第9章蒸发与干燥技术

四 浸出液的蒸发与干燥 一 浸出液的蒸发蒸发是指借汽化作用从溶液中除去溶剂的操作过程 其根本目的是使溶剂与溶质分离 包括自然蒸发和沸腾蒸发 1 影响蒸发的因素 1 加热温度与液体温度应有一定的温度差 汽化是由于分子受热后振动能力超过分子间内聚力而产生的 因此要使蒸发速度加快 必须使加热温度与液体温度间有一定的温度差 以使溶媒分子获得足够能量而不断汽化 2 液体蒸发面的面积在一定温度下 单位时间内一定量蒸汽蒸发速度与蒸发面的大小成正比 即蒸发的表面积愈大 蒸发速度愈快 故常压蒸发时应采用直径大 锅底浅的广口蒸发锅 3 搅拌搅拌使蒸汽发散加快 提高蒸发速度 4 液体静压力静压越小越有利于蒸发 5 液体表面的压力液体表面压力越大 蒸发速度越慢 所以 有条件者可以采用减压蒸发 即可加速蒸发 又可避免药物受高温而破坏 6 液面外蒸汽的浓度在温度 液面压力 蒸发面积等因素不变的前提下 蒸发速度与蒸发时液面上大气中的蒸汽浓度成反比 蒸汽浓度大 分子不易逸出 蒸发速度就慢 反之则快 故在蒸发浓缩的车间里应使用电扇 排风扇等通风设备 及时排除液面的蒸汽 以加速蒸发的进行 常压蒸发在一个大气压下加热使溶剂汽化的操作 适用于以水的溶剂的药液的浓缩 蒸发锅一般应选敞口 大生产蒸汽夹层蒸发锅 蒸发速度慢 适合耐热成分且溶剂无燃烧性 无毒 无害 无经济价值 2 常用蒸发方法 1 常压蒸发 2 减压蒸发减压蒸发系指在蒸发器内形成一定真空度 使溶液的沸点降低而进行蒸发的方法 它具有湿度低 蒸发速度快等优点 适于热敏药液的蒸发或以有机溶剂的药液的浓缩 常用设备与减压馏相同 优点 移去蒸气 降低沸点 提高温度差 蒸发温度低 速度快 浓缩效率高 适用于不耐热成分 使浸出液形成薄膜后进行蒸发 热传播快 均匀 药液受热时间短不受液体静压和过热影响 可在常压或减压下进行浓缩效率高 适用于热敏性成分 蒸发方式 一是使液膜快速流过加热面进行蒸发 另一是使药液剧烈沸腾而产生大量泡沫 以泡沫的内外表面为蒸发面进行蒸发 3 薄膜蒸发 4 多效蒸发是指第一个蒸发器 称为第一效 中蒸出的二次蒸汽用作第二个蒸发器 第二效 的加热蒸汽 第二个蒸发器蒸出的二次蒸汽用作第三个蒸发器 第三效 的加热蒸汽 如此类推 二次蒸汽利用次数可根据具体情况而定 二 干燥 干燥是指通过汽化而使湿物料中水分除去的方法 目的 提高原料和制剂的稳定性 利于保管和储藏 有利于控制原料和制剂达到一定的数量和规格 便于制剂的进一步加工处理 1 影响干燥的因素 1 物料的性质 结构和形状颗粒状易干燥 粉末难干燥 结晶性物料和有组织细胞的药材比膏状物料干燥快 2 温度一般温度愈高 则干燥速度愈大 3 空气的湿度和流速干燥介质的湿度越低 干燥速度越大 流动速度愈大 干燥速度愈大 4 暴露面暴露面越大 干燥越快 5 压力压力与干燥速度呈反比 二 干燥方法 1 接触干燥被干燥的物料直接与加热面接触而进行的干燥方法 适用于对热稳定的浓缩液及稠膏等物料的干燥 2 气流干燥利用温热干燥空气或干燥气流进行干燥的方法 适用于小批量 多品种等生产 烘干 晒干 阴干 最常用的是烘干 设备有干燥箱 烘房 烘柜 3 减压干燥又称真空干燥 适用于热敏性物料 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 4 喷雾干燥 将被干燥的液体物料浓缩到一定的相对密度后 经喷雾嘴喷成细小物粒 再与一定流速的热气流进行热交换 使水分迅速蒸发 物料干燥成粉末或颗粒状 蒸发面极大 干燥速度非常快 数秒至数十秒 受热时间极短 在干燥过程中雾滴的温度大致等于空气的湿温度 一般50 左右 对热敏性液体物料及无菌操作时非常适用 干燥品多为松脆的空心颗粒 溶解性好 5 沸腾干燥 利用从流化床底部吹入的热气流使颗粒吹起悬浮 流化翻滚如 沸腾状 物料的跳动大大增加了蒸发面 热气流在悬浮的颗粒间通过 在动态下进行热交换 带走水分 达到干燥目的 主要用于湿粒状物料的干燥 如片剂 颗粒剂等颗粒的干燥 由于干燥室内不易清洗 不宜用于有色颗粒的干燥 同时干燥后细粉比例较大 6 冷冻干燥冷冻干燥是将被干燥物料冷冻成固体 在低温减压条件下利用冰的升华性能 使物料低温脱水而达到干燥目的的一种方法 所以又称升华干燥 适用于极不耐热物品和易氧化的物料 如抗菌素 血清 血浆等生物制剂 天花粉针和淀粉止血海绵等 7 红外线干燥 又称辐