第三章粉碎原理與設(shè)備PPT課件

第三章粉碎原理與設(shè)備 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握粉碎的基本原理及方法 掌握常用粉碎機(jī)械的結(jié)構(gòu)類型及工作原理 2 熟悉超微粉碎技術(shù)與設(shè)備的原理 優(yōu)缺點(diǎn)及設(shè)備的類型 3 了解粉碎機(jī)械的選擇 驗(yàn)證與養(yǎng)護(hù) 第一節(jié)粉碎的基本原理 粉碎是借助外力將大塊固體物料粉碎成適宜碎塊或細(xì)粉的操作過程 一 粉碎目的 1 提高生物利用度 2 便于調(diào)劑和使用多種給藥途徑 二 粉碎的基本原理1 粉碎過程是利用外加機(jī)械力 部分的破壞物質(zhì)分子間的內(nèi)聚力 是機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻婺艿倪^程 2 粉碎過程中 要及時(shí)分離已達(dá)到規(guī)定細(xì)度的粉末 3 脆性是物質(zhì)在外力作用下斷裂破壞的性質(zhì) 與聚合物結(jié)構(gòu)及使用條件 溫度 外力作用速率等 有關(guān) 粉碎藥材時(shí) 根據(jù)不同的性質(zhì) 采用不同的方法粉碎 比如對(duì)樟腦 冰片等粉碎時(shí)加入少量揮發(fā)性液體 具有一定彈性的乳香 沒藥 在低溫下粉碎 注意防止低共熔現(xiàn)象 不溶于水的藥物 利用顆粒不同的重量進(jìn)行分離 水飛法 4 粉碎的作用力 包括截切 擠壓 撞擊及劈裂等 5 粉碎規(guī)則 保持藥物的組成和藥理作用不變 粉碎至需要粒度大小 不過度粉碎 難以粉碎部分 不隨意丟棄 毒性或刺激性較強(qiáng)的藥物粉碎中注意勞動(dòng)保護(hù)與環(huán)境安全 三 粉碎方法 干法粉碎和濕法粉碎1 干法粉碎 是指藥物經(jīng)過適當(dāng)干燥處理 使達(dá)到一定的含水量再粉碎的方法 注意干燥過程中 溫度不宜過高 易風(fēng)化藥物應(yīng)避免失失水 單獨(dú)粉碎 貴細(xì)藥材 毒性藥材 刺激性藥材混合粉碎 粉碎過程中混合 注意低共熔現(xiàn)象 特殊處理 油性和黏性成分較多的藥材 串油 是指將油性大的藥材暫時(shí)不粉碎 將其余藥材先粉碎至合格粒度 再粉碎油性大的藥材 在粉碎油性大的藥材過程中 加入已經(jīng)粉碎好的藥材粉末 串料 是指將處方中 黏性 大的飲片留下 先將其它飲片粉碎成粗粉 再摻入黏性大的飲片進(jìn)行粉粹一次至合格粒度 蒸罐 針對(duì)有些不宜先加工炮制成飲片的藥材 比如烏雞 鹿肉 羊肉等 四 中藥材粉碎的特點(diǎn)與影響因素1 中藥材粉碎的特點(diǎn) 粒度分為破碎 磨碎和超細(xì)磨碎 中藥散劑 丸劑用藥材粉末屬于磨碎范圍 浸提用藥材的粒度屬于破碎范圍 粒度越小浸出速率并不一定越高 2 影響因素粉碎方法 干法與濕法粉碎時(shí)間 設(shè)定最佳粉碎時(shí)間粉碎性質(zhì) 進(jìn)料速度及進(jìn)料粒度 第二節(jié)粉碎機(jī)械 一 乳缽 常見的有瓷制 玻璃制及瑪瑙制等 二 沖缽 小型的常用銅沖缽 大型的為石料制成 為機(jī)動(dòng)沖缽 三 球磨機(jī)1 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu) 筒體 耐磨鋼球 鑄造鋼球 工作原理 將物料通過進(jìn)料端蓋喂入筒體內(nèi) 通過筒體的旋轉(zhuǎn)作用產(chǎn)生離心力和摩擦力 使研磨介質(zhì)和物料隨著筒壁上升至一定高度時(shí) 利用自身的重量呈拋物線落下或?yàn)a落而下 依靠相應(yīng)的沖擊力和運(yùn)動(dòng)時(shí)的研磨作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的研磨 最后從出料端排出 2 種類2 1操作狀態(tài) 干法球磨機(jī)和濕法球磨機(jī) 間隙球磨機(jī)和連續(xù)球磨機(jī) 2 2筒體長徑比 短球磨機(jī) L D 2 中長球磨機(jī) L D 3 長球磨機(jī) 又稱管磨機(jī) L D 4 2 3研磨介質(zhì)種類 球磨機(jī) 鋼球 棒磨機(jī) 2 4個(gè)倉 石磨 卵石 礫石等 2 4卸料方式 尾端卸料式球磨機(jī)和中央式球磨機(jī) 2 5轉(zhuǎn)動(dòng)方式 中央轉(zhuǎn)動(dòng)式球磨機(jī)和筒體大齒轉(zhuǎn)動(dòng)球磨機(jī) 3 磨介的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 