常压与真空蒸发设备.ppt

常压与真空蒸发设备 一、常压蒸发设备 煮沸锅（外加热和内加热式） 二、 真空蒸发设备 （一）管式薄膜蒸发器 升膜式（图2-4-3） 液膜形成（图2-4-4） 降膜式（图2-4-10） 刮板式（图2-4-12） 离心式薄膜（图2-4-13） 第二节 结晶设备 一、结晶原理与起晶方法 原理：晶体特点、溶解与结晶、过饱和溶液、晶体形成与长大、结晶速度， 方法：自然起晶、刺激起晶、晶种起晶。 二、 结晶设备 （一）结晶设备的类型和特点 按可改变溶液浓度的方法分： 浓缩结晶设备：采用蒸发溶剂，使浓缩溶液进入过饱和区起晶，结晶过程与蒸发过程同时进行，一般称煮晶设备。 冷却结晶设备：采用降温来 使浓缩溶液进入过饱和区起晶， 不断降温维持育晶。 等电点结晶设备：与冷却结晶设备较相似，只是溶液稀，用酸调整PH，要使晶种悬浮，需搅拌激烈。 按结晶过程运转情况不同分：间歇式结晶设备和连续结晶设备。 （二）设计结晶设备应注意的条件 溶液的性质、黏度、杂质的影响，结晶温度、结晶体的大小、形状、速度等条件，保证结晶良好，结晶速度快。 （三）搅拌结晶箱的结构 1、立式（图2-4-17） 2、卧式（图2-4-18） 3、等电点 4、真空煮晶锅（图2-4-19） （四）设备计算 物料衡算、热量衡算、设备容积和尺寸确定、传热面积。 （五）结晶设备的新动向 自动化、结晶质量、结垢、连续结晶、结晶速度、操作调整性等。 第一节 干燥机理和生物工业产品干燥 一、干燥机理：热量由气体传递给湿物料，温度升高，物料内部的水分向表面扩散，汽化被气流带走，空气既是载热体，又是载湿体，干燥速率与传质速率和传热速率有关。 干燥分为恒速干燥和降速干燥。 二、生物工业产品干燥特点：热敏性（酶制剂）失活性。 三、干燥设备选型原则：瞬时干燥和低温（真空）干燥。滚筒、喷雾、气流、沸腾干燥设备，冷冻和真空干燥，红外干燥、微波干燥。 1、产品的质量要求 2、产品的纯度 3、物料的特性 4、产量及劳动条件（表2-5-1） 第二节 非绝热干燥设备 一、常压干燥设备———麦芽干燥塔 二、真空干燥设备———箱式、带式和耙式干燥器。 第三节 绝热干燥设备 一、气流干燥原理及设备 原理：利用热气流将物料在流态下进行干燥过程。气体与固体之间进行传热和传质，达到干燥目的。适合于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。味精、柠檬酸、四环类抗生素。 特点：1、干燥强度大，2、干燥时间短，3、适用性广，4、设备结构简单 设备：气流干燥设备（图2-5-7） 二、喷雾干燥原理及设备 一、原理：用不同的喷雾器，将液体喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥过程。 适合酵母、核苷酸、抗生素生产。 特点：干燥速度快，时间短，温度低，成品具有良好的分散性和溶解性。 二、设备（图2-5-12、13） 附属设备：空气加热器和粉尘 分离器。 第四节 冷冻干燥及其他干燥设备 一、冷冻干燥原理及设备 在较低温度下（-10~-50℃）冻结成固态，然后在高度真空（0.1Pa）下，固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程。 水的物态三相图（图2-5-22） 特点：干燥温度低，真空操作，氧气极少，能保持原料的外形，具有多孔性，速溶性和复水性好，脱水彻底，质量轻易保存，但设备昂贵。 设备：流程图（图2-5-23） 1、冷冻部分 2、真空部分 3、水气去除部分 4、加热部分 连续式冷冻干燥器（图2-5-28） 干燥时间计算（T) 二、微波干燥原理及设备 频率在300~300000MHZ或波长0.001~1m的高频电磁波的介质加热干燥。 箱式微波炉、平板形连续微波干燥炉（图2-5-30） 第一节 蒸馏分离提纯原理 蒸馏分离提纯操作，主要是将液相和固相、液相和液相的混合物分离开，或将某组分再进行提纯的化工单元操作。 一、酒精-水混合液的相平衡 二、相对挥发度和挥发系数 三、酒精精馏 第二节 酒精蒸馏流程 分类：间歇蒸馏和连续蒸馏；连续蒸馏又分为两塔、多塔。 一、两塔式流程（图2-6-5） 二、三塔式流程（图2-6-7、8） 三、多塔蒸馏 第三节 粗馏塔 一、粗馏塔板类型及结构 1、泡罩塔板（图2-6-9） 2、S（SD）形塔板（图2-6-12） 3、导向筛板（图2-6-13） 4、浮阀波纹筛板（图2-6-14） 5、斜孔塔板（图2-6-16） 二、粗馏塔的设计与计算 1、热量和物料衡算；2、酒精蒸汽浓度确定；3、 塔板层数确定；4、板间距选择；5、塔径计算。 第四节 精馏塔 作用：一是提浓到产品的要求，二是分离净化杂质达到产品质量要求。 一、 精馏塔的塔板类型及结构 1、浮阀塔板（图2-6-20） 2、筛板塔板（图2-6-22） 二、设计计算 影响因素、 精馏段操作线方程、进料的