在中药制药工业中，中药生产过程是热能消耗zui大的操作过程，尤其是提取液的蒸发浓缩操作过程，能量消耗要占过程总消耗的大部分。因此，蒸发操作是节能工作要重点关注的问题。中药提取液的蒸发浓缩涉及到热能的平衡和综合利用，而节能工作又涉及到蒸发设备和蒸发工艺的更新、改造和发展。
1蒸发的基本理论
按照分子运动学说，当溶液受热时，靠近加热面的分子获得的动能胜过分子间的吸引力，故逸向液面上空间的，变为自由分子，这就称为气化。因气化而生成的蒸汽，倘若在逸向空间后不予除去，则蒸汽与溶液将渐渐趋于平衡状态，使气化不能继续进行。所以，进行蒸发的*条件为热能的不断供给和所产生的蒸汽不断排除。
在蒸发过程中，溶液中溶剂的气化可分为在沸点时的气化与低于沸点时的气化，前者的速率远超过后者，所以工业上的蒸发都在沸腾情况下进行的。在沸腾情况下进行溶剂的蒸发，仍需要热能的不断供给。蒸发单位重量溶剂所需的热量，称为蒸发潜热（或气化潜热）。如果是水溶液则溶剂为水。工业上采用的热源通常为水蒸汽，所以遇到水溶液的蒸发时，一方面用蒸汽作为热源以供给热能；另一方面则水溶液本身蒸发时也产生蒸汽，为易于区别，前者称为加热蒸汽，后者称为二次蒸汽。
2中药蒸发浓缩设备
蒸发设备是实现蒸发操作的基础。随着工业的需要和发展，蒸发器构造的形式也逐步改进。先以横管加热式取代了夹套加热式，再改进成为竖管加热式，而后者在广泛使用中又继续得到改进，为了避免溶液静压强的影响，创造了液膜蒸发器，为了提高生产强度，又创造了加热室在外的蒸发器和强制循环蒸发器。此外，节省加热蒸汽的办法除了将二次蒸汽加以利用成为多效蒸发外，还可借二次的绝热压缩，使其温度升高而能再度用于原蒸发器，以作为加热蒸汽，如此操作的蒸发器称为热泵蒸发器。这些改进和创造，都以蒸发的基本原理以及与其生产强度有关的许多因素的研究为依据。
2.1蒸发设备的类型
以加热面形状和位置来分，有夹套、蛇管、直管，加热室在内或在外；以蒸发器本身的放置方法来分，有横卧、竖立、倾斜；以溶液的循环方法来分，有自然循环、强制循环。
2.2蒸发设备形式
图1～图6为各种常用蒸发器的形式。
2.3对蒸发设备的要求
（1）尽量保证较大的传热系数；（2）要适合溶液的一些特性，如粘度、起泡性、热敏性、溶解度随温度变化的特性及腐蚀性；（3）能完善地分离液沫；（4）尽量减少温差损失；（5）尽量减慢传热面上污垢的生成速度；（6）能排出溶液在蒸发过程中所析出的结晶体；（7）能方便地清洗传热面。
3中药蒸发浓缩过程的工艺组配
蒸发装置流程是指多效蒸发器的数目极其组合排列的方式，物料和蒸汽的流向，附属设备如预热器、冷凝器和真空泵的设置，以及为谋求进一步节省蒸汽和充分利用热能而使用二次蒸汽所采用的方案和流程。
常用的多效蒸发器及其组配方式有：（1）单效蒸发，蒸发过程仅利用加热蒸汽（生蒸汽）进行一次蒸发浓缩的操作过程；（2）双效蒸发，蒸发过程除利用生蒸汽外，同时利用二次蒸汽进行二次蒸发浓缩的操作过程；（3）多效蒸发，多次利用二次蒸汽进行多次蒸发浓缩的操作过程。
3.1蒸发装置流程的确定
3.1.1效数的确定
（1）经济上的限制是指效数超过一定值后但经济上是不合理的。
（2）技术上的限制是指效数过多，蒸发操作将难以进行。一般而言，若沸点升高较大通常采用2～3效，若沸点升高较小则可取4～6效。但选择到真正适应的效数，还需要通过*化的方法来确定。
3.1.2多效蒸发装置中溶液流程的选择
在多效蒸发装置中，溶液的流程可以是并流、逆流和平流，流程的选择，主要根据溶液特性，操作方式以及经济程度来决定。