瀉落式 拋物式 離心式 球磨機(jī)的工作參數(shù)關(guān)聯(lián)圖 4 球磨機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng) 生產(chǎn)能力大 滿足工業(yè)化大生產(chǎn) 粉碎比大 粉碎粗細(xì)可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整 結(jié)構(gòu)簡單 運(yùn)行可靠 易于維修等 缺點(diǎn) 效率低 能耗大 機(jī)體笨重 噪聲較大 配備昂貴的大型減速裝備等適用對(duì)象 結(jié)晶藥物 脆性藥物及非組織性中草藥 在密閉操作時(shí)可用于毒性藥物 貴重藥物 吸濕性或刺激性藥物 四 振動(dòng)磨1 結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu) 槽型或圓筒形磨體 激振器 支撐彈簧和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等部件組成 振動(dòng)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 工作原理 通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)激振器旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生周期性的激振力 筒體在支撐彈簧上產(chǎn)生高頻振動(dòng) 在筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)通過三種運(yùn)動(dòng) 強(qiáng)烈拋射運(yùn)動(dòng) 高速自傳運(yùn)動(dòng) 慢速的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 與物料進(jìn)行作用 在介質(zhì)的沖擊與研磨作用下磨細(xì) 2 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 效率高 粒徑分布均勻 可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn) 粉碎溫度易調(diào)節(jié) 操作樣式可采用完全封閉 改善工作環(huán)境 或填充惰性氣體 用于易燃 易爆 易氧化的固體物料粉碎 操作方便 易于維修 缺點(diǎn) 噪聲大 五 流能磨1 流能磨又稱氣流粉碎機(jī) 氣流磨2 粉碎原理 利用高速氣流噴出時(shí)形成的強(qiáng)烈多相紊流場 使其中的固體顆粒在自撞中或與沖擊板 器壁撞擊中發(fā)生變形 破碎 3 類型 扁平式氣流磨 循環(huán)管式氣流磨 對(duì)噴式氣流磨 流化床對(duì)射磨 扁平式氣流磨 原理 主要粉碎作用區(qū)域在噴嘴附近 而顆粒之間碰撞的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顆粒與器壁的碰撞 因此氣流磨機(jī)中的主要粉碎作用以顆粒之間的沖擊碰撞為主 80 以上 只有不要20 的顆粒是由于與粉碎室內(nèi)壁撞擊和摩擦而粉碎 結(jié)構(gòu) 進(jìn)料裝置 氣流分配室 氣流噴嘴 粉碎分級(jí)室 成品收集器和廢氣排出管等 循環(huán)管式氣流磨 又稱跑道式氣流粉碎機(jī) 結(jié)構(gòu)與工作原理 工作原理 物料經(jīng)加料器由汾丘里噴嘴送入粉碎區(qū) 氣流經(jīng)一組研磨噴嘴噴入不等徑變曲率的跑道形循環(huán)管式粉碎室 并加速顆粒使之相互沖擊 空氣碰撞 摩擦而粉碎 氣流旋流攜帶被粉碎的顆粒 沿上行管向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入分級(jí)區(qū) 在分級(jí)區(qū) 由于離心力場的作用與分級(jí)區(qū)輪廓的配合 使密集的顆粒流分流 細(xì)粒在內(nèi)層經(jīng)分級(jí)器分級(jí)后排出 作為成品捕集 粗粒在外層沿下行管返回繼續(xù)循環(huán)粉碎 特點(diǎn) 粒度分布范圍較窄 產(chǎn)品較細(xì) 分級(jí)區(qū)的彎曲管壁設(shè)計(jì)成減磨曲線狀 所以循環(huán)管內(nèi)壁的磨損大大減輕 適用于較硬物料的粉碎 適用于低熔點(diǎn) 熱敏性物料的粉碎 實(shí)現(xiàn)混合與分散的效果 對(duì)噴式氣流磨 