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第四章 蒸发1.蒸发：在工业生产中，蒸发指含有不挥发性溶质的溶液受热沸腾汽化并移除蒸气，从而提高溶液中溶质浓度的过程。2.生产上采用的热源通常是新鲜的饱和水蒸气，称为加热蒸气，又称为生蒸气；从溶液中蒸发出来的蒸气称为二次蒸气。从蒸发器底部排出的浓缩液成为完成液。蒸发时二次蒸气必须从蒸发器内不断排除，否则蒸气和溶液间将逐渐趋于平衡，使蒸发不能继续进行。 1）若二次蒸气直接被冷凝不再利用，则称此为单效蒸发。 （2）若二次蒸气被用作多个蒸发器串联操作中的下一个蒸发器的加热蒸气，则这种操作方法称为多效蒸发。蒸发操作可在加压、常压和减压下进行。减压下为真空蒸发。蒸发的分类 按加热方式，分为直接加热和间接加热。 按蒸发方式的不同，分为自然蒸发和沸腾蒸发两大类。 按操作方式不同，分为间歇蒸发和连续蒸发。 按效数的不同，分为单效蒸发和多效蒸发。 按操作压力的不同，分为加压、常压和减压蒸发（真空蒸发）。 真空蒸发 真空蒸发——使溶液在减压下蒸发的过程，又称减压蒸发。真空蒸发的目的：降低溶液的沸点。真空蒸发的优缺点（与常压蒸发比较）：优点: （1）采用同样的加热蒸气（压力、温度），溶液沸点降低，蒸发器传热的平均温度差大，所需的传热面积小，强化了蒸发操作； （2）系统操作温度低，热损失小； （3）沸点降低，利于处理热敏性物料； （4）提供了利用温度较低的低压蒸气或废热蒸气作为加热蒸气的可能性，对加热热源的要求降低。 缺点：（1）蒸发器和冷凝器内压力低于大气压，需用泵抽出完成液和冷凝水； （2）要用抽真空装置保持系统的真空度，由此需要消耗一定的能量； （3）蒸发温度降低，溶液粘度增大，导致沸腾的传热系数减小并最终使蒸发器的传热系数减小。多效蒸发 由于多效蒸发是将多个蒸发器串联运行，除末效外各效的二次蒸气均作为下一效的加热蒸气，二次蒸气中的潜热被较为充分的利用，可节省加热蒸气。 多效蒸发的流程按溶液与蒸气流向不同分为三种：并流、逆流和平流。 并流加料法：是最常见的多效蒸发流程。流程中溶液和蒸气流向相同，都是从第一效顺序流至末效。生蒸气通入第一效加热室，第一效产生的二次蒸气作为加热蒸气进入第二效加热室，第二效的二次蒸气同样作为加热蒸气进入第三效加热室，以此类推，末效的二次蒸气则进入冷凝器全部冷凝后排出。与此同时，原料液进入第一效，浓缩后由底部排出，并依次流过第二、第三效中被不断浓缩，完成液由末效底部排出。 并流加料蒸发的优点：溶液在各效间的流动是利用各效间压力差，而不需要用泵来输送。由于下一效的沸点降低，溶液进入下一效时，可呈过热状态而自动蒸发（称为自蒸发），可产生更多的二次蒸气，减少了热量的损耗。 缺点：各效浓度依次增高，而沸点降低，导致粘度增大，而使传热系数逐渐降低。因此不适用于粘度大或粘度随浓度增加较快的场合。 逆流加料法：原料液与蒸气流向相反，原料液从末效加入，除末效外依次用泵将各效溶液送入前效，最后的浓溶液由第一效底部排出；蒸气由第一效加入顺序流至末效。优点：溶液浓度越大时，蒸发的温度也越高。浓度增加导致的粘度上升与温度升高导致的粘度下降的影响基本上可以抵消，因此各效溶液粘度相近，传热系数相差不大。逆流加料蒸发的缺点：除末效外，溶液从压力低的一效送到压力高的一效时必须用泵来输送，能量消耗增大；各效进料温度都较沸点低，与并流加料相比产生的二次蒸气量减少，不利于蒸发进行，因此各效间往往需要预热。所以，逆流加料适用于粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不适用于热敏性溶液的蒸发。生产中确定效数的原则是能满足生产工艺要求，同时蒸发操作的操作费用和投资以及折旧费用之和为最小。蒸发器的附属设备主要有除沫器，冷凝器，疏水器。 1、除沫器（气液分离器） 将二次蒸气所夹带的液体分离，以防止有用产品损失、污染冷凝装置和多效蒸发器加热面。让二次蒸汽的流速和方向多次改变，使液滴因运动惯性而撞击金属物或者壁面，进而被捕集以达到气液分离。 2、冷凝器作用是用冷却水将二次蒸气冷凝。若二次蒸气需回收，则采用间壁式冷凝器；反之则用混合式冷凝器使二次蒸气与冷却水直接接触进行冷凝。后者在蒸发过程中应用较广。3、疏水器 附设于蒸发器的加热室。作用是将冷凝水及时排除，并能防止加热蒸气由排出管逃逸而造成浪费。 按其启闭的作用原理分为机械式，热膨胀式和热动力式（最常用）。蒸发器的选型根据原料液的物理性质和蒸发任务结合各种蒸发器的性能进行选型。基本原则如下： （1）满足生产工艺要求，保证产品质量； （2）生产能力大； （3）结构简单，操作和维修方便；（4）加热蒸汽消耗量小。第五章 药物粉体生产设备1.粉碎的目的： （1）增加了物料的比表面积，便于提取，利于药材中有效成分的浸出或溶出； （2）便于各种药物制剂（如散剂、片剂）的制备； （3）便于干燥和贮藏。粉碎方式： 粉碎时，粉碎机