中药制药工程原理与设备.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流中药制药工程原理与设备【精品文档】第 9 页中药制备工程原理与设备复习资料 1.三传：动量传递、热量传递、质量传递。 2.层流：流动中流线层次分明，相互平行，成为层流。 3.雷诺公式：Re=Dum/ （：动力粘度；D: 管内径；流速um、流体密度和动力粘度 ） 当Re小于或等于200是，一般为层流；当Re大于或等于400时，一般为湍流；流速越快，边界层的厚度越薄。 4搅拌器的强化措施：提高搅拌器转速，抑制搅拌罐内的打旋现象，加设导流筒。 5.气缚：启动时，离心泵内如有空气，因气体的密度远小于液体的密度，产生的惯性离心力很小，在吸入口形成的真空不足以将液体

2、吸入泵中。虽启动离心泵，但无法输送液体，此现象成为气缚 6.离心泵的原理：启动前，先在泵壳内灌满呗输送液体。启动后，泵轴带动叶轮旋转，迫使叶片间的液体旋转。在惯性离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮外围，以1525m/s的流速由径向排入泵壳涡形通道内，顺着叶轮旋转方向，在渐扩通道内逐渐降低流速，使其大部分动能转变成静压能。经过能量转变，液体具有较高的压力，由泵排出口通过管路送出。液体自叶轮中心抛向外周时，在叶轮中心产生低压区，低位贮液槽中的液体在压差的作用下，沿轴向被压入叶轮。叶轮不断地旋转，液体连续不断地吸入和排出。 7.泵的内部能量损失主要有三种：容积损失、水力损失和机械损失。 8.气

3、蚀：在强烈的冲击力作用下，泵体出现震动，泵的噪音增大，使材料表面疲劳，出现点蚀甚至裂缝，叶轮和泵壳受到破坏，这种现象称为“气蚀”。吸上真空度和充分气蚀余量这两个指标对泵的气蚀现象加以控制。-qv曲线：表示泵的效率与流量的关系。曲线表明，流量为0时效率为0，效率随流量变化过程中，存在一最高效率点，也成为设计点。 9.离心泵的操作： 1.启动前，泵内和吸入管内必需充满液体 2.为了避免电机超载和加大电负荷，泵启动前，应将出口管路上的阀门关闭，待电机运转正常后，再逐渐打开出口阀门，使泵进入正常工作状态。 3.泵运转时要定期检查和维修保养，以防止出现液体泄漏和泵轴发热等情况。 4.泵停止工作前，要先关

4、闭出口阀，再停电机，以免管路内液体倒流，使叶轮受到冲击而被损坏。如果长时间停泵，须放尽泵和管路 中的液体，以免冬季冻结；必要时可将泵拆开清洗干净，涂上防护油。 气体输送机械的分类：通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 10.离心式通风机的性能参数：1. 风量qv：单位时间内从风机出口排出的气体体积2. 风压HT：单位体积的气体通过风机时所获得的能量。压缩机的气缸内有：膨胀、吸气、压缩和排气四个过程。真空被划分为底真空、中真空、高真空、超高真空四个区域。喷射泵的工作原理是在喷射的过程中将水的静压能转变为动能。稀相输送：固气比R在0.125之间的气力输送称为稀相输送。密相输送：固气比大于25的气力输送

5、称为密相输送。湿法粉碎：是指粉碎过程中在物料中加入适量液体的粉碎方法，又称为加液研磨。液体的作用是渗入到物料组织裂隙中以减小分子间引力而利于粉碎，同时防止粉碎过程中粒子的凝聚及粉尘的扬飞。液体的选用以药料遇湿不膨胀、不发生变化、不妨碍药效为原则，通常选用水或乙醇。湿法粉碎适宜有刺激性或毒性的物料以及对产品细度要求较高的药物的粉碎。中药生产中多用电动研钵或球磨机进行湿法粉碎。 影响混合的因素1. 设备转速的影响2.装料方式的影响3.充填量的影响4.粒径的影响5.粒子形态的影响6.粒子密度的影响7.混合比的影响提取工艺参数对提取过程的影响1. 药材的粒径2.溶剂用量及提取次数3.浸提温度4.浸提时

