甘草水提液浓缩过程动态仿真模拟研究

目的 以甘草提取液浓缩过程为研究对象,采用实验分析与理论模拟相结合的方式,构建了中药浓缩动态仿真模拟过程,为中药浓缩生产过程的工艺研究与设备研发提供了模型支持与理论基础.方法 采用动态法测定,得到了不同质量分数下甘草溶液沸点-饱和蒸气压的对应关系,将其代入非随机双液体理论模型方程拟合得到相关活度系数;在此基础上,采用ASPEN PLUS构建了甘草水提液浓缩模拟流程;根据动态过程的仿真模拟探讨了在外热式浓缩设备中,加热功率、进料速率和真空度等工艺参数对甘草溶液浓缩过程的影响,并构建了浓缩时间与加热功率的函数方程.结果 参数拟合结果为Aij=1.63、Aji=2.32、Bij=336.38、Bji=792.00、Cij=0.5;浓缩时间与加热功率的函数方程为t=2 329 c1H/c0Q.结论 以相关实验数据通过热力学模型拟合得到了其相关方程参数.在理想工艺条件下,通过动态仿真模拟对甘草浓缩过程的影响因素进行分析,得出加热功率是影响浓缩过程的关键因素,浓缩时间随加热功率的增加而逐渐降低,但两者所构成的函数关系是非线性的.同时,该函数方程可对中药浓缩时间进行大致预测.这在一定程度上,填补了化工热力学相关理论研究和数据的空白,为中药浓缩生产过程的工艺研究与设备研发提供了理论支持.