中藥制藥工程原理與設(shè)備復(fù)習(xí)資料

1、如有你有幫助，請購買下載，謝謝!1頁03052 中藥制藥工程原理與設(shè)備復(fù)習(xí)資料物料衡算：是以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)對物料平衡進(jìn)行計(jì) 算。熱量衡算：是能量衡算的一種形式，熱量衡算的理論基礎(chǔ)是 能量守恒定律。過程速率：是指物理或化學(xué)變化過程在單位時(shí)間內(nèi)的變 化率。密度：單位體積的流體所具有的質(zhì)量。壓力：流體垂直作用于單位面積上的力。流量：流體在單位時(shí)間內(nèi)流過管道任意一截面的流體量稱為 流量。流速：單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向所流過的距離。直管阻力：流體經(jīng)流直管時(shí)，由于流體的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻 力。局部阻力：流體流經(jīng)管路中管件、閥門及管截面的突然擴(kuò)大 或縮小等引起的阻力。Re 4000 時(shí)，屬于湍流， Re在

2、 2000-4000 為過渡流。滯流時(shí)平均流速為管中心的最大流速的0.5，湍流時(shí)的平均流速約為管中心的最大流速的 0.8.層流底層：邊界層內(nèi)近壁面岀一層薄膜，無論邊界層的流型 為層流或湍流，騎流動(dòng)類型均為層流。伯努利方程的物理意義：理想流體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，在任一截面上總能量為一常能量在不同形式間可以相互 轉(zhuǎn)化，當(dāng)某一形式能量數(shù)值，因條件而發(fā)生變化時(shí)， 相應(yīng)地 引起其他能量數(shù)值變化。泵：用于液體提供能量的運(yùn)輸設(shè)備。風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)：用于氣體提供能量的運(yùn)輸設(shè)備。離心泵的工作原理：泵的主要部件有葉輪、泵殼、泵軸、排 岀口和吸入口。具有若干彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內(nèi)，并緊固于泵軸上.泵殼中央的吸入口

3、與吸入管路相連接，側(cè)旁的排岀口與排岀管路相連接.泵軸用電機(jī)或其他動(dòng)力裝置帶動(dòng).啟動(dòng)前，先將泵殼內(nèi)灌滿被輸送液體，啟動(dòng)后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起 旋轉(zhuǎn)，充滿葉片之間的液體也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用下，從 葉輪中心被拋向葉輪外圍，以很高流速(15-25m/s)流入泵殼，在殼內(nèi)減速，經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換，達(dá)到較高的壓力，從泵的排岀口通 過管路，輸送至所需的場所。氣縛：由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小，在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵，但不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為氣縛。氣蝕現(xiàn)象：離心泵運(yùn)行時(shí)，泵內(nèi)從吸入口到排岀口的壓力是 變化的，等于或低于在該溫度下液體的飽和蒸汽壓力，就忽悠蒸汽從液體

4、中大量逸出，形成許多蒸汽和氣體混合物小氣 泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時(shí)， 旗袍迅速破裂或凝結(jié)， 體積鄒然縮小，周圍液體以高速?zèng)_向氣泡中心，撞擊葉輪， 空氣中的氧氣對葉輪也有腐蝕作用，金屬表面逐漸因疲勞而破壞。這種現(xiàn)象叫做氣蝕現(xiàn)象。離心泵的主要性能參數(shù)：流量、壓頭、效率、軸功能。 離心泵的特性曲線：H-Q 曲線，表示泵的壓頭與流量的 關(guān)系。N-Q 曲線，表示泵的軸功率與流量的關(guān)系。 n-Q 曲線，表示泵的效率與流量的關(guān)系。離心泵的工作點(diǎn)：管路的特性曲線和泵的特性曲線的交點(diǎn)。 并聯(lián)適用于低阻管路，串連適用于高阻管路。離心通風(fēng)機(jī)的工作原理與離心泵完全相同。離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸

5、功率與效率。 重力沉降的基本原理：一種使懸浮在流體中的固體顆粒下沉 而與流體分離的過程。它是依靠地球引力場的作用，利用顆粒與流體的密度差異，使之發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)而沉降， 即重力沉 降。重力沉降是從氣流中分離岀塵粒的最簡單方法。只有顆粒較大，氣速較小時(shí)，重力沉降的作用才較明顯。懸浮在介質(zhì)中的分散體系質(zhì)點(diǎn)要受到重力和浮力的作 用，其所受的凈力為：F= V(p- p0)g 式中 V 為單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的體積；p和 p0 分別 為質(zhì)點(diǎn)與介質(zhì)的密度；g 為重力加速度。若pp0,則質(zhì)點(diǎn)下 沉；反之則上浮。因此，只要質(zhì)點(diǎn)與介質(zhì)的密度不等，質(zhì)點(diǎn)在 引力場作用下就要朝一個(gè)方向濃集，或沉于容器的底部或浮 于介質(zhì)的上層。但另一

