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1、 浓缩浓缩浓缩浓缩是是是是低低低低浓浓浓浓度溶液通度溶液通度溶液通度溶液通过过过过除去溶除去溶除去溶除去溶剂剂剂剂( (包括水包括水包括水包括水) )变为变为变为变为高高高高浓浓浓浓度溶液的度溶液的度溶液的度溶液的过过过过程。常在提取后和程。常在提取后和程。常在提取后和程。常在提取后和结结结结晶前晶前晶前晶前进进进进行，行，行，行，有有有有时时时时也也也也贯彻贯彻贯彻贯彻在整个生化制在整个生化制在整个生化制在整个生化制药过药过药过药过程中。程中。程中。程中。从湿的固体生化从湿的固体生化从湿的固体生化从湿的固体生化药药药药物中除去水分和溶物中除去水分和溶物中除去水分和溶物中除去水分和溶剂剂剂剂而
2、而而而获获获获得相得相得相得相对对对对或或或或绝对绝对绝对绝对干燥制品的工干燥制品的工干燥制品的工干燥制品的工艺过艺过艺过艺过程。通常包括原料程。通常包括原料程。通常包括原料程。通常包括原料药药药药的干燥和制成的的干燥和制成的的干燥和制成的的干燥和制成的临临临临床制床制床制床制剂剂剂剂的干燥。的干燥。的干燥。的干燥。第七章第七章 浓缩浓缩干燥技干燥技术术精选精选pptppt第一第一节节 浓缩浓缩技技术术n一、一、 基本原理基本原理n n蒸蒸发发是是溶液表面的溶溶液表面的溶剂剂分子分子获获得的得的动动能能超超过过了溶液内溶了溶液内溶剂剂分子分子间间的吸引力而脱的吸引力而脱离液面而逸向空离液面而逸
3、向空间间的的过过程。当程。当溶液受溶液受热热，溶溶剂剂分子分子动动能增加，蒸能增加，蒸发过发过程加快；程加快；液液体表面体表面积积越大越大，蒸，蒸发发越快。根据此原理，越快。根据此原理，蒸蒸发浓缩发浓缩装置常常按照加装置常常按照加热热、扩扩大液体大液体表面表面积积、低、低压压等因素等因素设计设计。精选精选pptpptn n二、常用的二、常用的浓缩浓缩方法方法n n1.1.薄膜蒸薄膜蒸发浓缩发浓缩n n薄膜蒸薄膜蒸薄膜蒸薄膜蒸发浓缩发浓缩发浓缩发浓缩即液体形成薄膜后蒸即液体形成薄膜后蒸即液体形成薄膜后蒸即液体形成薄膜后蒸发发发发，变变变变成成成成浓浓浓浓溶液。成膜的液体有很大的气化面溶液。成膜的
4、液体有很大的气化面溶液。成膜的液体有很大的气化面溶液。成膜的液体有很大的气化面积积积积，热热热热传导传导传导传导快，均匀，可避免快，均匀，可避免快，均匀，可避免快，均匀，可避免药药药药物受物受物受物受热时间过长热时间过长热时间过长热时间过长。精选精选pptppt按膜的形成方法薄膜式蒸按膜的形成方法薄膜式蒸发浓缩发浓缩可分可分为为：管式薄膜蒸管式薄膜蒸发发器器刮板式薄膜蒸刮板式薄膜蒸发发器器离心薄膜蒸离心薄膜蒸发发器器液膜在管壁加液膜在管壁加热时热时形成，按其流形成，按其流动动方向可分方向可分为为：a.升膜式蒸升膜式蒸发发器器b.降膜式蒸降膜式蒸发发器器c.升降膜式蒸升降膜式蒸发发器器形成的液膜
5、与蒸形成的液膜与蒸发发的汽流的方向相同，由下而上的并流上升。的汽流的方向相同，由下而上的并流上升。形成的液膜与蒸形成的液膜与蒸发发的汽流的方向相同，由上而下的并流下降。的汽流的方向相同，由上而下的并流下降。将同一蒸将同一蒸发发器的加器的加热热管分成两程，溶液先以升膜式管分成两程，溶液先以升膜式进进行蒸行蒸发发，再以降膜式再以降膜式进进行蒸行蒸发发。液膜是靠液膜是靠转动转动的刮板作用在蒸的刮板作用在蒸发发器内壁形成。器内壁形成。利用旋利用旋转转的加的加热热面，使面，使进进入加入加热热面的溶液在离心力面的溶液在离心力场场作用下形成液膜。作用下形成液膜。精选精选pptppt升膜式蒸升膜式蒸发发器器
6、降膜式蒸降膜式蒸发发器器 精选精选pptpptn n它的加它的加它的加它的加热热热热室由一根或数根垂直室由一根或数根垂直室由一根或数根垂直室由一根或数根垂直长长长长管管管管组组组组成。通常成。通常成。通常成。通常加加加加热热热热管径管径管径管径为为为为2525252550mm50mm50mm50mm，管，管，管，管长长长长与管径之比与管径之比与管径之比与管径之比为为为为100100100100150150150150。原料液。原料液。原料液。原料液预热预热预热预热后由蒸后由蒸后由蒸后由蒸发发发发器底部器底部器底部器底部进进进进入加入加入加入加热热热热器管器管器管器管内，加内，加内，加内，加热热
