制药设备与工程设计 朱宏吉课件 二版课件 教学课件 作者 朱宏吉 张明贤 编著第13章 蒸发与结晶设备.ppt

《制药设备与工程设计 朱宏吉课件 二版课件 教学课件 作者 朱宏吉 张明贤 编著第13章 蒸发与结晶设备.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章蒸发与结晶设备13.1.1管式薄膜蒸发器这类蒸发器的特点是液体沿加热管壁成膜而进行蒸发；按液体的流动方向可分为：升膜式、降膜式、升降膜式等。1、升膜式蒸发器升膜式蒸发浓缩设备是指在蒸发器中形成的液膜与蒸发的二次蒸汽气流方向相同，由下而上并流上升。设备的基本结构如图13-1所示。图13-1升膜式蒸发器1—加热室；2—汽液分离器13.1.1管式薄膜蒸发器升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。液膜的形成过程如图13-2所示。图13-2加热管内液膜形成过程示意图13.1.1管式薄膜蒸发器升膜式蒸发器的结构如图13-3所示。是由蒸发加

2、热管、二次蒸汽液沫导管、分离器和循环管4部分组成。图13-3管式升膜蒸发器13.1.1管式薄膜蒸发器套管式升膜蒸发器如图13-4所示。该蒸发器用于低温浓缩链霉素溶液，效果较好，能自然循环，操作方便。图13-4套管式升膜蒸发器13.1.1管式薄膜蒸发器2、降膜式蒸发器降膜蒸发器的结构与升膜蒸发器大致相同,如图13-5所示。降膜蒸发器可用于浓度和粘度大的溶液。由于液体在蒸发器中停留时间较升膜式蒸发器为短，故更适应热敏性溶液的蒸发。13.1.1管式薄膜蒸发器图13-5降膜蒸发器(a)加热器与分离器并联(b)加热器与分离器串联(c)分配头(板)详图1-加热器2-汽液分

3、离器3-料液分配头(板)4-管板5-换热管A-原料入口B-二次蒸汽出口C-浓缩液出口D-加热蒸汽入口E-冷凝液出口F-水蒸气出口13.1.1管式薄膜蒸发器3、升降膜式蒸发器升膜与降膜式蒸发器各有优缺点，而升降膜蒸发器可以互补不足。升降膜式蒸发器是在一个加热器内安装两组加热管，一组作升膜式另一组作降膜式，如图13-6所示。图13-6升降膜式蒸发器1—升膜管；2—降膜管；3—冷凝水排出管；4—进料管；5—加热蒸汽管13.1.1管式薄膜蒸发器升降膜蒸发器具有如下的特点：①符合物料的要求，初进入蒸发器，物料浓度较低，物料蒸发内阻较小，蒸发速度较快，容易达到升膜的要求。

4、物料经初步浓缩，浓度较大，但溶液在降膜式蒸发中受重力作用还能沿管壁均匀分布形成膜状。②经升膜蒸发后的汽液混合物，进入降膜蒸发，有利于降膜的液体均匀分布，同时也加速物料的湍流和搅动，以进一步提高降膜蒸发的传热系数。③用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制。④将两个浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比，减低设备高度。13.1.2刮板式蒸发器刮板式蒸发器是通过旋转的刮板使液料形成液膜的蒸发设备，蒸发器的结构如图13-7所示。它是由转动轴、物料分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等部分构成。图13-7刮板式真空蒸发器13.1.3离心式薄膜蒸发器这种设备是利用

5、旋转的离心盘所产生的离心力对溶液的周边分布作用而形成薄膜，设备的结构如图13-8所示。图13-8离心薄膜蒸发器结构图1—清洗管；2—进料管；3—蒸发器外壳；4—浓缩液槽；5—物料喷嘴；6—上碟片；7—下碟片；8—蒸汽通道；9—二次蒸汽排出管；10—马达；11—液力联轴器；12—皮带轮；13—排冷凝水管；14—进蒸汽管；15—浓液通道；16—离心转鼓；17—浓缩液吸管；18—清洗喷嘴13.1.4蒸发器的选型蒸发器的类型很多，选择时应考虑以下原则：①满足生产工艺要求，保证产品质量；②生产能力大；③构造简单，操作维修方便；④经济上，蒸发单位重量的溶剂所需要加热的蒸汽

6、量，其消耗的动力越小越好。实际选型时，要考虑溶液增浓过程中溶液性质的变化。例如是否有结晶生成，传热面上是否易生污垢，是否起泡沫，以及粘度、热敏性及腐蚀等方面的问题。为此，蒸发过程中有结晶析出的及易生成污垢的，宜采用循环速度高的蒸发器；粘度大及流动性差的，宜采用强制循环或刮板式蒸发器；若为热敏性，应缩短操作时间采用膜式蒸发器。13.2.1结晶设备的类型和特点结晶设备可改变溶液浓度的方法分为浓缩结晶设备、冷却结晶设备和其他结晶设备。浓缩结晶设备是采用蒸发溶剂，使浓缩溶液进入过饱和区起晶(自然起晶或晶种起晶)，并不断蒸发，以维持溶液在一定的过饱和度进行育晶。结晶过程

7、与蒸发过程同时进行，故一般称为煮晶设备。冷却结晶设备是采用降温来使溶液进入过饱和区结晶(自然起晶或晶种起晶)，并不断降温，以维持溶液一定的过饱和浓度进行育晶，常用于温度对溶解度影响比较大的物质结晶。结晶前先将溶液升温浓缩。等电点结晶设备的形式与冷却结晶设备较相似，区别在于等电点结晶时溶液比较稀薄；要使晶种悬浮，搅拌要求比较激烈；同时要选用耐腐蚀材料，以防加酸调整pH的腐蚀作用；传热面多采用冷却排管。13.2.1结晶设备的类型和特点按结晶过程运转情况的不同，可分为间歇式结晶设备和连续结晶设备两种。间歇式结晶设备比较简单，结晶质量较好，结晶收得率高，操作控制也比较

8、方便，但设备利用率较低，操作的劳动强度