盖；9—轴承；10—无缝钢管；11—
耙齿（右向）1.壳体2.耙齿3.出料装置4.加料装置5.粉碎棒 6.密封装置7.搅拌轴8.
传动装置
双锥回转真空干操机
2．连续式真空干燥。
图8-16 单层带式真空干燥机
1—冷却滚筒；2—脱气器；3—辐射元件；4—加热滚筒；5—接真空系统；6—进料闭风装置；7—排料闭风装置
图8-17 多层带式真空干燥机
1—溶液箱；2—干燥机本体；3—冷凝器；
4—溶剂回收装置；5—真空泵；6—成品收集箱；7—泵；8—温水箱；
9—溶液供给泵1.进气风机2.循环风机3.加热器4.输送带5.排气风机6.加料斗
带式连续干燥机
图8-18 喷雾干燥示意图
喷雾干燥适合干燥的物料主要有：
乳制品：牛奶、奶油、冰淇淋粉等；
蛋白制品：豆粉、蛋粉等；
糖类制品：葡萄糖类制品；
谷类制品：麦精、淀粉等；
酵母制品：酵母粉、饲料酵母等；
饮料制品：速溶咖啡、速溶茶、可可等；
香料制品：天然香料、合成香料等；
肉、鱼类制品：骨粉、血浆粉、鱼粉等。
第五节喷雾干燥机械与设备 二、喷雾干燥装置的主要组件、分类及应用
（一）喷雾干燥装置的主要组件
喷雾干燥室、雾化器、热风分配器以及刮粉、出料装置、清扫装置。
附属设备：空气加热器、分离器、空气过滤器和物料进出的输送装置。
雾化器是关键组件，下面着重介绍雾化器。
压力式雾化器、
离心式雾化器和
气流式雾化器，
另外还有声波和超声波雾化器。
图9-2 立式喷雾干燥设备基本设置
图9-7 喷雾器结构
图9-8 M型
（Monarch）离心
压力式喷雾器图9-9 S型（Spraying）离心式压力式喷雾器
动画浏览。