蒸發(fā)與干燥1原理2常用濃縮方法3濃縮設(shè)備蒸發(fā)（濃縮）技術(shù)2原理1原理總固形物與溶劑（一般為水）部分分離的過程，使水濃度降低到符合工藝要求的過程生物制品原料中32常用濃縮方法1．常壓濃縮

在一個大氣壓下進行蒸發(fā)濃縮的方法，可在無限空間或有限空間中進行。2.減壓濃縮在密閉的容器內(nèi)，抽真空降低內(nèi)部壓力，使料液的沸點降低而進行蒸發(fā)的方法3.薄膜濃縮

用液體在蒸發(fā)時形成具有極大氣化表面的薄膜進行濃縮的方法常用濃縮方法43常用濃縮設(shè)備

固體物料顆粒度

固體物料的顆粒度越小，溶質(zhì)的浸出速率越快液一固萃取溶劑溶劑的選擇溶劑用量及浸取次數(shù)溶劑的pH

浸取操作條件

浸取溫度浸出時間浸取壓力5干燥的基本概念

用熱能加熱物料，使物料中水分蒸發(fā)而干燥或者用冷凍法使水分結(jié)冰后升華而除去的單元操作；通常是生物產(chǎn)品分離的最后一步干燥drying

1、按操作壓力分：常壓干燥和真空干燥2、按操作方式分：連續(xù)式干燥和間歇式干燥3、按給濕物料提供熱能的方式分：傳導(dǎo)干燥（間接加熱干燥）、對流干燥：（直接加熱干燥）

。干燥過程的分類真空干燥的概念

是一種將物料置于負(fù)壓條件下，并適當(dāng)通過加熱達到負(fù)壓狀態(tài)下的沸點或者通過降溫使得物料凝固后通過溶點來干燥物料的干燥方式。

真空干燥Vacuumdrying

1.通過沸點干燥（真空蒸發(fā)干燥）

在真空狀態(tài)下，提供熱源，通過熱傳導(dǎo)、熱輻射等傳熱方式供給物料中水分足夠的熱量，使蒸發(fā)和沸騰同時進行，加快汽化速度。同時，抽真空又快速抽出汽化的蒸汽，并在物料周圍形成負(fù)壓狀態(tài)，物料的內(nèi)外層之間及表面與周圍介質(zhì)之間形成較大的濕度梯度，加快了汽化速度，達到快速干燥的目的。

2.通過融點干燥（冷凍干燥）

首先將將濕物料（或溶液）在較低溫度下（-10—-50℃）凍結(jié)成固態(tài)，然后在高度真空（130～0.1Pa）下，將其中固態(tài)水分直接升華為氣態(tài)而除去的干燥過程，也稱升華干燥

真空干燥的原理

連續(xù)的常壓干燥器的一種。這種干燥器將細(xì)粉或顆粒狀的濕物料用空氣、煙道氣或惰性氣體將其分散于懸浮氣流中，并和熱氣流作并流流動。

應(yīng)用：阿司匹林、四環(huán)素、撲熱息痛、胃酶、胃動膜素等氣流干燥pneumaticdrying

噴霧干燥是采用霧化器將料液分散成霧灑，并用熱干燥介質(zhì)(通常為熱空氣)干燥霧滴而獲得產(chǎn)品的一種干燥技術(shù)。應(yīng)用：抗生素、維生素、酶、無菌人血清、糊精、肝精以及其他醫(yī)用制劑的干燥。噴霧干燥spraydrying1真空冷凍干燥原理2冷凍干燥工藝過程真空冷凍干燥技術(shù)9原理1冷凍干燥原理冷凍干燥就是把含有大量水分的物質(zhì)，預(yù)先進行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空條件下使水蒸氣直接升華出來，而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時的冰架中，因此它干燥后體積不變，疏松多孔?；旧显?℃以下的溫度進行。102冷凍干燥操作過程預(yù)凍升華干燥解吸附干燥

冷凍干燥操作過程111噴霧干燥原理2噴霧干燥特點噴霧干燥技術(shù)12原理1原理空氣通過過濾器和加熱器，進入干燥塔頂部的空氣分配器，通過熱風(fēng)分布器的熱空氣呈螺旋狀均勻地進入干燥室。液體通過霧化器的作用，噴灑成極細(xì)的霧狀液滴，并依靠干燥介質(zhì)與霧滴均勻混合，進行熱交換和質(zhì)交換，使水分(或溶劑)汽化的過程。13常見的霧化形式

1.氣流式噴嘴霧化氣流噴嘴式霧化是利用壓縮空氣高速從噴嘴噴出,借助于空氣、料液兩相間相對速度的不同產(chǎn)生的摩擦力,把料液分散成霧滴。優(yōu)點：可霧化高粘度物料,加工比較簡單。缺點：壓縮空氣轉(zhuǎn)換功能效率甚低,能耗大,霧化粒徑分布不均勻.