結(jié)構(gòu)原理 在粉碎室中心附近正面碰撞 特點(diǎn) 能量利用率高 粉碎產(chǎn)品粒度小 粉碎熱敏性物料時(shí) 還可以采用惰性氣體 流化床對(duì)射磨 特點(diǎn) 磨腔中形成三束氣流 在中心形成碰撞 摩擦而粉碎 六 膠體磨1 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu) 帶斜槽的錐形轉(zhuǎn)子和定子組成磨碎面 特點(diǎn) 具有操作方便 環(huán)保 效率高 體積小 性能穩(wěn)定等特點(diǎn) 常用于制備混懸液 乳濁液 膠體溶液 注射劑等 膠體磨屬于高精密機(jī)械 七 錘擊式破碎機(jī)1 結(jié)構(gòu)與工作原理 主要工作部件是帶有錘子的轉(zhuǎn)子 物料進(jìn)入后受高速運(yùn)動(dòng)的錘子的打擊 沖擊 剪切 研磨作用而粉碎 轉(zhuǎn)子下部設(shè)有篩板 2 種類 特點(diǎn)及應(yīng)用種類 按轉(zhuǎn)子數(shù)目 單轉(zhuǎn)子錘式和雙轉(zhuǎn)子錘式 按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向 分為可逆式和不可逆 按轉(zhuǎn)子排數(shù) 分為單排式和多排式 按轉(zhuǎn)子的連接方式 分固定錘子和活動(dòng)錘子 固定錘子用于軟質(zhì)物料的粉碎 特點(diǎn) 構(gòu)造簡單 能耗低 體積緊湊 較高生產(chǎn)能力 應(yīng)用 破碎各種中硬度以下 且無腐蝕性的物料 八 萬能粉碎機(jī) 柴田式粉碎機(jī) 1 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu) 主要由機(jī)殼 動(dòng)力軸和篩板等組成 工作原理 2 應(yīng)用萬能粉碎機(jī)是中藥廠普遍應(yīng)用的粉碎機(jī) 粉碎能力最大 適用于植物 動(dòng)物以及硬度不大的礦物類藥 不宜粉碎硬度較大和含油較多的藥材 九 羚羊角粉碎機(jī)帶有齒輪銼 十 FSZ粉碎機(jī)組1 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu) 粉碎機(jī) 吸塵收集裝置2 應(yīng)用及特點(diǎn)應(yīng)用 具有一定脆性的藥物特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 效率高 能耗低 無粉塵 缺點(diǎn)是通用性小 不適于具有纖維性及黏度大的藥物 第三節(jié)超微粉碎技術(shù)與設(shè)備 超微粉碎是利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法克服固體內(nèi)部凝聚力使之破碎 從而將物料顆粒粉碎至微米甚至納米級(jí)的操作技術(shù) 產(chǎn)品稱為微粉 微粉具有一般顆粒所沒有的特殊理化性質(zhì) 如良好的溶解性 分散性 吸附性 化學(xué)反應(yīng)活性等 中藥微粉主要以植物細(xì)胞破壁為目的 動(dòng)物藥以破膜為要求 一 超微粉碎原理粉碎原理與普通粉碎相同 只是細(xì)度要求更高 二 粉碎目的1 增強(qiáng)有效成分吸收速率及提高溶出量一方面 微粉粒徑小 易吸附于小腸壁 提高了有效成分的吸收 另一方面 微粉比表面積大 顯著增加有效成分的吸收量 動(dòng)植物及礦物藥 2 保留中藥材的屬性和功能保留了處方全組分 在中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下應(yīng)用 較好的處理了繼承與創(chuàng)新的問題 三 方法與要求方法 深度冷凍超微粉碎 常用有三種 要求 溫度條件苛刻 缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本極高 對(duì)附加值不高的藥材不適用 對(duì)于液氮冷凍 注意對(duì)藥物的污染問題 四 粉碎設(shè)備1 新型高細(xì)球磨機(jī) 分2 3倉 破碎后繼續(xù)粉碎 2 振動(dòng)球磨機(jī)細(xì)磨技術(shù)參數(shù) 振動(dòng)強(qiáng)度 振幅 頻率 介質(zhì)類型及填充率等等 3 特點(diǎn) 粒度細(xì) 密封結(jié)構(gòu)無需處理粉塵等 第四節(jié)粉碎機(jī)械的選擇 驗(yàn)證與養(yǎng)護(hù) 一 粉碎機(jī)械的選擇1 需要粒度與粉碎比2 原料性質(zhì)及狀態(tài)3 機(jī)械處理