6、间5.浸提压力超临界流体具有以下四个主要特性：1. 超临界流体具有与液体相当的溶解能力2. 超临界流体的扩散系数介于气体与液体之间，其粘度则接近于气体，具有气体传质速率较快的特性3. 当流体状态接近于临界区时，气化热会急剧下降，至临界点处气-液界面消失，汽化热为零4. 超临界流体具有很大的可压缩性压力和温度的较小变化会引起超临界流体密度的极大变化。使用最多、最广泛的超临界流体萃取剂是二氧化碳。过滤方式按过滤推动力产生的方式分为自然过滤、加压过滤、减压过滤和离心过滤。加压过滤：是对滤浆加压使过滤介质两侧的压差增大或产生压差推动过滤的方法。减压过滤：是在过滤介质两侧压差稳定，对滤饼及滤材影响小，滤

7、过液质量稳定，生产中使用的较多。错流过滤：滤浆以一定流速平行流过过滤介质表面，小于过滤介质孔径的液体及粒子或小分子溶质透过介质成为滤液，大于介质孔径的粒子或大分子溶质在介质上游表面沉积少，不形成滤饼，因而能保持较高的滤速和延长滤材有效过滤时间。助滤剂是具有一定刚性的粒状或纤维状固体，常用的有硅藻土，活性炭，纤维粉等，助滤剂具有化学稳定性，不与混悬液发生化学反应，不溶于液相中，在过滤操作的压力差范围内具有不可压缩性。板框压滤机为间歇操作，每个操作周期由装合、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段组成。板框压滤机结构紧凑，单位体积设备具有的过滤面积较大，可根据物料性质选用不同滤材，因而对物料适应性强。旋风

8、分离器由于结构简单、耐用、造价低廉，对物料适应范围广，分离效率较高，因此是工业上常用的气-固分离设备。旋风分离器的主要性能参数：临界粒径、分离效率、压力降和气体处理量。主要性能参数是选型和操作控制的依据。临界粒径dc是理论上在旋风分离器中能被完全分离的最小颗粒直径。是表示旋风分离器分离性能的重要参数。辐射传热：A：物体的吸收率 R：物体的反射率 D：物体的透过率 A+R+D=1A=1时，R=D=0，表示物体能全部吸收到达其表面的热辐射能量，称此物体为绝对黑体简称黑体。R=1时，A=D=0，表示到达该物体表面的热辐射的能量全部被反射，若这种反射是规则的，此物体称为镜体；若是散乱的，则称为绝对白体

9、。D=1时，A=R=0，表示到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体，此物体称为透热体。翅片式换热器：是在普通金属管的外表面装有径向或轴向翅片，安装翅片不仅可以增大传热面积，而且还增加了流体的湍流程度，从而提高传热器的传热效果。板式传热器的优点是结构紧凑，单位面积所提供的传热面大；金属耗量较少，一般可省一半以上；传热系数大，热损失小；操作灵活性大，同时易于检修及拆洗。缺点是处理量小，封闭周边较长，耐高温、高压的性能差，温度不超过250度，压力不超过2000kpa。当垫片损坏时，易发生泄漏。生产上采用的热源通常为新鲜的饱和水蒸气，称为加热蒸气，又称为生蒸汽。从溶液中蒸发出来的蒸气称为二次蒸气。如果

10、多个蒸发器串联运行，将二次蒸气用作下一个蒸发器的加热蒸气，这种操作方法称为多效蒸发。三效蒸发器蒸发板蓝根水提取液各效蒸发温度及压力参数第效一二三蒸发温度887765蒸发压力（真空度）0.0350.0570.077经济效益采用多效蒸发提高加热蒸气的利用率，减少加热蒸气的消耗量，可以提高蒸气装置的经济效益。通过加入热量或取走热量的方法，使气、液两相经过多次部分汽化和部分冷凝并充分接触，因为使易挥发组分在气相中侬集，难挥发组分在液相中浓集，从而达到液液混合物的分离，这种方法称为蒸馏。y=ax/1+（a-1）x 称为相平衡方程。若a1,则yx，a越大，y值比x值越大，说明物系越易分离；若a=1，则y=