6、方面，由于質(zhì)點(diǎn)的濃集，體系岀現(xiàn)濃差， 因而產(chǎn)生擴(kuò)散作用。擴(kuò)散與沉降是兩個(gè)相對抗的過程。沉降 使質(zhì)點(diǎn)沿著沉降方向濃集； 擴(kuò)散則相反，使質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中均 勻分布。質(zhì)點(diǎn)小時(shí)，擴(kuò)散起主要作用，因而分散體系在動(dòng)力學(xué) 上是穩(wěn)定的。質(zhì)點(diǎn)大時(shí)，沉降起主要作用，質(zhì)點(diǎn)在重力場中沉 降，體系不穩(wěn)定，粗分散體系即屬于這種情況。 在中間狀態(tài)，沉降與擴(kuò)散成平衡，質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中濃度隨著高度不同有一平 衡分布。沉降：是依靠某種力的作用，利用流體與顆粒間的密度差， 使質(zhì)檢發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)而分離的過程。重力沉降：由地球引力作用而發(fā)生的顆粒沉降。離心分離：利用慣性離心力來分離液態(tài)非均相混合物的機(jī) 械，常用來從懸浮液分離固體顆粒和纖維狀物質(zhì)

7、，也可用來從乳濁液中分離岀重液和輕液。離心機(jī)的主要類型：三足式離心機(jī)臥式刮刀卸料離心機(jī) 活塞推料離心機(jī)管事高速離心機(jī)碟片式離心機(jī)。如有你有幫助，請購買下載，謝謝!2頁攪拌器的作用原理：攪拌器又電機(jī)或直接通過減速裝置傳 動(dòng)，講機(jī)械能施加于液體，促使液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其作用原 理與泵的葉輪相同，即向液體提供能量。攪拌器的強(qiáng)化措施： 提高攪拌器轉(zhuǎn)速抑制抑制攪拌槽內(nèi) 的“打旋”現(xiàn)象，在攪拌槽內(nèi)安裝擋板，破壞循環(huán)回路的對 稱性控制回流液體的速度和方向。放大：在剛才上江中型試驗(yàn)所取得的最佳操作條件及攪拌器 的工藝參數(shù)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠?jì)算處理，從而獲得為涉及工業(yè)生 產(chǎn)規(guī)模所需的攪拌裝置的操作條件和數(shù)據(jù)，這一過程稱

8、為放 大。工業(yè)上的傳熱過程：直接接觸式傳熱間壁式傳熱蓄熱 式傳熱。熱流量：即單位時(shí)間內(nèi)熱流體通過整個(gè)換熱器的傳熱面?zhèn)鬟f 給冷流體的熱量。熱流密度：即單位傳熱面積的熱流量。穩(wěn)定傳熱：傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)溫度僅隨位置變，而不隨時(shí)間變 的傳熱過程。熱傳導(dǎo)：起因與物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)的一種傳熱方式。熱傳導(dǎo)基本原理：固體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)是由于相鄰的分子在碰 撞時(shí)傳遞振動(dòng)能的結(jié)果，氣體是由于連續(xù)而不規(guī)則的分子運(yùn) 動(dòng)，熱傳導(dǎo)也可因物體內(nèi)部自由電子的轉(zhuǎn)移而發(fā)生。對流傳熱：是指流體與固體壁面間的熱量傳遞過程，即由流 體講熱量傳遞給壁面，或有壁面講熱量傳遞給流體的過程。對流傳熱的原理：對流傳熱過程中的機(jī)理和熱流量許多因素

9、相關(guān)，主要依靠流體的質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)和混合來進(jìn)行熱量傳遞。 牛頓冷卻定律：即單位時(shí)間內(nèi)以對流方式傳遞的熱量與傳熱 面積和溫度差正比。影響對流傳熱的因素：流體的種類流體的相態(tài)流體的 性質(zhì)流體的流動(dòng)狀態(tài)流體的對流狀況傳熱面的形狀、 大小和位置。輻射：物體以電磁波方式傳遞能量的過程。熱輻射：由于熱的原因以電磁波的形式向外發(fā)射并進(jìn)行傳播 能量的過程。換熱器選型原則：滿足生產(chǎn)工藝要求，不論是設(shè)計(jì)或選型 都要必須符合工藝要求。換熱效率要高，以保證有較大的 傳熱系數(shù)。結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠。安裝、檢修、清洗方 便。經(jīng)濟(jì)性。單效蒸發(fā)：是蒸發(fā)時(shí)二次蒸汽移除后不再利用，只是單 臺(tái)設(shè)備的蒸發(fā)。對于單效蒸發(fā)，在給定生產(chǎn)任務(wù)和確定

