第一节 蒸发设备
二、单流长管膜式蒸发器 ❖ 单流式长管薄膜蒸发器具有一细长的竖立管束，
管束中的长管直径一般为20～50mm，高度一般为 2～12m，管长和管径之比约为100～150。作为加 热用的蒸汽在壳程内流动，料液则在管程内流动。 根据料液以及从其中蒸出的二次蒸汽流动方向的 不同，长管式薄膜蒸发器可分为升膜式、降膜式 及升-降膜式三种形式。
敞口设备直接将二次蒸汽排出，所用设备及工艺 较简单。 （2）加压蒸发 加压蒸发是为了提高二次蒸汽的温 度，以便利用二次蒸汽。较高的蒸发温度还能降 低溶液的黏度，增加流动性，改善传热效果。 （3）减压蒸发 减压蒸发也称真空蒸发。它是在减 压或真空条件下进行的蒸发过程，真空使溶液的 沸点降低。
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图7-2 降膜式蒸发器 1.蒸发器 2.分离器 3.液体分离器
4.料液 5.加热蒸汽 6.二次蒸汽 7.完成液
第一节 蒸发设备 降膜式蒸发器的顶部的液体分布器
图7-3（a）的导流管为一有螺旋形沟槽的圆柱体； 图7-3（b）的导流棒下部是圆锥体，此圆锥体的底面向内凹， 以免沿锥体斜面流下的液体再向中央聚集； 图7-3（c）靠齿缝使液体沿加热管内壁成膜状流下； 图7-3（d）为旋液式分布装置，用于强制循环降膜蒸发器中.
❖ 适用：易于发泡、黏度小的热敏性料液的蒸发。
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（二）降膜式长管蒸发器
降膜式蒸发器的结构与 升膜式蒸发器基本一致，区 别在于料液是从蒸发器的顶 部经液体分布装置均匀分布 后进入加热管中，在重力作 用下沿管壁成膜状下降。随 着液膜的下降，部分料液被 汽化，蒸出的二次蒸汽由于 管顶有料液封住，所以只能 随着液膜往管底排出，然后 在分离器中分离。
工作原理： ❖ 料液经预热器加热至接近沸点的温度后加入器底，因器内
处于真空状态，因此很容易受热汽化，蒸汽在管内以很高 的速度上升，并夹带着部分还未汽化的料液以液膜的形式 沿着管内壁上升，液膜上升是靠高速蒸汽对流层的拖带而 形成，又称为“爬膜”现象。料液边上升边被浓缩，被蒸 汽带出的浓缩液在器顶的汽－液分离器中进行分离，二次 蒸汽在分离器顶部被引出进入预热器的夹层中供预热蒸汽 之用，多余的废气则在冷凝器中冷凝自出口排出，浓缩液 在分离器底部被引入接受器收集。
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（二）蒸发过程进行的必要条件 ①供应足够的热能，以维持溶液的沸腾温度和补
充因溶剂汽化所带走的热能； ②及时排除汽化出来的溶剂蒸汽； ③具有一定的热交换面积。 为了区别加热蒸汽和汽化蒸汽，把作热源的
蒸汽叫做一次蒸汽，从溶液中汽化出来的蒸汽叫 二次蒸汽。
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（三）蒸发的分类 1．按蒸发器内的操作压力分 （1）常压蒸发 常压蒸发若不利用二次蒸汽，可用
分为间歇式、连续式。
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4．按加热部分的结构分 ❖ 可分为膜式和非膜式，薄膜蒸发具有传热效果好，
蒸发速度快，无静压头产生使得沸点升高的现象 等优点，成为目前蒸发设备的主流。 ❖ 进行蒸发操作的设备称为蒸发器。蒸发器的类型 很多，结构形式各异，但都由加热室、蒸发室以 及使二次蒸汽冷凝的冷凝器组成。由于制药工业 中有很多产品是热敏性物质，因此，常采用薄膜 蒸发器，因为受热时间短，所以能保证产品的质 量。
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一、概述 蒸发的方式有自然蒸发与沸腾蒸发两种。
自然蒸发：溶液中的溶剂在低于其沸点下汽化，此种 蒸发仅在溶液表面进行，故速率缓慢，效率很低。
沸腾蒸发：在沸点下的蒸发，溶液任何部分都发生汽 化，效率高。 （一）蒸发的目的 1．利用蒸发操作取得浓溶液，在制药工业中，经常 需将药物浓缩到一定浓度，如中药丸剂的制取。 2．通过蒸发操作制取过饱和溶液而得到结晶产品。 3．将溶液蒸发并将蒸汽冷凝、冷却，以达到纯化溶 剂的目的。
第七章 蒸发与结晶设备
第七章 蒸发和结晶设备
❖1.掌握蒸发、结晶设备选用原则 ❖2.掌握常用设备的操作方法及注意事项 ❖3.掌握蒸发与结晶设备的一般维护方法 ❖4.熟悉蒸发、结晶的概念，常用设备的类
型、 结构及特点
第七章 蒸发和结晶提高溶液中溶质的浓度或 使溶液浓缩至饱和而析出溶质，也就是使 挥发性的溶剂与不挥发的溶质进行分离的 一种重要的单元操作。
❖结晶 结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析
出形成新相的过程，结晶操作是获得纯净 固体物质的重要方法之一。
第七章 蒸发和结晶设备
❖ 蒸发与结晶都是药物生产中的基本操作，两 者之间最大区别在于：蒸发是将部分溶剂从溶液 中排出，使溶液浓度增加，溶液中的溶质没有发 生相变；而结晶过程则是通过将过饱和溶液冷却、 蒸发，或投入晶种使溶质结晶析出。结晶过程的 操作与控制比蒸发过程要复杂得多。有的工厂将 蒸发与结晶过程置于蒸发器中连续进行，这样虽 然可以节约设备投资，但对结晶晶体质量、结晶 提取率即产品提取率将造成负面影响。
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❖ 优点：升膜式蒸发器具有传热效率高，物料受热 时间短的特点。 为了能在加热管内有效地成膜，上升的蒸汽 应具有一定的速度。例如，常压下操作时适宜的 出口汽速一般为20～50m/s，减压下操作时汽速则 应更高。因此，如果料液中蒸汽的水量不多，就 难以达到上述要求的汽速。
❖ 不适用：较浓溶液的蒸发；对粘度很大，易结晶 或易结垢的物料也不适用。
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❖ （一）升膜式蒸发器
升膜式蒸发器是指在
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，
其结构由蒸发加热管、二
次蒸汽液沫导管、分离器
和循环管四部分组成。
图7-1 升膜式蒸发器 1-蒸发器；2-分离器；3-进料；
4-加热蒸汽；5-二次蒸汽； 6-冷凝器；7-完成液
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2．按蒸汽利用情况分 分为单效蒸发、二效蒸发和多效蒸发。要保
证蒸发的进行，二次蒸汽必须不断地从蒸发室中 移除，若二次蒸汽移除后不再利用时，这样的蒸 发称为单效蒸发；若二次蒸汽被引入另一蒸发器 作为热源，在另一蒸发器中被利用，称为二效蒸 发，依次类推，如蒸汽多次被利用串联操作，则 称为多效蒸发。多效蒸发可提高初始加热蒸汽的 利用率。 3．按操作流程分