7、热热蒸汽在管外冷凝。当原料液受蒸汽在管外冷凝。当原料液受蒸汽在管外冷凝。当原料液受蒸汽在管外冷凝。当原料液受热热热热后沸后沸后沸后沸腾腾腾腾汽化，生成汽化，生成汽化，生成汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，二次蒸汽在管内高速上升，二次蒸汽在管内高速上升，二次蒸汽在管内高速上升，带动带动带动带动料液沿管内壁成膜状向上流料液沿管内壁成膜状向上流料液沿管内壁成膜状向上流料液沿管内壁成膜状向上流动动动动，并不断地蒸，并不断地蒸，并不断地蒸，并不断地蒸发发发发汽化，加速流汽化，加速流汽化，加速流汽化，加速流动动动动，气液混合物，气液混合物，气液混合物，气液混合物进进进进入分离器后分入分离器后分入分离器后分
8、入分离器后分离，离，离，离，浓缩浓缩浓缩浓缩后的完成液由分离器底部放出。后的完成液由分离器底部放出。后的完成液由分离器底部放出。后的完成液由分离器底部放出。升膜式蒸升膜式蒸发发器器精选精选pptppt1.1.料液分配器料液分配器2.2.加加热热列管列管3.3.蒸汽蒸汽挡挡板板4.4.分离器分离器5.5.冷凝水液位冷凝水液位计计a.a.料液料液进进口口b.b.加加热热蒸汽蒸汽进进口口c.c.不凝性气体排除不凝性气体排除d.d.冷凝水出口冷凝水出口e.e.浓缩浓缩液出口液出口f.f.二次蒸汽出口二次蒸汽出口dfe降膜蒸降膜蒸发发器器设备结设备结构构图图精选精选pptpptn n料液由料液由料液由料
9、液由顶顶顶顶部加入，通部加入，通部加入，通部加入，通过过过过液料分配器均匀地分配到液料分配器均匀地分配到液料分配器均匀地分配到液料分配器均匀地分配到每根加每根加每根加每根加热热热热管中被加管中被加管中被加管中被加热热热热蒸蒸蒸蒸发发发发，因重力的影响增加了，因重力的影响增加了，因重力的影响增加了，因重力的影响增加了蒸汽的抽拉作用和液膜的流蒸汽的抽拉作用和液膜的流蒸汽的抽拉作用和液膜的流蒸汽的抽拉作用和液膜的流动动动动速度，所以在速度，所以在速度，所以在速度，所以在同同同同样样样样条件下降膜蒸条件下降膜蒸条件下降膜蒸条件下降膜蒸发发发发器的液膜比升膜要薄，器的液膜比升膜要薄，器的液膜比升膜要薄，
10、器的液膜比升膜要薄，传热传热传热传热系数系数系数系数也也也也较较较较大。大。大。大。同同同同时时时时，液体的运液体的运液体的运液体的运动动动动是靠本身的重力和二是靠本身的重力和二是靠本身的重力和二是靠本身的重力和二次蒸汽运次蒸汽运次蒸汽运次蒸汽运动动动动的拖的拖的拖的拖带带带带力的作用，其下降的速度比力的作用，其下降的速度比力的作用，其下降的速度比力的作用，其下降的速度比较较较较快快快快，因此成膜的二次蒸汽流速可以，因此成膜的二次蒸汽流速可以，因此成膜的二次蒸汽流速可以，因此成膜的二次蒸汽流速可以较较较较小，小，小，小，对对对对黏度黏度黏度黏度较较较较高的液体也高的液体也高的液体也高的液体也较
11、较较较易成膜易成膜易成膜易成膜。降膜比升膜具有更多的。降膜比升膜具有更多的。降膜比升膜具有更多的。降膜比升膜具有更多的优优优优点，是目前越来越广泛采用的一种型式。点，是目前越来越广泛采用的一种型式。点，是目前越来越广泛采用的一种型式。点，是目前越来越广泛采用的一种型式。 降膜蒸降膜蒸发发器器精选精选pptppt升升- -降膜式蒸降膜式蒸发发器器 精选精选pptpptn n升降膜蒸升降膜蒸升降膜蒸升降膜蒸发发发发器具有如下的特点：器具有如下的特点：器具有如下的特点：器具有如下的特点： (1)(1)(1)(1)符合物料的要求符合物料的要求符合物料的要求符合物料的要求，初，初，初，初进进进进入蒸入蒸
12、入蒸入蒸发发发发器，物料器，物料器，物料器，物料浓浓浓浓度度度度较较较较低，容易达到升膜的要求。物料低，容易达到升膜的要求。物料低，容易达到升膜的要求。物料低，容易达到升膜的要求。物料经经经经初步初步初步初步浓缩浓缩浓缩浓缩，浓浓浓浓度度度度较较较较大，但溶液在降膜式蒸大，但溶液在降膜式蒸大，但溶液在降膜式蒸大，但溶液在降膜式蒸发发发发中受重力作用中受重力作用中受重力作用中受重力作用还还还还能沿管壁均匀分布形成膜状。能沿管壁均匀分布形成膜状。能沿管壁均匀分布形成膜状。能沿管壁均匀分布形成膜状。(2)(2)(2)(2)经经经经升膜蒸升膜蒸升膜蒸升膜蒸发发发发后的汽液混合物，后的汽液混合物，后的汽
13、液混合物，后的汽液混合物，进进进进入降膜蒸入降膜蒸入降膜蒸入降膜蒸发发发发，有利于降膜的液体均匀分布，同有利于降膜的液体均匀分布，同有利于降膜的液体均匀分布，同有利于降膜的液体均匀分布，同时时时时也加速物料的也加速物料的也加速物料的也加速物料的湍流和湍流和湍流和湍流和搅动搅动搅动搅动，以，以，以，以进进进进一步提高降膜蒸一步提高降膜蒸一步提高降膜蒸一步提高降膜蒸发发发发的的的的传热传热传热传热系数。系数。系数。系数。(3)(3)(3)(3)用升膜来控制降膜的用升膜来控制降膜的用升膜来控制降膜的用升膜来控制降膜的进进进进料分配，有利于操作料分配，有利于操作料分配，有利于操作料分配，有利于操作控制