3.2蒸发浓缩过程的工艺组配
蒸发浓缩过程的工艺组配要根据工艺和产品的要求及物料的特性来确定，通常有下列几种组配形式：（1）外循环单效蒸发；（2）双循环或三循环多效蒸发；（3）降升膜双效蒸发，如图7所示；（4）双降膜双效蒸发，如图8所示；（5）一降二升三效蒸发；（6）三降膜三效蒸发。
4蒸发过程中的节能
蒸发过程也是一个热平衡过程，理论上讲，蒸发1L水需消耗1L水蒸汽，但在实际操作过程中，由于蒸汽的输送及设备自身的传热阻力，因此存在相当的热能损耗，蒸发1L水实际所消耗的蒸汽要远远大于1L的蒸汽量。所以，蒸发过程如何来节约能耗，除了减少过程的能量损耗外、主要就是要提高换热设备的传热效果和充分考虑过程中二次蒸汽的合理利用。
4.1可考虑的节能措施
（1）改进蒸发设备的制作工艺：可考虑改进薄壁管件的焊接或其他加工工艺。
（2）选用的加热设备：工艺中可考虑选用板式换热器或其他加热器作为蒸发操作的加热元件。
（3）改进蒸发工艺和操作，充分有效地利用加热蒸汽和二次蒸汽：合理选择蒸发设备及工艺组配，工艺操作中尽力提高二次蒸汽的效能（如采用差压操作，既一效正压操作，二效负压操作；或工艺中采用热泵设备，绝热压缩，提高二次蒸汽的温度等）。
4.2分离器（蒸发器）的改进和设想
要取得良好的蒸发效果，除了考虑选用的加热设备和充分利用二次蒸汽外，分离器（蒸发器）的改造也是提高蒸发效率的一个很重要的关键环节，可从以下2个方面考虑对分离器（蒸发器）的改造：（1）扩大分离器内液体的分布及蒸发面积；（2）强化汽液分离的速度和效果。
5结语
中药的提取浓缩过程是中药生产中的耗能大户，因此正确理解蒸发的基本理论，熟悉和掌握中药蒸发浓缩设备的结构及工艺流程，对提高蒸发过程的节能效果十分重要，可采取有效措施改进和提高设备效能。
1蒸发的基本理论
按照分子运动学说，当溶液受热时，靠近加热面的分子获得的动能胜过分子间的吸引力，故逸向液面上空间的，变为自由分子，这就称为气化。因气化而生成的蒸汽，倘若在逸向空间后不予除去，则蒸汽与溶液将渐渐趋于平衡状态，使气化不能继续进行。所以，进行蒸发的*条件为热能的不断供给和所产生的蒸汽不断排除。
在蒸发过程中，溶液中溶剂的气化可分为在沸点时的气化与低于沸点时的气化，前者的速率远超过后者，所以工业上的蒸发都在沸腾情况下进行的。在沸腾情况下进行溶剂的蒸发，仍需要热能的不断供给。蒸发单位重量溶剂所需的热量，称为蒸发潜热（或气化潜热）。如果是水溶液则溶剂为水。工业上采用的热源通常为水蒸汽，所以遇到水溶液的蒸发时，一方面用蒸汽作为热源以供给热能；另一方面则水溶液本身蒸发时也产生蒸汽，为易于区别，前者称为加热蒸汽，后者称为二次蒸汽。
2中药蒸发浓缩设备
蒸发设备是实现蒸发操作的基础。随着工业的需要和发展，蒸发器构造的形式也逐步改进。先以横管加热式取代了夹套加热式，再改进成为竖管加热式，而后者在广泛使用中又继续得到改进，为了避免溶液静压强的影响，创造了液膜蒸发器，为了提高生产强度，又创造了加热室在外的蒸发器和强制循环蒸发器。此外，节省加热蒸汽的办法除了将二次蒸汽加以利用成为多效蒸发外，还可借二次的绝热压缩，使其温度升高而能再度用于原蒸发器，以作为加热蒸汽，如此操作的蒸发器称为热泵蒸发器。这些改进和创造，都以蒸发的基本原理以及与其生产强度有关的许多因素的研究为依据。
2.1蒸发设备的类型
以加热面形状和位置来分，有夹套、蛇管、直管，加热室在内或在外；以蒸发器本身的放置方法来分，有横卧、竖立、倾斜；以溶液的循环方法来分，有自然循环、强制循环。
