ال آلة تركيز التبخر يعمل عن طريق إزالة المذيب (عادة الماء) من المحلول، وتركيز المواد المذابة (مثل المكونات النشطة أو المركبات). وإليك كيفية عمله عادةً والمبادئ الأساسية التي يستخدمها:
عملية العمل الأساسية:
تسخين المحلول: يتم تسخين المحلول الذي يحتوي على المذاب والمذيب لتبخير المذيب، وعادةً ما يكون الماء. تتسبب الطاقة الحرارية في انتقال جزيئات المذيب إلى مرحلة البخار.
التبخر: عندما يتبخر المذيب، يصبح المحلول المتبقي أكثر تركيزا مع المذاب.
إزالة البخار: يتم بعد ذلك جمع المذيب المتبخر وتكثيفه مرة أخرى إلى سائل، أو يمكن إطلاقه، اعتمادًا على تصميم النظام.
كرر الدورة: في بعض الآلات، يمكن تكرار هذه العملية على مراحل متعددة لتحقيق مستويات أعلى من التركيز.
مبادئ العملية:
ارتفاع درجة الغليان: في بعض التصميمات تعمل الآلة عن طريق خفض الضغط لتقليل درجة غليان المذيب، مما يسمح بالتبخر عند درجات حرارة منخفضة. وهذا مفيد بشكل خاص في الصناعات التي تتعامل مع المواد الحساسة للحرارة مثل المكونات الصيدلانية أو المستخلصات النباتية.
التبادل الحراري: تستخدم الآلات الفعالة نظام التبادل الحراري لنقل الحرارة من البخار إلى المحلول الوارد. وهذا يحافظ على الطاقة عن طريق إعادة تدوير الحرارة داخل العملية.
التشغيل الفراغي (اختياري): تستخدم العديد من آلات تركيز التبخر تقنية الفراغ لإنشاء بيئات منخفضة الضغط. يعمل الفراغ على خفض درجة غليان المذيب، مما يسمح بالتبخر عند درجات حرارة منخفضة، مما يحافظ على المكونات النشطة التي قد تتحلل تحت الحرارة العالية.
أنواع أنظمة التبخر:
المبخر أحادي التأثير: يتم تسخين المحلول في غرفة واحدة، حيث يتبخر المذيب، ويتم جمع المحلول المركز.
المبخر متعدد التأثيرات: تستخدم الأنظمة الأكثر تقدمًا مراحل (تأثيرات) متعددة حيث يتم استخدام البخار من مرحلة واحدة لتسخين المحلول في المرحلة التالية. هذا النظام موفر للطاقة ويشيع استخدامه في العمليات واسعة النطاق.
مبخر الغشاء المتساقط: نظام عالي الكفاءة حيث يتدفق المحلول إلى أسفل جدران أنبوب ساخن في طبقة رقيقة، مما يسمح بالتبخر السريع والتركيز.
مبخر التدوير القسري: في هذا النظام، يتم تدوير المحلول بشكل مستمر، ويحدث التبخر في بيئة خاضعة للرقابة، مما يمنع ظهور القشور أو التلوث على سطح المعدات.
التطبيقات:
المستحضرات الصيدلانية: تستخدم لتركيز المكونات النشطة أو المستخلصات من المواد النباتية، مثل الطب الصيني أو اتفاقية التنوع البيولوجي.
صناعة الأغذية: العصائر المركزة أو المستخلصات أو غيرها من المكونات الطبيعية.
الحماية الكيميائية والبيئية: يستخدم لتركيز المركبات الكيميائية أو تقليل النفايات عن طريق تركيز مجاري النفايات.
المزايا:
كفاءة الطاقة: خاصة مع الأنظمة متعددة التأثير والفراغ.
حماية المواد الحساسة للحرارة: درجات الحرارة المنخفضة تحافظ على سلامة المركبات الحساسة.
قابلية التوسع: يمكن تطبيقها من المختبرات الصغيرة إلى العمليات الصناعية الكبيرة.
يضمن هذا النهج تركيزًا فعالاً مع الحد الأدنى من تدهور المكونات الأساسية.