14、。控制。控制。控制。(4)(4)(4)(4)将两个将两个将两个将两个浓缩过浓缩过浓缩过浓缩过程串程串程串程串联联联联，可以提高，可以提高，可以提高，可以提高产产产产品的品的品的品的浓缩浓缩浓缩浓缩比，减低比，减低比，减低比，减低设备设备设备设备高度。高度。高度。高度。 升升- -降膜式蒸降膜式蒸发发器器 精选精选pptppt刮板式薄膜蒸刮板式薄膜蒸发发器器1.1.马马达达2.2.进进料管料管3.3.加加热热蒸汽管蒸汽管4.4.排料口排料口5.5.冷凝水排出孔冷凝水排出孔6.6.刮板刮板7.7.分配分配盘盘8.8.除沫器除沫器9.9.二次蒸汽排出口二次蒸汽排出口精选精选pptpptn n刮板式薄
15、膜蒸刮板式薄膜蒸刮板式薄膜蒸刮板式薄膜蒸发发发发器是通器是通器是通器是通过过过过旋旋旋旋转转转转的刮板使液料形成的刮板使液料形成的刮板使液料形成的刮板使液料形成液膜的蒸液膜的蒸液膜的蒸液膜的蒸发设备发设备发设备发设备。液料从液料从液料从液料从进进进进料管以料管以料管以料管以稳稳稳稳定的流量定的流量定的流量定的流量进进进进入随入随入随入随轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转的分配的分配的分配的分配盘盘盘盘中，在离心力的作用下，通中，在离心力的作用下，通中，在离心力的作用下，通中，在离心力的作用下，通过盘过盘过盘过盘壁小孔被抛向器壁，受重力作用沿器壁下流壁小孔被抛向器壁，受重力作用沿器壁下流壁小孔被抛向器壁，
16、受重力作用沿器壁下流壁小孔被抛向器壁，受重力作用沿器壁下流，同，同，同，同时时时时被旋被旋被旋被旋转转转转的刮板刮成的刮板刮成的刮板刮成的刮板刮成 薄膜，薄膜溶液在加薄膜，薄膜溶液在加薄膜，薄膜溶液在加薄膜，薄膜溶液在加热热热热区受区受区受区受热热热热，蒸，蒸，蒸，蒸发浓缩发浓缩发浓缩发浓缩，同，同，同，同时时时时受重力作用下流，瞬受重力作用下流，瞬受重力作用下流，瞬受重力作用下流，瞬间间间间另一另一另一另一块块块块刮板将刮板将刮板将刮板将浓缩浓缩浓缩浓缩液料翻液料翻液料翻液料翻动动动动下推，并更新薄膜下推，并更新薄膜下推，并更新薄膜下推，并更新薄膜，这样这样这样这样物料不断形成新液膜蒸物料不
17、断形成新液膜蒸物料不断形成新液膜蒸物料不断形成新液膜蒸发浓缩发浓缩发浓缩发浓缩，直到液料，直到液料，直到液料，直到液料离开加离开加离开加离开加热热热热室流到蒸室流到蒸室流到蒸室流到蒸发发发发器底部，完成器底部，完成器底部，完成器底部，完成浓缩过浓缩过浓缩过浓缩过程。程。程。程。刮板式薄膜蒸刮板式薄膜蒸发发器器精选精选pptppt这这种种设备设备是利用是利用旋旋转转的离心的离心盘盘所所产产生的离心力生的离心力对对溶液的周溶液的周边边分布分布作用而形成薄膜作用而形成薄膜 精选精选pptpptn2. 2. 减减压压蒸蒸发浓缩发浓缩n n减减减减压浓缩压浓缩压浓缩压浓缩是根据降低液面是根据降低液面是根
18、据降低液面是根据降低液面压压压压力使液体沸点降低力使液体沸点降低力使液体沸点降低力使液体沸点降低的原理来的原理来的原理来的原理来进进进进行的。有行的。有行的。有行的。有时时时时也称真空也称真空也称真空也称真空浓缩浓缩浓缩浓缩。为为为为加快加快加快加快其其其其浓缩浓缩浓缩浓缩往往伴随加往往伴随加往往伴随加往往伴随加热热热热使其蒸使其蒸使其蒸使其蒸发发发发更快。适用于一更快。适用于一更快。适用于一更快。适用于一些不耐些不耐些不耐些不耐热热热热的生化的生化的生化的生化药药药药物和制品。物和制品。物和制品。物和制品。n n减减减减压浓缩压浓缩压浓缩压浓缩就是在减就是在减就是在减就是在减压压压压或真空条
19、件下或真空条件下或真空条件下或真空条件下进进进进行的蒸行的蒸行的蒸行的蒸发发发发过过过过程，真空蒸程，真空蒸程，真空蒸程，真空蒸发时发时发时发时冷凝器和蒸冷凝器和蒸冷凝器和蒸冷凝器和蒸发发发发器溶液器溶液器溶液器溶液侧侧侧侧的操的操的操的操作作作作压压压压力低于大气力低于大气力低于大气力低于大气压压压压，此，此，此，此时时时时系系系系统统统统中的不凝性气体中的不凝性气体中的不凝性气体中的不凝性气体必必必必须须须须用真空用真空用真空用真空泵泵泵泵抽出。抽出。抽出。抽出。精选精选pptpptn2. 2. 减减压压蒸蒸发浓缩发浓缩n n减减减减压压压压或真空蒸或真空蒸或真空蒸或真空蒸发发发发有如下有