2.2蒸发设备形式
图1～图6为各种常用蒸发器的形式。
2.3对蒸发设备的要求
（1）尽量保证较大的传热系数；（2）要适合溶液的一些特性，如粘度、起泡性、热敏性、溶解度随温度变化的特性及腐蚀性；（3）能完善地分离液沫；（4）尽量减少温差损失；（5）尽量减慢传热面上污垢的生成速度；（6）能排出溶液在蒸发过程中所析出的结晶体；（7）能方便地清洗传热面。
3中药蒸发浓缩过程的工艺组配
蒸发装置流程是指多效蒸发器的数目极其组合排列的方式，物料和蒸汽的流向，附属设备如预热器、冷凝器和真空泵的设置，以及为谋求进一步节省蒸汽和充分利用热能而使用二次蒸汽所采用的方案和流程。
常用的多效蒸发器及其组配方式有：（1）单效蒸发，蒸发过程仅利用加热蒸汽（生蒸汽）进行一次蒸发浓缩的操作过程；（2）双效蒸发，蒸发过程除利用生蒸汽外，同时利用二次蒸汽进行二次蒸发浓缩的操作过程；（3）多效蒸发，多次利用二次蒸汽进行多次蒸发浓缩的操作过程。
3.1蒸发装置流程的确定
3.1.1效数的确定
（1）经济上的限制是指效数超过一定值后但经济上是不合理的。
（2）技术上的限制是指效数过多，蒸发操作将难以进行。一般而言，若沸点升高较大通常采用2～3效，若沸点升高较小则可取4～6效。但选择到真正适应的效数，还需要通过*化的方法来确定。
3.1.2多效蒸发装置中溶液流程的选择
在多效蒸发装置中，溶液的流程可以是并流、逆流和平流，流程的选择，主要根据溶液特性，操作方式以及经济程度来决定。
3.2蒸发浓缩过程的工艺组配
蒸发浓缩过程的工艺组配要根据工艺和产品的要求及物料的特性来确定，通常有下列几种组配形式：（1）外循环单效蒸发；（2）双循环或三循环多效蒸发；（3）降升膜双效蒸发，如图7所示；（4）双降膜双效蒸发，如图8所示；（5）一降二升三效蒸发；（6）三降膜三效蒸发。
4蒸发过程中的节能
蒸发过程也是一个热平衡过程，理论上讲，蒸发1L水需消耗1L水蒸汽，但在实际操作过程中，由于蒸汽的输送及设备自身的传热阻力，因此存在相当的热能损耗，蒸发1L水实际所消耗的蒸汽要远远大于1L的蒸汽量。所以，蒸发过程如何来节约能耗，除了减少过程的能量损耗外、主要就是要提高换热设备的传热效果和充分考虑过程中二次蒸汽的合理利用。
4.1可考虑的节能措施
（1）改进蒸发设备的制作工艺：可考虑改进薄壁管件的焊接或其他加工工艺。
（2）选用的加热设备：工艺中可考虑选用板式换热器或其他加热器作为蒸发操作的加热元件。
（3）改进蒸发工艺和操作，充分有效地利用加热蒸汽和二次蒸汽：合理选择蒸发设备及工艺组配，工艺操作中尽力提高二次蒸汽的效能（如采用差压操作，既一效正压操作，二效负压操作；或工艺中采用热泵设备，绝热压缩，提高二次蒸汽的温度等）。
4.2分离器（蒸发器）的改进和设想
要取得良好的蒸发效果，除了考虑选用的加热设备和充分利用二次蒸汽外，分离器（蒸发器）的改造也是提高蒸发效率的一个很重要的关键环节，可从以下2个方面考虑对分离器（蒸发器）的改造：（1）扩大分离器内液体的分布及蒸发面积；（2）强化汽液分离的速度和效果。
5结语
中药的提取浓缩过程是中药生产中的耗能大户，因此正确理解蒸发的基本理论，熟悉和掌握中药蒸发浓缩设备的结构及工艺流程，对提高蒸发过程的节能效果十分重要，可采取有效措施改进和提高设备效能。
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