Побочные явления, сопровождающие процесс выпаривания, и способы их удаления. Вакуум-выпарные и роторно-пленочные установки.

Побочные явления, наблюдаемые при выпарке

Инкрустация — образование накипи. Накипь при выпаривании извлечений образуется в результате коагуляции некоторых веществ (белков) или при разложении гидрокарбонатов кальция и магния, а также при разложении кальциевых, магниевых солей органических кислот (лимонной, тиглиновой и др.). Накипь отлагается на поверхности нагрева и снижает коэффициент теплопередачи. Для предотвращения её образования производят перемешивание жидкости, используя лопастные мешалки якорного типа, мешалки комбинированного действия, удаляющие со стенок накипь. Значительно снижает возможность образования накипи циркуляция выпариваемого раствора.

1.Температурная депрессия — разность между температурой кипения раствора и температурой кипения чистого растворителя при одинаковом давлении. Значение температурной депрессии зависит от природы растворённого вещества и растворителя,

затвора.

раствора и давления. По мере упаривания (удаления растворителя-извлекателя) температура кипения оставшегося раствора будет соответственно увеличиваться, что необходимо учитывать при выпарке, Таким образом, во избежание перегрева и разложения термолабильных веществ в конце процесса необходимо создание более глубокого вакуума.

2.Гидростатическая депрессия, или гидростатический эффект, Давление в верхнем и нижнем слоях жидкости в выпарном аппарате будет неодинаково, поэтому и температура кипения раствора по всей высоте аппарата различна. В наиболее глубоких слоях температура кипения раствора больше, так как пузырьки пара должны проникать через слой, преодолевая давление столба жидкости. Для сведения t минимуму гидростатического эффекта в современных аппаратах выпарку проводят в тонком слое жидкости.

3.Пенообразование. Многие растительные извлечения (особенно вытяжки, содержащие сапонины) при упаривании сильно пенятся. Для уменьшения потерь при выпарке сильно пенящихся жидкостей используют аппараты с большим паровым пространством (коэффициент заполнения приблизительно равен 0,5), перед выпариванием жидкость профильтровывают, выпаривание производят при перемешивании, во время выпарки периодически открывают воздушки, чтобы сбить пену, но это замедляет процесс выпарки. Все перечисленные мероприятия недостаточно эффективны. Для снижения це-нообразования в ряде случаев применяют пеногасители. Лучшие результаты получены при использовании силиконов (кремнийорга- нических веществ).

5. Брызгоунос — потеря извлечения в виде тумана, мелких капелек, образующихся из-за вспенивания жидкости или большой скорости вторичного пара, механически увлекающего за собой частицы жидкости. Для уменьшения потерь за счёт брызгоуноса и ценообразования на пути движения паров ставят ловушки.

Установки с использованием тонкоплёночных роторных испарителей (РПИ)

Основное достоинство тонкоплёночных роторных испарителей — высокая интенсивность тепло- и массообмена (за счёт устранения отрицательного влияния вязкостных сил подводом механической энергии извне и исключением гидростатического эффекта). В результате значительно сокращается время пребывания материала в зоне обработки. Интенсивность теплопередачи в них более чем в 2 раза выше, чем в трубчатых испарителях с полным заполнением трубок. В установках извлечение перемешивается ротором, так что обрабатываемый материал непрерывно движется через аппарат в виде плёнки, соприкасаясь с обогреваемой поверхностью, что способствует достижению высокой производительности выпарки.

® Группа 1 — аппараты, у которых тепло- и массообмен происходят на внутренней поверхности цилиндрического корпуса (вертикального или горизонтального), снабжённого снаружи рубашками для теплоносителя. Тонкий слой жидкости создаётся на внутренней поверхности корпуса аппарата при помощи роторного устройства.

•Группа 2 — аппараты, у которых тепло- и массообмен происходят на поверхности вращающихся обогреваемых корпусов.

РПИ с неподвижным корпусом могут быть исполнены в следующих двух вариантах.

•Аппараты варианта «РЖ» содержат жёстко закреплённые на валу радиальные лопатки, между концами которых и поверхностью теплообмена имеется небольшой зазор (0,1—2 мм), толщина которого обеспечивает толщину плёнки. Лопасти ротора могут быть выполнены из металла, графита или пластмассы. Аппараты трудоёмки в исполнении и требуют высококвалифицированного обслуживания. Аппараты с цилиндрическим корпусом используют для упаривания извлечений до 1/6 первоначального объёма.

•Аппараты варианта «РП» (с подвижными лопатками) более универсальны, позволяют обрабатывать продукты, загрязняющие поверхность теплообмена. Роторы аппаратов снабжены элементами в виде

59. Ботаническая и биохимическая классификация алкалоидов.

Ботаническая классификация

В начальный период развития органической химии алкалоиды подразделяли на группы в зависимости от образующих их растений, т.е. применяли ботаническую классификацию. В маке были обнаружены производные изохинолина, в табаке — пиридина, в хинном дереве — хинолина, в красавке — тропановые алкалоиды. Ботаническая классификация использована в монографии Т.А. Генри «Химия растительных алкалоидов». Однако в последующем одни и те же алкалоиды были обнаружены в растениях различных семейств, часто из одного растения выделяли различные по структуре основания (кофеин зарегистрирован в растениях, принадлежащих к шестнадцати семействам, никотин — к десяти). Названия алкалоидов, как правило, являются производными от латинского названия растения, где они впервые обнаружены, например скополамин (от скополия), кофеин (от кофе), винкалин, винканин, винервин (от растения vinca).

Биохимическая классификация

В биохимии существует классификация алкалоидов по характеру аминокислот, из которых они получаются в процессе биогенеза

Назначение этих соединений для жизнедеятельности растения неясно. Высказаны предположения, что вторичные вещества — продукты обмена в клетке и являются шлаками, однако их содержание измененяется в период вегетации растений даже в течение суток. По мнению ряда авторов, алкалоиды — промежуточный материал для синтеза белков, однако введение алкалоидов в питательную среду при получении биомассы не способствует усилению синтеза белков.