11、x，说明平衡时气相组成与液相组成相同，此类混合液不能用普通蒸馏方法分离。板式塔主要塔型包括浮阀塔、筛板塔、泡罩塔以及导向筛板塔等。泡罩塔、浮板塔和筛板塔的比较：1. 泡罩塔板的蒸气负荷和操作弹性都比较高，且负荷较大变化时，能保持较高效率，但它的价格很高，这是它被逐渐取代的主要原因。2. 浮阀塔板在蒸气负荷、操作弹性、效率和价格等方面都比泡罩塔优越。3. 气相恒摩尔流假设 对于精馏塔的操作，无论是精馏段还是提镏段，该段内各层塔板的上升蒸气摩尔流量均相等，但由于进料的原因，两段的上升蒸气量却不一定相等。2. 液相恒摩尔流假设 在精馏塔中，无论是精馏段还是提馏段，通过每层塔板下降的液体流量也均相等，

12、但由于进料的影响，两段液体摩尔流量却不一定相等。P291 有张表格：第二和第四点需要注意。全回流与最小理论塔板数：当回流比R增大时，由操作线方程可知，操作线向对角线趋近，为完成一定的分离任务而所需要的理论塔板数变少，当R增为无限大时，精馏塔的两个操作线与对角线重合，完成分离任务所需的理论板数最少，称为最小理论塔板数，以Nmin表示。干燥的基本原理和条件1. 在一定温度下，任何含湿分的物料都有一定的湿分蒸气压，当此蒸气压小于该温度下湿分的饱和蒸汽压，大于环境气体中湿分蒸气的分压时，湿分将汽化。使干燥过程进行的必要条件是物料表面湿分的蒸气分压必须大于环境气体中湿分蒸气的分压。2. 要维持两压力差足

13、够大，一是要使物料和其中的湿分有足够高的温度，湿分才有足够高的蒸气压；二是要让空气不断流走，以带走物料表面的湿分蒸气，这样才能始终维持较大的压力差，保证干燥的正常进行。露点：不饱和空气，在压力p和湿度H不变的情况下，冷却至饱和状态时的温度称为露点，用符号td表示。绝热饱和温度:在一个绝热系统中，让温度为t，湿度为H的空气与水接触，使水汽化，空气湿度降低所放出的显热，全部用于水汽化所需的潜热，直至空气中水蒸气达到饱和，水不再汽化，空气温度亦不再下降，系统达到平衡，该温度称为绝热饱和温度，用符号tas表示。对于不饱和湿空气 ttas或twtd 对于饱和湿空气 t=tas或tw=tdtas绝对饱和温

14、度 td露点温度t平常温度 tw湿球温度流化床：流化床干燥器的基本工作原理是利用加热的空气向上流动，穿过干燥室底部的分布床板，床板上面加有湿物料；当气流速度被控制在某一区间值时，床板的湿物料颗粒就会被吹起，但不会被吹走，处于似沸腾的悬浮状态，即流化床状态，称之为流化床。流化床中的不正常现象主要有沟流、死床和腾涌。沟流和死床：气流速度已经大于临界流速而床层仍不流化，物料某些部分被吹出一道沟，部分物料则处于静止状态。这类情况可有两种形式（有图）。消除的办法有：加大流速，对物料进行预干燥，通过试验选择合适的分布板。腾涌又称为活塞流，选用床高与床径比相对小一点的床层，调节进料量适当对物料进行处理均可防止腾涌的产生。喷雾干燥的粘壁现象：选用结构合理的喷雾干燥塔;雾化器的选择、安装、操控;改进热风进入塔内的方式