10、 了操作條件后，通常需要計(jì)算水分蒸發(fā)量、加熱蒸汽消 耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。多效蒸發(fā)：將一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)岀來的蒸汽引入下一蒸發(fā)器， 利用其凝結(jié)放岀的熱加熱蒸發(fā)器中的水，兩個(gè)或多于兩個(gè)串 聯(lián)以充分利用熱能的蒸發(fā)系統(tǒng)。蒸發(fā)的原理：蒸發(fā)過程是濃縮溶液的過程，通過蒸發(fā)使溶劑 與溶質(zhì)分離開來，因此，蒸發(fā)也是揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶 質(zhì)分離的單元操作。蒸發(fā)器的輔助設(shè)備主要由除沫器和冷凝器。真空蒸發(fā)：使溶液在減壓下蒸發(fā)的過程。多效蒸發(fā)的流程：第一效加入加熱蒸汽，從第一效產(chǎn)生的二 次蒸汽作為第二效的加熱蒸汽，而第二效的加熱時(shí)卻相當(dāng)于 第一效的冷凝器，從第二效產(chǎn)生的二次蒸汽又作為第三效的 加熱蒸汽，如此串連多個(gè)蒸發(fā)

11、器， 就組成了多效蒸發(fā)。最后 一效的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器，用睡冷卻冷凝成水而移除。蒸發(fā)過程的節(jié)能措施：多效蒸發(fā)回收冷凝水的熱量額 外蒸汽熱泵蒸發(fā)。揮發(fā)度：表示某種純粹物質(zhì)（液體或固體）在一定溫度下 蒸氣壓的大小。相對揮發(fā)度：習(xí)慣上將溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度對難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比。蒸餾原理：利用液體混合物部分氣化時(shí)， 其中各種組分揮發(fā) 度差異，使其加以分離的單元操作。簡單蒸餾為間歇操作過程。平衡蒸餾是連續(xù)蒸餾過程。精餾原理：精餾的實(shí)質(zhì)就是利用多次部分氣化和多次部分冷凝，以分離液體混合物的操作過程。恒摩爾流的滿足條件：各組分的摩爾氣化熱相等氣液接 觸時(shí)因溫度不同而交換的顯熱可以忽略。保溫良好，塔的

12、熱損失可以忽略不計(jì)。適宜回流比的選擇：全程回流和最小回流比都不能再生產(chǎn)商 采用，僅是最大值和最小值。 實(shí)際采用的回流比應(yīng)介于兩者 之間。適宜回流比應(yīng)通過經(jīng)濟(jì)衡算來決定，即操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用之和為最低時(shí)的回流比。理論版：是指離開該塔板的氣液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)的塔板。 塔板的結(jié)構(gòu)：塔板，氣體通道一塞孔、溢流堰和降液管等。 填料塔的結(jié)構(gòu)：為一圓形筒體，桶內(nèi)分層安防一定高度的填 料層。濕基含水量：以濕物料為計(jì)算基準(zhǔn)，即濕物料中水分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)。干基含水量：以絕干物料為計(jì)算基準(zhǔn)，即濕物料中水分的質(zhì) 量與絕干物料的質(zhì)量之比。無聊中所含水分：結(jié)合水，非結(jié)合水，平衡水分，自由水分。 干燥器分類：廂式干燥器、帶式

13、干燥器、真空耙式干燥器、 轉(zhuǎn)筒式干燥器、噴霧干燥器、沸騰干燥器、氣流干燥器、冷 凍干燥器、紅外干燥器、微波干燥器。粉碎：是記住機(jī)械力將大塊固體藥物制成適宜程度的碎塊或 細(xì)粉的操作過程。粉碎度：又稱粉碎比，是藥物在粉碎前的粒徑與粉碎后的粒 徑之比，它是檢查粉碎操作效果的一個(gè)重要指標(biāo)。如有你有幫助，請購買下載，謝謝!3頁粉碎機(jī)理 ：藥物被粉碎時(shí)，收到外加的作用力，其內(nèi)部相應(yīng) 產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過藥物本身的分子間力時(shí)即可引起藥 物的破碎，使藥物的表面積增大，從而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為表面 能。粉碎方法：循環(huán)粉碎和開路粉碎。適用于粗碎或?yàn)檫M(jìn)一步 細(xì)碎做準(zhǔn)備的粉碎。 干法粉碎和濕法粉碎。 適用有刺激性、 毒性