2.高速離心旋轉(zhuǎn)霧化轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速與液滴直徑成反比,且轉(zhuǎn)速升高以后,液滴的噴距縮短,而液滴分布趨于均勻。從而可以使干燥塔的直徑變小,被處理物料的受熱程度降低,消除了普遍存在的粘壁現(xiàn)象,提高轉(zhuǎn)速成為各國干燥裝置的趨勢。

3.壓力式霧化壓力式霧化器是基于用高壓泵直接使溶液受壓后,在小孔中卸壓而使溶液霧化的裝置。它的比能耗較低,在低壓范圍內(nèi)(P≤2.5MPa)噴出的液滴較粗,粒度分布較寬。采用下噴上的流程可以使干燥塔的高度相應(yīng)降低。噴霧干燥優(yōu)點1.干燥過程非常迅速；2.可直接干燥成粉末；3.易改變干燥條件，調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；4.由于瞬間蒸發(fā)，設(shè)備材料選擇要求不嚴(yán)格；5.干燥室有一定負(fù)壓，保證了生產(chǎn)中的衛(wèi)生條件，避免粉塵在車間內(nèi)飛揚，提高產(chǎn)品純度；6.生產(chǎn)效率高，操作人員少。7.生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量高。每小時噴霧量可達幾百噸，是干燥器處理量較大者之一。8.噴霧干燥機調(diào)節(jié)方便，可以在較大范圍內(nèi)改變操作條件以控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，如粒度分布、濕含量、生物活性、溶解性、色、香、味等。噴霧干燥缺點1.設(shè)備較復(fù)雜，占地面積大，一次投資大；2.霧化器，粉末回收裝置價格較高；3.需要空氣量多，增加鼓風(fēng)機的電能消耗與回收裝置的容量；4.熱效率不高，熱消耗大。

由于生物產(chǎn)物具有不同于一般化工產(chǎn)品的特殊性質(zhì)和用途，在生物產(chǎn)物的干燥過程中必須注意以下問題：1.生物產(chǎn)物多為熱敏性物質(zhì)，而干燥是涉及熱量傳遞的擴散分離過程，所以在干燥過程中必須嚴(yán)格控制操作溫度和操作時間．要根據(jù)特定產(chǎn)物的熱敏性，采用不使該物質(zhì)熱分解、著色、失活和變性的操作溫度，并在最短的時間內(nèi)完成干燥處理；干燥操作應(yīng)在低壓(真空)、低溫下進行。2.干燥操作必須在潔凈的環(huán)境中進行，防止干燥過程中以及干燥前后的微生物污染，因此，選用的干燥設(shè)備必須滿足無菌操作的要求。干燥中問題密封性不好連接真空干燥箱抽氣管和真空泵的真空連接管兩端密封不好，出現(xiàn)漏氣干燥中問題2.當(dāng)真空表指示達到＞0.095MPa需關(guān)閉真空泵時，必須先關(guān)閉真空閥，后關(guān)閉真空泵電源，以防止真空泵機油倒流到工作室內(nèi)，此時箱內(nèi)處于真空狀態(tài)。干燥設(shè)備及其應(yīng)用1.盤架干燥器盤架干燥器(traydryer)是外壁絕熱的廂形干燥設(shè)備，故又稱為廂式干燥器(chamberdryer)。濕物料置于盤架之上，用熱水或低壓蒸汽加熱盤架．向物料傳熱。用真空泵保持廂內(nèi)處于低壓狀態(tài)，可使物料在較低溫度下快速干燥；低壓(真空)盤架干燥器可用于抗生素、氨基酸和酶等生物產(chǎn)物的干燥，使用時應(yīng)注意根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)，在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认虏僮?，保護產(chǎn)品的生物活性。盤架干操多為間歇操作，勞動強度大，處理量小。

干燥設(shè)備及其應(yīng)用2.冷凍干燥器冷凍干燥器(freezedryer)是一種廂式干燥設(shè)備；操作時將濕物料冷凍至冰點以下，干燥器內(nèi)處于高度真空狀態(tài)，水分由固態(tài)冰升華變?yōu)樗?；冷凍干燥主要用于熱敏性非常強的生物物質(zhì)，如蛋白質(zhì)類生理活性物質(zhì)、抗生素、果蔬等。干擾素、白細(xì)胞介素和促紅細(xì)胞生成素等基因工程藥物主要用真空冷凍干燥。干燥設(shè)備及其應(yīng)用3.傳送帶式干燥器傳送帶式干燥器(beltdryer)也是一種熱傳導(dǎo)式干燥設(shè)備，可在常壓或真空下操作。傳送帶式干燥器可連續(xù)化操作，設(shè)備密閉性好,不易受微生物污染；可用于氨基酸、維生素、抗生素、糖和酶類的干燥。干燥設(shè)備及其應(yīng)用4.氣流干燥器氣流干燥器主要由預(yù)熱器，細(xì)長的干燥管和旋風(fēng)分離器構(gòu)成；氣流干燥器的干燥物料顆粒一般為50－300μm，既能保證干燥速度快、時間短，又能使產(chǎn)品的旋風(fēng)分離回收比較容易；氣流干燥器處理量大，干燥速度快，可用于淀粉、葡萄糖，氨基酸和抗生素等物質(zhì)的干燥。

干燥設(shè)備及其應(yīng)用5.流化床干燥器流化床干燥又稱沸騰干燥，熱氣流速度介于物料顆粒的臨界流化速度和帶出速度(終端速度)之間，物料顆粒在干燥器內(nèi)呈流化狀態(tài)；工業(yè)上多采用多層流化床干燥器，有利于提高熱效率和降低干燥產(chǎn)品含水量；流化床干燥器的處理量大，可用于氨基酸和抗生素的干燥。干燥設(shè)備及其應(yīng)用6.噴霧干燥器噴霧干燥器(spraydryer)適用于溶液或懸浮液的干燥；干燥比表面積大，干燥速度快，一般干燥時間在l0秒以下；適用于熱敏性物料的干燥。淀粉酶、果膠酶、抗生素、氨基酸、血漿和酵母等生物產(chǎn)物可利用噴霧干燥法干燥。工藝過程：料液霧化——霧滴與空氣接觸——霧滴干燥——干燥產(chǎn)品與空氣分離青霉素生產(chǎn)企業(yè)用干燥機雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進行加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸。濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽，通過真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真