蒸發設備

中藥生產中的蒸發系指藥液中的部分溶劑在沸騰狀態下汽化與不揮發成分分離，藥液濃縮的過程，所以又常把蒸發稱為濃縮。若提取液中有效成分多為易揮發性成分，則應在提取時將揮發性成分分離開。中藥提取液的蒸發濃縮，是中藥生產的重要單元操作，用來進行蒸發的設備稱為蒸發器。

選擇中藥濃縮設備時應注意中藥有效成分有許多是熱敏性物質，易結焦、起泡，濃縮比高、小批量、多品種的特點，盡量采用沸點低、受熱時間短、傳熱性好、易清洗的工藝和設備。

一、蒸發原理

蒸發是通過用直火加熱、電加熱、太陽能加熱及蒸汽間接加熱等方法向提取液提供熱量，使溶劑蒸發。目前中藥制藥生產常以水蒸氣為熱源，被蒸發的溶液多為中藥水提液，只要是由藥液中蒸發出的水蒸氣都被稱為二次蒸汽。加熱蒸汽通過金屬間壁的熱傳導，釋放出凝縮潛熱加熱間壁另一側的藥液使其沸騰汽化而自身被冷凝。

• 蒸發流程

在中藥制藥工業中，蒸發操作消耗能量較多，二次蒸汽可再利用，以達到節約能源、降低成本的目的。近10年來充分利用二次蒸汽的多效蒸發在中藥生產中應用較廣。

（一）單效蒸發

在蒸發操作中藥液所產生的二次蒸汽不再利用的稱為單效蒸發，所用的各類蒸發器都稱為單效蒸發器，其藥液經金屬間壁加熱蒸汽加熱汽化，汽液分離后二次蒸汽直接排放，順流放至大氣。

• 多效蒸發

經熱量衡算，蒸發操作中消耗的加熱蒸汽與蒸出的二次蒸汽的潛熱值是相近的，顯然二次蒸汽還含有較多的熱量，若不加以利用是很不經濟的，為了提高加熱蒸汽的經濟程度，即提高每公斤加熱蒸汽所能蒸發水的公斤數，可采用多效蒸發操作。通入加熱蒸汽的蒸發器稱為一效蒸發器，以一效蒸發器產生的二次蒸汽作為加熱蒸汽的蒸發器，則稱為二效蒸發器，以二效產生的二次蒸汽作為加熱蒸汽的蒸發器稱為三效蒸發器，其余依次類推。按蒸汽與藥液的相對流向的不同，多效蒸發有順流法、逆流法、平流法之分。

1、順流法

三效蒸發流程，由于藥液與蒸汽的流向相同，依次由一效流至三效，故稱為順流法。各效的操作壓力和溫度都是后一效低于前一效，所以藥液可利用壓力差進行各效間的自動輸送，藥液進入后一效時，可以自蒸發出一部分二次蒸汽。其缺點是后一效溫度較前一效低、藥液黏度較前一效高，所以傳熱系數較前一效低，從而降低蒸發器的總傳熱系數，影響蒸發器的傳熱速率。

2、逆流法

蒸汽流向與藥液流向相反，藥液由第三效進入，依次用泵進入前一效。溶液需用泵輸送，并且料液由后效送至前效后，需消耗一定的熱量將其加熱至沸點。其優點是藥液由后效進入前效濃度增加，溫度也增加，所以藥液的黏度各效間相差不大，可提高總傳熱系數。缺點是藥液在各效間用泵轉移需消耗一定的能量。此法適宜濃縮黏度隨濃度的增高而劇烈增加的中藥液，但不適宜于含較多熱敏性成分藥液的濃縮。

3、平流法

各效都分別加入藥液和放出濃縮的完成液，平流法適用于濃縮時易析出結晶物料的蒸發。

多效蒸發各效均有溫差損失，其有效溫度差低于單效的有效溫度差。根據經驗，每公斤加熱蒸汽所能蒸出的水分量的公斤數：單效為0.91；雙效為1.76；三效為2.50；四效為3.33；五效為3.71等。因此，多效蒸發的效數應從蒸汽經濟程度的提高幅度與增加的設備投資費進行綜合分析。一般2-4效為宜。

中藥提取液的三效節能蒸發濃縮流程。三效外加熱式真空濃縮器，設備性能良好，蒸發率比單效提高1.85倍。能耗降低75%。一效蒸發溫度為87℃，二效蒸發溫度為70℃，三效蒸發溫度為57℃，蒸發溫度比傳統方法低13-43℃，蒸發受熱時間縮短到1/3。一般一年就可以從節能費中收回設備投資費。