20、如下有如下有如下优优优优点点点点：n n由于减由于减由于减由于减压压压压，沸点降低，加大了，沸点降低，加大了，沸点降低，加大了，沸点降低，加大了传热传热传热传热温度差，温度差，温度差，温度差，使蒸使蒸使蒸使蒸发发发发器的器的器的器的传热传热传热传热推推推推动动动动力增加；力增加；力增加；力增加；n n适用于适用于适用于适用于热热热热敏性溶液和不高温的溶液；敏性溶液和不高温的溶液；敏性溶液和不高温的溶液；敏性溶液和不高温的溶液；n n可利用二次蒸汽作可利用二次蒸汽作可利用二次蒸汽作可利用二次蒸汽作为为为为加加加加热热热热热热热热源；源；源；源；n n加加加加热热热热器的器的器的器的热损热损热损热
21、损失减少。失减少。失减少。失减少。n n缺点缺点缺点缺点：溶液沸点降低粘度增大，：溶液沸点降低粘度增大，：溶液沸点降低粘度增大，：溶液沸点降低粘度增大，对传热过对传热过对传热过对传热过程不程不程不程不利；需要真空装置，并增加了能量的消耗。利；需要真空装置，并增加了能量的消耗。利；需要真空装置，并增加了能量的消耗。利；需要真空装置，并增加了能量的消耗。精选精选pptpptn3. 3. 吸收吸收浓缩浓缩n n吸收吸收吸收吸收浓缩浓缩浓缩浓缩是通是通是通是通过过过过吸收吸收吸收吸收剂剂剂剂直接吸收除去溶液中溶直接吸收除去溶液中溶直接吸收除去溶液中溶直接吸收除去溶液中溶剂剂剂剂分子使溶液分子使溶液分子
22、使溶液分子使溶液浓缩浓缩浓缩浓缩的方法。的方法。的方法。的方法。吸收吸收吸收吸收剂剂剂剂与溶液不起化学与溶液不起化学与溶液不起化学与溶液不起化学反反反反应应应应，对对对对生化生化生化生化药药药药物不起吸附作用，容易与溶液分物不起吸附作用，容易与溶液分物不起吸附作用，容易与溶液分物不起吸附作用，容易与溶液分开。吸收开。吸收开。吸收开。吸收剂剂剂剂除去溶除去溶除去溶除去溶剂剂剂剂后能重复使用。后能重复使用。后能重复使用。后能重复使用。n n最常用的吸收最常用的吸收最常用的吸收最常用的吸收剂剂剂剂有聚乙二醇、聚乙有聚乙二醇、聚乙有聚乙二醇、聚乙有聚乙二醇、聚乙烯烯烯烯吡咯吡咯吡咯吡咯烷酮烷酮烷酮烷酮
23、、蔗糖、凝胶等蔗糖、凝胶等蔗糖、凝胶等蔗糖、凝胶等。使用。使用。使用。使用聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇等吸收等吸收等吸收等吸收剂时剂时剂时剂时，先将，先将，先将，先将含生化含生化含生化含生化药药药药物的溶液装入半透膜的袋内，扎物的溶液装入半透膜的袋内，扎物的溶液装入半透膜的袋内，扎物的溶液装入半透膜的袋内，扎紧紧紧紧袋口，袋口，袋口，袋口，外加聚乙二醇覆盖，袋内溶外加聚乙二醇覆盖，袋内溶外加聚乙二醇覆盖，袋内溶外加聚乙二醇覆盖，袋内溶剂剂剂剂渗出即被聚乙二醇渗出即被聚乙二醇渗出即被聚乙二醇渗出即被聚乙二醇迅速吸去，聚乙二醇被溶迅速吸去，聚乙二醇被溶迅速吸去，聚乙二醇被溶迅速吸去，聚乙二醇被
24、溶剂饱剂饱剂饱剂饱和后，可更和后，可更和后，可更和后，可更换换换换新的，新的，新的，新的，直到直到直到直到浓缩浓缩浓缩浓缩至所需的至所需的至所需的至所需的浓浓浓浓度度度度为为为为止。止。止。止。精选精选pptpptn3. 3. 吸收吸收浓缩浓缩n n使用凝胶使用凝胶使用凝胶使用凝胶时时时时，先，先，先，先选择选择选择选择凝胶粒度，使其大小恰好凝胶粒度，使其大小恰好凝胶粒度，使其大小恰好凝胶粒度，使其大小恰好让让让让溶溶溶溶剂剂剂剂及低分子物及低分子物及低分子物及低分子物质质质质能能能能够够够够渗入凝胶内，而生化渗入凝胶内，而生化渗入凝胶内，而生化渗入凝胶内，而生化药药药药物物物物的分子完全排除
25、于凝胶之外。常用的凝胶的分子完全排除于凝胶之外。常用的凝胶的分子完全排除于凝胶之外。常用的凝胶的分子完全排除于凝胶之外。常用的凝胶为为为为：Sephadex G-10Sephadex G-10Sephadex G-10Sephadex G-10、G-15G-15G-15G-15、G-25,Bio-gel P-2G-25,Bio-gel P-2G-25,Bio-gel P-2G-25,Bio-gel P-2、P-4P-4P-4P-4、P-6P-6P-6P-6。具体操作：将干燥的凝胶直接投入待。具体操作：将干燥的凝胶直接投入待。具体操作：将干燥的凝胶直接投入待。具体操作：将干燥的凝胶直接投入待浓缩
26、浓缩浓缩浓缩的稀溶液中，凝胶的稀溶液中，凝胶的稀溶液中，凝胶的稀溶液中，凝胶亲亲亲亲水性水性水性水性强强强强，溶，溶，溶，溶剂剂剂剂及小分子被吸及小分子被吸及小分子被吸及小分子被吸收到凝胶内，大分子的生物收到凝胶内，大分子的生物收到凝胶内，大分子的生物收到凝胶内，大分子的生物药药药药物留在剩余的溶液物留在剩余的溶液物留在剩余的溶液物留在剩余的溶液中。离心或中。离心或中。离心或中。离心或过滤过滤过滤过滤除去凝胶除去凝胶除去凝胶除去凝胶颗颗颗颗粒，即得到粒，即得到粒，即得到粒，即得到浓缩浓缩浓缩浓缩的生的生的生的生化化化化药药药药物溶液。物溶液。物溶液。物溶液。精选精选pptpptn n4. 4.
