球形真空浓缩装置的工作原理核心是“利用真空降低溶剂沸点,结合加热加速溶剂挥发,再通过冷凝回收溶剂,最终实现物料浓缩”,全程在低温环境下进行,可保护热敏性成分,具体流程分四步:
1. 建立真空环境,降低溶剂沸点
真空系统(真空泵、缓冲罐)启动后,抽走球形罐体内的空气,使罐内形成负压(通常真空度-0.08~-0.098MPa)。根据“压力越低,液体沸点越低”的物理原理,溶剂(如水、乙醇)的沸点会大幅下降——例如常压下沸点100℃的水,在真空度-0.095MPa时沸点仅约35℃,为热敏性物料(如中药多糖、果汁维生素)创造低温浓缩条件,避免有效成分因高温破坏。
2. 加热物料,加速溶剂挥发
加热组件(夹套或内置盘管)通入加热介质(蒸汽、热水等),通过罐壁或盘管将热量间接传递给罐内物料。物料受热后,其中的溶剂(而非目标成分)快速达到低温沸点并挥发成蒸汽,且球形罐体的“大表面积/体积比”能让热量均匀传递,避免物料局部过热焦化。
3. 冷凝回收溶剂,减少浪费与污染
挥发的溶剂蒸汽通过罐体顶部的管道进入冷凝系统,与冷凝器内的低温介质(冷却水、冷空气)逆流换热——蒸汽遇冷液化成液体,再流入气液分离器,分离出少量未冷凝的不凝气(如残留空气),液化后的溶剂从分离器底部排出,回收率通常≥95%(如乙醇、丙酮等有机溶剂可循环复用,降低成本)。
4. 收集浓缩液,完成浓缩过程
随着溶剂持续挥发并被回收,罐内物料中的目标成分(如中药浸膏、果汁固形物)浓度逐渐升高。待浓度达到工艺要求(如中药浸膏相对密度1.2~1.3),关闭真空与加热系统,通过罐体底部的出料口,利用重力或轻微正压将浓缩液排出,完成整个浓缩过程。
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