天然产物分离纯化专业.ppt

;目录;天然产物;天然产物的应用与前景; 天然产物的纯化原理与技术;三、蒸发操作的特??? 蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂，而溶液中所含溶质的数量不变。蒸发是一个热量传递过程，其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。 但与一般的传热过程比较，蒸发过程又具有其自身的特点，主要表现在： （1）溶液沸点升高 被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液，在相同压力下，溶液的沸点高于纯溶 剂的沸点。因此，当加热蒸汽温度一定，蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度越高，这种影响也越显著。在进行蒸发设备的计算时，必须考虑溶液沸点上升的这种影响。 （2）物料的工艺特性 蒸发过程中，溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫；有些物料是热敏性的，在高温下易变性或分解；有些 物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此，在选择蒸发的方法和设备时，必须考虑物料的这些工艺特性。 （3）能量利用与回收 蒸发时需消耗大量的加热蒸汽，而溶液汽化又产生大量的二次蒸汽，如何充分利用二次蒸汽的潜热，提高加热蒸汽的经济程度，也是蒸发器设计中的重要问题。;四、影响蒸发过程的因素;五、蒸发的分类;单效蒸发流程：;多效蒸发;不凝性气体;七、蒸发设备;1、蒸发器;（1）循环型蒸发器;a. 中央循环管式蒸发器;b.悬筐式蒸发器;c.外热式蒸发器;d.列文式蒸发器;e.强制循环蒸发器;（2）非循环型（单程型）蒸发器;a. 升膜式蒸发器;b. 降膜式蒸发器;c.刮板式蒸发器;2、蒸发器的选型;（5）有腐蚀性的溶液 　蒸发腐蚀性溶液时，加热管应采用特殊材质制成，或内壁衬以耐腐蚀材料。若溶液不怕污染，也可采用直接接触式蒸发器。 （6）易结垢的溶液 　无论蒸发何种溶液，蒸发器长久使用后，传热面上总会有污垢生成。垢层的导热系数小，因此对易结垢的溶液，应考虑选择便于清洗和溶液循环速度大的蒸发器。 （7）溶液的处理量 　溶液的处理量也是选型应考虑的因素。要求传热面积大于10m2时，不宜选用刮板搅拌薄膜蒸发器，要求传热面在20m2以上时，宜采用多效蒸发操作。 ;常见蒸发器的一些主要性能;3、蒸发器的附属设备;（2）冷凝器; 结晶 一、结晶概述 物质有结晶和无定形两种状态，区别在于，构成单位的排列方式是否规则。 利用可溶物质的溶解性及其受温度变化影响不同，使溶质以晶体状态从溶液中析出的过程。 制备纯物质的有效方法，具有高度的选择性。 广泛应用于发酵工业中。;二、晶体性质： ①连续、均一性。 ②各向异性。 ③对称性。;三、物质形成晶体的条件： ①要有能形成晶体的物质。 ②溶质的纯度。 ③溶液的饱和度 形成晶体的必要条件：超过饱和状态，即当溶液达到某一过饱和程度时，才能析出晶体。 饱和程度用过饱和率(过饱和溶液浓度与饱和溶液浓度之比)表示。;四、晶体形成过程 ①过饱和溶液的形成（前提） ②晶核的形成 ③晶体的生长（以过饱和度为推动力） 溶解吸热，结晶放热。 ;五、结晶与温度、浓度的关系 饱和曲线：表示物质溶解度与温度的关系;六、影响晶体生成的因素： 1.过饱和率 影响晶核形成的速度和晶体生长速度(大小)。但对成核速度的影响比对晶体生长速度的影响大。 过饱和率适中对成核有利。 过饱和率过高时，形成小颗粒晶体。;2.粘度： 晶体生长速度与溶液粘度成反比(μ大，分子扩散慢，妨碍定向排列)。 3.温度： ⑴对V成核的影响 V成核随T↑而↑，达最大后，随T↑而↓。 ⑵对晶体大小的影响 影响较大。温高时，晶体较大，相反则小。T过高时，导致晶形和结晶水的变化;4.搅拌 促进扩散和成核，提高晶体生长速度。搅拌强度应有一定的极限。 5.冷却速度 影响晶核的生长和晶体的大小。;6.pH与等电点 结晶选择在等电点附近。 7.晶种 能诱导结晶，一般在结晶开始前投入。 ;干燥 干燥通常是指将潮湿固体，半固体或浓缩液中的水分（或溶剂）蒸发除去的过程。 目的：除去水分，便于保存、包装和运输。 注意：保持其活性，营养价值及药效。 在干燥系统中，干燥介质与被干燥物质的温度呈动态的平衡关系。;2.干燥过程与蒸发过程的异同 相同之处：都以加热水分汽化为手段。 不同之处：蒸发是液态物料中的水分沸腾汽化。而干燥是固体或液体物料中的水分非沸腾汽化。 ;从干燥的这一特点，可得到以下共识： 干燥过程受：传热规律，水分性质，水气运转和转化的影响。 ①干燥物料不一定是液态，水分的运动和汽化可能受到物料层的影响。 ②水分未达到沸点就汽化，其蒸汽压比周围汽体压强小。蒸汽能否大量排出，要受周围汽体条件的影响。 ③干燥是传热和传质相结合的操作，干燥速度由传热速率和传质速率共同控制。;二、常用的干燥方法及干燥过程 对流加热干燥法 接触加热干燥法