27、 吹干吹干浓缩浓缩法法n n将蛋白将蛋白将蛋白将蛋白质质质质溶液装入透析袋内，放在溶液装入透析袋内，放在溶液装入透析袋内，放在溶液装入透析袋内，放在电风电风电风电风扇下扇下扇下扇下吹。此法吹。此法吹。此法吹。此法简单简单简单简单，但速度慢。，但速度慢。，但速度慢。，但速度慢。n n5.5.超超滤滤膜膜浓缩浓缩法法n n是利用微孔是利用微孔是利用微孔是利用微孔纤维纤维纤维纤维素膜通素膜通素膜通素膜通过过过过高高高高压压压压将水分将水分将水分将水分滤滤滤滤出，出，出，出，而蛋白而蛋白而蛋白而蛋白质质质质存留于膜上达到存留于膜上达到存留于膜上达到存留于膜上达到浓缩浓缩浓缩浓缩目的。有两种目的。有两种
28、目的。有两种目的。有两种方法：一种是用醋酸方法：一种是用醋酸方法：一种是用醋酸方法：一种是用醋酸纤维纤维纤维纤维素膜装入高素膜装入高素膜装入高素膜装入高压过滤压过滤压过滤压过滤器内，在不断器内，在不断器内，在不断器内，在不断搅搅搅搅拌下拌下拌下拌下过滤过滤过滤过滤；另一种是将蛋白；另一种是将蛋白；另一种是将蛋白；另一种是将蛋白质质质质溶液装入透析袋内置于真空干燥器的通溶液装入透析袋内置于真空干燥器的通溶液装入透析袋内置于真空干燥器的通溶液装入透析袋内置于真空干燥器的通风风风风口上，口上，口上，口上，负压负压负压负压抽气，而使袋内液体渗出。抽气，而使袋内液体渗出。抽气，而使袋内液体渗出。抽气，而
29、使袋内液体渗出。精选精选pptppt第二节 干燥技术干燥是降固体、半固体或干燥是降固体、半固体或干燥是降固体、半固体或干燥是降固体、半固体或浓缩浓缩浓缩浓缩液中的水分液中的水分液中的水分液中的水分( ( ( (或其他溶或其他溶或其他溶或其他溶剂剂剂剂) ) ) )除去一部分，以除去一部分，以除去一部分，以除去一部分，以获获获获得含水分得含水分得含水分得含水分较较较较少的固体的少的固体的少的固体的少的固体的过过过过程。程。程。程。干燥往往是生物干燥往往是生物干燥往往是生物干燥往往是生物产产产产品分离品分离品分离品分离的最后一步。的最后一步。的最后一步。的最后一步。许许许许多生物多生物多生物多生物
30、产产产产品，如品，如品，如品，如酶酶酶酶制制制制剂剂剂剂、单单单单细细细细胞蛋白、抗生素。氨基酸等均胞蛋白、抗生素。氨基酸等均胞蛋白、抗生素。氨基酸等均胞蛋白、抗生素。氨基酸等均为为为为固体固体固体固体产产产产品。品。品。品。干燥是制取以固体形式存在、含水量在干燥是制取以固体形式存在、含水量在干燥是制取以固体形式存在、含水量在干燥是制取以固体形式存在、含水量在5 5 5 512121212的生物制品的主要工的生物制品的主要工的生物制品的主要工的生物制品的主要工业业业业方法。方法。方法。方法。精选精选pptpptn n1. 1. 干燥工干燥工艺艺的操作流程的操作流程n n一个完整的干燥工一个完整
31、的干燥工一个完整的干燥工一个完整的干燥工艺过艺过艺过艺过程，是由程，是由程，是由程，是由加加加加热热热热系系系系统统统统、原料供原料供原料供原料供给给给给系系系系统统统统、干燥系干燥系干燥系干燥系统统统统、除除除除尘尘尘尘系系系系统统统统、气流气流气流气流输输输输送系送系送系送系统统统统和和和和控制系控制系控制系控制系统统统统组组组组成。成。成。成。n n固体物料的干燥包括两个基本固体物料的干燥包括两个基本固体物料的干燥包括两个基本固体物料的干燥包括两个基本过过过过程，首先是程，首先是程，首先是程，首先是物料加物料加物料加物料加热热热热以使湿分气化的以使湿分气化的以使湿分气化的以使湿分气化的传
32、热传热传热传热过过过过程，然后是程，然后是程，然后是程，然后是气化后的湿分空气由于其蒸汽分气化后的湿分空气由于其蒸汽分气化后的湿分空气由于其蒸汽分气化后的湿分空气由于其蒸汽分压较压较压较压较大而大而大而大而扩扩扩扩散散散散进进进进入气相的入气相的入气相的入气相的传质传质传质传质过过过过程，而湿分从固体物料程，而湿分从固体物料程，而湿分从固体物料程，而湿分从固体物料内部借助内部借助内部借助内部借助扩扩扩扩散等的作用被散等的作用被散等的作用被散等的作用被输输输输送到固体表面，送到固体表面，送到固体表面，送到固体表面，则则则则是一个物料的内部是一个物料的内部是一个物料的内部是一个物料的内部传质过传质
33、过传质过传质过程。程。程。程。精选精选pptpptn n物料的干燥速率是指干燥物料的干燥速率是指干燥物料的干燥速率是指干燥物料的干燥速率是指干燥时单时单时单时单位干燥面位干燥面位干燥面位干燥面积积积积，单单单单位位位位时间时间时间时间内气化的水量，其影响因素包括：内气化的水量，其影响因素包括：内气化的水量，其影响因素包括：内气化的水量，其影响因素包括：n n(1)(1) 物料的性物料的性物料的性物料的性质质质质、结结结结构和形状构和形状构和形状构和形状 n n(2)(2) 干燥介干燥介干燥介干燥介质质质质的温度和湿度的温度和湿度的温度和湿度的温度和湿度n n(3)(3) 干燥操作条件干燥操作条
34、件干燥操作条件干燥操作条件 干燥介干燥介干燥介干燥介质质质质与物料的接触方式，与物料的接触方式，与物料的接触方式，与物料的接触方式，干燥介干燥介干燥介干燥介质质质质与物料的相与物料的相与物料的相与物料的相对对对对运运运运动动动动方向和流方向和流方向和流方向和流动动动动状况状况状况状况n n(4)(4) 干燥器的干燥器的干燥器的干燥器的结结结结构形式构形式构形式构形式物料干燥速率物料干燥速率精选精选pptppt种种类类常常压压干燥干燥减减压压干燥干燥喷雾喷雾干燥干燥冷却干燥冷却干燥直接干燥直接干燥间间接干燥接干燥介介电电加加热热干燥干燥加加热热方式方式2.3 2.3 常用的干燥方法常用的干燥方法
35、干燥干燥设备设备箱式干燥器箱式干燥器气流干燥器气流干燥器真空干燥器真空干燥器喷雾喷雾干燥器干燥器冷却干燥器冷却干燥器气流干燥气流干燥真空干燥真空干燥精选精选pptppt箱式干燥器箱式干燥器精选精选pptppt1.气流干燥气流干燥利用利用热热空气与粉状或空气与粉状或颗颗粒状湿物料在流粒状湿物料在流动过动过程中程中充分接触，气体与固体物料之充分接触，气体与固体物料之间进间进行行传热传热与与传质传质，从而使湿物料达到干燥的目的。从而使湿物料达到干燥的目的。优优点点干燥干燥时间时间短短适用于适用于热热敏物敏物质质生生产产能力大，投能力大，投资费资费用少；用少；有机的把干燥、粉碎、有机的把干燥、粉碎、输
36、输送、包装送、包装组组合成一道工序，合成一道工序，整个整个过过程在密程在密闭闭条件下条件下进进行，减少物料行，减少物料飞扬飞扬，防止，防止杂质污杂质污染，既改善了染，既改善了产产品品质质量，又提高了收得率。量，又提高了收得率。缺点缺点不适于粘厚物料的干燥不适于粘厚物料的干燥对对晶形磨晶形磨损厉损厉害害精选精选pptpptn n1) 1) 气流干燥的操作原理气流干燥的操作原理n n将将将将细细细细粉或粉或粉或粉或颗颗颗颗粒状的湿物料用空气、烟道气或粒状的湿物料用空气、烟道气或粒状的湿物料用空气、烟道气或粒状的湿物料用空气、烟道气或惰性气体将其分散于惰性气体将其分散于惰性气体将其分散于惰性气体将其
37、分散于悬悬悬悬浮气流中，并和浮气流中，并和浮气流中，并和浮气流中，并和热热热热气气气气流作并流流流作并流流流作并流流流作并流流动动动动。干燥器可以在正。干燥器可以在正。干燥器可以在正。干燥器可以在正压压压压或或或或负压负压负压负压下下下下工作。如果物料工作。如果物料工作。如果物料工作。如果物料为为为为高温的膏糊状物料，可以高温的膏糊状物料，可以高温的膏糊状物料，可以高温的膏糊状物料，可以在干燥器底部串在干燥器底部串在干燥器底部串在干燥器底部串联联联联一粉碎机，使物料一粉碎机，使物料一粉碎机，使物料一粉碎机，使物料边边边边干燥干燥干燥干燥边边边边粉碎，而后再粉碎，而后再粉碎，而后再粉碎，而后再进
38、进进进入气流干燥管中入气流干燥管中入气流干燥管中入气流干燥管中进进进进行干燥。行干燥。行干燥。行干燥。精选精选pptppt2)2)气流干燥的工气流干燥的工艺过艺过程程精选精选pptppt2. 2. 喷雾喷雾干燥干燥利用不同的利用不同的喷雾喷雾器，将器，将悬悬浮液和粘滞的液体浮液和粘滞的液体喷喷成成雾雾状，形成具有状，形成具有较较大表面大表面积积的分散微粒同的分散微粒同热热空气空气发发生生强强烈的烈的热热交交换换，迅速排除本身的水分，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内在几秒至几十秒内获获得干燥。成品以粉末状得干燥。成品以粉末状态态沉降于干燥室底部，沉降于干燥室底部，连续连续或或间间断从卸料器排
39、出。断从卸料器排出。精选精选pptppt优优点点直接干燥溶液状直接干燥溶液状态态的物料，特的物料，特别别是粘稠液；是粘稠液；可控制成品含湿量；可控制成品含湿量；可以得到空心球状可以得到空心球状产产品；品；时间时间短，在常短，在常压压下能干燥下能干燥热热敏物敏物质质；规规模效益，模效益，规规模越大成本越低效益越模越大成本越低效益越高。高。堆堆积积比重小，体比重小，体积庞积庞大，占地大；大，占地大；粒度小，收集粒度小，收集贮贮存要求高；存要求高；热热容量大，容量大，设备庞设备庞大，占地大；大，占地大；雾雾化化时对时对物料的物料的浓浓度、粘度一定要求。度、粘度一定要求。缺点缺点精选精选pptppt
40、喷雾喷雾干燥器干燥器精选精选pptpptn n喷雾喷雾喷雾喷雾干燥干燥干燥干燥过过过过程可分程可分程可分程可分为为为为四个四个四个四个阶阶阶阶段：料液段：料液段：料液段：料液雾雾雾雾化；化；化；化；雾雾雾雾滴滴滴滴与空气接触；与空气接触；与空气接触；与空气接触；雾雾雾雾滴干燥；干燥滴干燥；干燥滴干燥；干燥滴干燥；干燥产产产产品与空气分离。品与空气分离。品与空气分离。品与空气分离。n n(1)(1)料液料液料液料液雾雾雾雾化化化化 目的在于将料液分散成微目的在于将料液分散成微目的在于将料液分散成微目的在于将料液分散成微细细细细的的的的雾雾雾雾滴，滴，滴，滴，雾雾雾雾滴的平均直径滴的平均直径滴的平
41、均直径滴的平均直径为为为为202060m60m，因此具有很，因此具有很，因此具有很，因此具有很大的表面大的表面大的表面大的表面积积积积。当其与。当其与。当其与。当其与热热热热空气接触空气接触空气接触空气接触时时时时，雾雾雾雾滴就迅速滴就迅速滴就迅速滴就迅速气化而干燥气化而干燥气化而干燥气化而干燥为为为为粉末或粉末或粉末或粉末或颗颗颗颗粒粒粒粒产产产产品。品。品。品。雾雾雾雾化器是化器是化器是化器是喷雾喷雾喷雾喷雾干干干干燥的关燥的关燥的关燥的关键键键键部位。部位。部位。部位。目前常用的目前常用的目前常用的目前常用的雾雾雾雾化器有气流式化器有气流式化器有气流式化器有气流式喷喷喷喷嘴、嘴、嘴、嘴、
42、压压压压力式力式力式力式喷喷喷喷嘴和离心式嘴和离心式嘴和离心式嘴和离心式喷喷喷喷嘴。嘴。嘴。嘴。喷雾喷雾干燥的工干燥的工艺过艺过程程精选精选pptppt雾雾化方式化方式气流气流雾雾化化压压力力雾雾化化离心离心雾雾化化利用在水平方向作高速旋利用在水平方向作高速旋转转的的圆盘给圆盘给予溶液以离心力，使其高速甩出，形予溶液以离心力，使其高速甩出，形成薄膜、成薄膜、细丝细丝或液滴，同或液滴，同时时又受到周又受到周围围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形成成细雾细雾。目前。目前酶酶制制剂剂的大型生的大型生产产大多大多采用此法，采用此法，还还用于酵母粉的干燥。用于酵母粉的干燥。利用
43、往复运利用往复运动动的高的高压泵压泵将物料将物料喷喷出出分散成液滴。分散成液滴。发发酵工厂用于酵母粉酵工厂用于酵母粉的干燥。的干燥。依靠依靠压缩压缩空气或蒸气通空气或蒸气通过喷过喷嘴嘴时产时产生生的高速将液体吸出并被的高速将液体吸出并被雾雾化。在制化。在制药药工工业业广泛使用，核苷酸、广泛使用，核苷酸、农农用用细细菌菌杀杀虫虫剂剂、蛋白、蛋白酶酶等的干燥等的干燥精选精选pptppt气流气流气流气流喷雾喷雾喷雾喷雾干燥流程干燥流程干燥流程干燥流程精选精选pptpptn n雾雾雾雾化机理：化机理：化机理：化机理： 浓浓浓浓乳利用在水平方向做高速乳利用在水平方向做高速乳利用在水平方向做高速乳利用在水
44、平方向做高速旋旋旋旋转转转转的的的的圆盘圆盘圆盘圆盘的离心力作用的离心力作用的离心力作用的离心力作用进进进进行行行行雾雾雾雾化。化。化。化。浓缩浓缩浓缩浓缩乳在高速旋乳在高速旋乳在高速旋乳在高速旋转转转转的的的的转盘转盘转盘转盘上上上上雾雾雾雾化化化化时时时时，受到两种，受到两种，受到两种，受到两种力的作用，一种是力的作用，一种是力的作用，一种是力的作用，一种是转盘转盘转盘转盘旋旋旋旋转产转产转产转产生的离心力，生的离心力，生的离心力，生的离心力，另一种是空气与乳液之另一种是空气与乳液之另一种是空气与乳液之另一种是空气与乳液之间较间较间较间较高的相高的相高的相高的相对对对对速度速度速度速度产产
45、产产生的摩擦力。生的摩擦力。生的摩擦力。生的摩擦力。精选精选pptpptn n(2)(2)雾雾滴与空气接触滴与空气接触n n在干燥室内，在干燥室内，在干燥室内，在干燥室内，雾雾雾雾滴与空气的接触方式有并流式、滴与空气的接触方式有并流式、滴与空气的接触方式有并流式、滴与空气的接触方式有并流式、逆流式和混流式三种。逆流式和混流式三种。逆流式和混流式三种。逆流式和混流式三种。在在在在并流系并流系并流系并流系统统统统中，最中，最中，最中，最热热热热的干的干的干的干燥空气与水分最大的燥空气与水分最大的燥空气与水分最大的燥空气与水分最大的雾雾雾雾滴接触，因而水分迅速蒸滴接触，因而水分迅速蒸滴接触，因而水分
46、迅速蒸滴接触，因而水分迅速蒸发发发发，从，从，从，从雾雾雾雾滴到干燥成品的整个滴到干燥成品的整个滴到干燥成品的整个滴到干燥成品的整个历历历历程中，物料温度程中，物料温度程中，物料温度程中，物料温度不高，不高，不高，不高，对对对对热热热热敏性物料敏性物料敏性物料敏性物料的干燥有利，所的干燥有利，所的干燥有利，所的干燥有利，所获获获获得的得的得的得的产产产产品品品品常常常常为为为为非球形的多孔非球形的多孔非球形的多孔非球形的多孔颗颗颗颗粒粒粒粒。n n对对对对于于于于逆流系逆流系逆流系逆流系统统统统，在塔，在塔，在塔，在塔顶喷顶喷顶喷顶喷出的出的出的出的雾雾雾雾滴与塔低上来的滴与塔低上来的滴与塔低
47、上来的滴与塔低上来的较较较较湿空气接触，湿空气接触，湿空气接触，湿空气接触，水分蒸水分蒸水分蒸水分蒸发发发发速度比并流慢速度比并流慢速度比并流慢速度比并流慢，适用于适用于适用于适用于耐受高温、含水量低的非耐受高温、含水量低的非耐受高温、含水量低的非耐受高温、含水量低的非热热热热敏性物料敏性物料敏性物料敏性物料处处处处理理理理。n n在在在在混流系混流系混流系混流系统统统统中，干燥室底的中，干燥室底的中，干燥室底的中，干燥室底的喷雾喷雾喷雾喷雾嘴向上嘴向上嘴向上嘴向上喷雾喷雾喷雾喷雾，热热热热空气从室空气从室空气从室空气从室顶进顶进顶进顶进入，入，入，入，性能兼二者之性能兼二者之性能兼二者之性能
48、兼二者之间间间间。精选精选pptpptn n(3)(3)雾雾滴干燥滴干燥阶阶段段 恒速干燥和降速干恒速干燥和降速干恒速干燥和降速干恒速干燥和降速干燥两个燥两个燥两个燥两个阶阶阶阶段。干燥段。干燥段。干燥段。干燥过过过过程室程室程室程室传热传热传热传热和和和和传质传质传质传质同同同同时时时时进进进进行的行的行的行的过过过过程。程。程。程。n n(4)(4)干燥干燥产产品与空气分离品与空气分离 干燥的粉末干燥的粉末干燥的粉末干燥的粉末或或或或颗颗颗颗粒落在干燥室的粒落在干燥室的粒落在干燥室的粒落在干燥室的锥锥锥锥体四壁并滑落到体四壁并滑落到体四壁并滑落到体四壁并滑落到锥锥锥锥底，通底，通底，通底，
49、通过过过过星形星形星形星形阀阀阀阀之之之之类类类类的排灰的排灰的排灰的排灰阀阀阀阀排出，少量排出，少量排出，少量排出，少量的的的的细细细细粉粉粉粉则则则则随空气随空气随空气随空气进进进进入旋入旋入旋入旋风风风风分离器分离器分离器分离器进进进进一步分一步分一步分一步分离。然后将成品离。然后将成品离。然后将成品离。然后将成品输输输输送到另一送到另一送到另一送到另一处处处处混合后混合后混合后混合后储储储储入入入入成品成品成品成品库库库库或直径包装。或直径包装。或直径包装。或直径包装。精选精选pptppt并流并流 逆流逆流 混流混流按按喷雾喷雾液滴和液滴和热风热风流流动动方向方向分：分：并流型并流型液
50、液滴和滴和热风热风呈同呈同一方向流一方向流动动。逆流型逆流型液液滴和滴和热风热风呈反呈反方向流方向流动动。混流型混流型液液滴和滴和热风热风呈不呈不规则规则混合流混合流动动。精选精选pptppt精选精选pptppt3. 3. 冷冷冻冻干燥干燥冷冷冻冻真空干燥真空干燥抽真空能迅速达到低温，最好抽真空能迅速达到低温，最好对对生理活性物生理活性物质质无影响，无影响，适用于活的生物体、生理活性物适用于活的生物体、生理活性物质质。制冷制冷剂饱剂饱和蒸气和蒸气压缩压缩压缩压缩机机冷凝冷凝液体液体汽化汽化放放热热膨膨胀阀胀阀吸吸热热精选精选pptppt3. 3. 冷冷冻冻干燥干燥1)1)冷冷冻冻干燥的基本原理
51、干燥的基本原理 使被干燥的液体在极低的温度下，冷使被干燥的液体在极低的温度下，冷使被干燥的液体在极低的温度下，冷使被干燥的液体在极低的温度下，冷冻冻冻冻成固体；然后，在低温、低成固体；然后，在低温、低成固体；然后，在低温、低成固体；然后，在低温、低压压压压下利用水的升下利用水的升下利用水的升下利用水的升华华华华性能，使冰升性能，使冰升性能，使冰升性能，使冰升华华华华汽化而除去，以达到干燥汽化而除去，以达到干燥汽化而除去，以达到干燥汽化而除去，以达到干燥的目的；冷的目的；冷的目的；冷的目的；冷冻冻冻冻干燥法适用于干燥法适用于干燥法适用于干燥法适用于绝绝绝绝大多数生物大多数生物大多数生物大多数生物
52、产产产产品的干燥和品的干燥和品的干燥和品的干燥和浓缩浓缩浓缩浓缩，可以最大限度地保，可以最大限度地保，可以最大限度地保，可以最大限度地保证证证证生物生物生物生物产产产产品的活性。品的活性。品的活性。品的活性。精选精选pptpptn2) 2) 冷冷冻冻干燥的工干燥的工艺过艺过程程n n(1)(1)预预冷冷 即将待即将待处处理理样样品完全品完全冻结冻结。在。在这这个个过过程中，程中，样样品称品称为为冰晶和分散的溶冰晶和分散的溶质质。为为了提高干燥速率，了提高干燥速率，应应尽可能提高制品升尽可能提高制品升华华的表面的表面积积，以提高，以提高冻冻干的速度。干的速度。精选精选pptpptn n(2)(2
53、)升升华华干燥干燥 又称一又称一又称一又称一级级级级干燥或一次干燥。制干燥或一次干燥。制干燥或一次干燥。制干燥或一次干燥。制品品品品冻结冻结冻结冻结温度通常温度通常温度通常温度通常为为为为-50-50-50-50-25-25-25-25。为为为为了保持升了保持升了保持升了保持升华华华华表面与冷凝器之表面与冷凝器之表面与冷凝器之表面与冷凝器之间间间间的温差，的温差，的温差，的温差，冻冻冻冻干干干干过过过过程中必程中必程中必程中必须对须对须对须对制品提供足制品提供足制品提供足制品提供足够够够够的能量，但不能使制品的温度超的能量，但不能使制品的温度超的能量，但不能使制品的温度超的能量，但不能使制品的
54、温度超过过过过制品自身的共熔点温度。制品自身的共熔点温度。制品自身的共熔点温度。制品自身的共熔点温度。对对对对于生物制品来于生物制品来于生物制品来于生物制品来说说说说，理想的升理想的升理想的升理想的升华华华华干燥干燥干燥干燥压压压压力控制在力控制在力控制在力控制在2020202040Pa40Pa40Pa40Pa。此。此。此。此时时时时90909090以上水分已被除去。以上水分已被除去。以上水分已被除去。以上水分已被除去。精选精选pptpptn n(3)(3)解吸附干燥解吸附干燥 又称二又称二又称二又称二级级级级干燥或二次干燥。干燥或二次干燥。干燥或二次干燥。干燥或二次干燥。此此此此过过过过程是
55、程是程是程是为为为为了除去以吸附方式存在的残留水了除去以吸附方式存在的残留水了除去以吸附方式存在的残留水了除去以吸附方式存在的残留水分。残留水分包括化学分。残留水分包括化学分。残留水分包括化学分。残留水分包括化学结结结结合水与物理合水与物理合水与物理合水与物理结结结结合水。合水。合水。合水。对对对对于生物制品，其水分含量低于或接近于生物制品，其水分含量低于或接近于生物制品，其水分含量低于或接近于生物制品，其水分含量低于或接近2 2 2 2较较较较好，原子上不超好，原子上不超好，原子上不超好，原子上不超过过过过3 3 3 3。此。此。此。此阶阶阶阶段的段的段的段的压压压压强强强强在在在在1010
56、101030Pa30Pa30Pa30Pa较较较较合适。合适。合适。合适。精选精选pptppt4 4 干燥方法的干燥方法的选择选择依据依据1.1.1.1.干燥器的干燥器的干燥器的干燥器的选择选择选择选择n n干燥干燥干燥干燥设备设备设备设备的的的的选择选择选择选择是非常困是非常困是非常困是非常困难难难难而复而复而复而复杂杂杂杂的的的的问题问题问题问题，这这这这是因是因是因是因为为为为被干燥物料的特性、供被干燥物料的特性、供被干燥物料的特性、供被干燥物料的特性、供热热热热的方式和物料的方式和物料的方式和物料的方式和物料干燥介干燥介干燥介干燥介质质质质系系系系统统统统的流体的流体的流体的流体动动动动力学等都必力学等都必力学等都必力学等都必须须须须全部考全部考全部考全部考虑虑虑虑。2.2.2.2.干燥工干燥工干燥工干燥工艺艺艺艺的的的的选择选择选择选择n n对对对对于于于于热热热热敏性的生物物敏性的生物物敏性的生物物敏性的生物物质质质质的干燥操作的干燥操作的干燥操作的干燥操作单单单单元有：元有：元有：元有：瞬瞬瞬瞬时时时时快速干燥快速干燥快速干燥快速干燥喷雾喷雾喷雾喷雾干燥干燥干燥干燥气流干燥气流干燥气流干燥气流干燥低温干低温干低温干低温干燥燥燥燥精选精选pptppt此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！