14、。單獨(dú)粉碎和混合粉碎。 低溫粉碎。 多用于熔點(diǎn)低， 常溫下有熱可塑性保留揮發(fā)性有效成分的藥物。提取原理 ：浸潤階段，溶解階段，擴(kuò)散階段，置換階段。 固液提取工藝流程 ：單管單級浸漬提取， 索氏提取， 溫浸法。 熱回流法，單級循環(huán)提取，單罐錯(cuò)流提取，加壓提取，半連 逆流續(xù)提取，連續(xù)逆流提取，連續(xù)混流提取。板式塔和填料塔的比較(1) 填料塔操作范圍小 ,當(dāng)液體負(fù)荷過大時(shí) ,容易產(chǎn)生液泛 當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí) ,填料表面不能很好地潤濕 .設(shè)計(jì)良好的板 式塔 ,則具有較大操作范圍 .(2) 填料塔不易處理易聚合或含有固體懸浮物的物料,由于填料易被堵塞 ,切不易清洗 ,宜采用板式塔 .(3) 氣液傳質(zhì)過程中

15、 ,需要移去反應(yīng)熱和溶解熱 ,因板式塔易 于在塔板上安裝冷卻盤管 ,易用板式塔 .同樣 ,當(dāng)有側(cè)線出料時(shí) 填料塔不如板式塔方便 .(4) 處理量小 ,或所需的塔徑不大時(shí) ,應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單 ,造價(jià) 低廉的填料塔 .(5) 對熱敏性物系 ,宜采用填料塔 .因填料塔內(nèi)的滯液量較板 式塔少 ,物料在塔內(nèi)的停留時(shí)間短 .(6) 對易起泡物系 ,填料塔更適合 ,因填料對泡沫有限制和破 碎作用(7) 對腐蝕性物系 ,因填料便于耐腐蝕材料制作,故多采用填料塔(8) 填料塔壓力降較板式塔小 ,因而對真空操作更適宜。 恒沸精餾流程圖 ：在恒沸精餾塔 I 中部加入接近恒沸組成的 乙醇 - 水溶液 ,塔頂加入苯 .精

16、餾時(shí) ,沸點(diǎn)最低的三組分恒沸物 由塔頂蒸出 ,經(jīng)冷凝并冷卻至較低的溫度后在分層器分成為 上層苯相 , 下層水相 .其中苯相回流入 I 塔作回流 ,苯作為挾帶 劑循環(huán)使用 .I 塔釜?dú)堃簽楦呒兌纫掖?.分層器中的水相進(jìn)入塔II 以回收其中的苯 .II 塔塔頂所得的恒沸物并入分層器中,塔 II釜?dú)堃簽橄∫掖?,可用普通精餾塔 III 回收其中的乙醇 .III 塔釜 殘液幾乎是純水 ,在操作中苯是循環(huán)使用的 ,但因有損耗 ,故隔 一段時(shí)間后需補(bǔ)充一定量的苯。萃取精餾流程 :原液加入萃取精餾塔的中部,添加劑酚在靠近塔頂處加入 ,以使塔內(nèi)各板的液相中均保持一定比例的酚,沸點(diǎn)最低異辛烷由塔頂蒸出,在酚加入

17、口以上設(shè)置少數(shù)的塔板以捕獲少量被氣化的酚 ,避免從塔頂逸出 ,塔頂這些少數(shù)塔板 為酚的吸收 . 因萃取劑的揮發(fā)性一般很小 ,吸收段僅一 ,二塊板 即可。萃取精餾與恒沸精餾的比較(1) 恒沸精餾添加劑必須與被分離組分形成恒沸物,而萃取精餾無此限制 ,故萃取精餾添加劑選擇范圍廣泛(2) 恒沸精餾添加劑被氣化由塔頂蒸出 ,此項(xiàng)氣化熱消耗較 大 ,尤其是當(dāng)餾出液比例較大時(shí) ,其經(jīng)濟(jì)性不及萃取精餾(3) 由于萃取劑不斷由塔頂加入 ,故萃取經(jīng)理不宜用于間歇 操作,而恒沸精餾從大規(guī)模連續(xù)性生產(chǎn)至小型間歇精餾均能 方便地操作。中藥制藥工程思考題：1、什么是中藥工程 ？答：中藥工程是運(yùn)用化學(xué)、物理方法 或手段來

18、研究中草藥的加工和制造過程， 使此過程能產(chǎn)生一 種新的藥物劑型和藥物產(chǎn)品， 同時(shí)研究制造 (生產(chǎn)) 過程的 共同規(guī)律， 摸索最佳的工藝條件、 解決規(guī)模放大和大型化生 產(chǎn)中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題。2 、傳統(tǒng)的中藥制藥工程是怎樣的？ 存在什么問題？答：傳 統(tǒng)的中藥制藥工程：工藝：靜態(tài)提取(浸漬、煎煮、滲漉)， 傳統(tǒng)濃縮，酒精沉淀，大鍋收膏，托盤烘干；劑型：丸、 散、膏、丹。存在的問題：提取溫度高、時(shí)間長、步驟多， 熱敏物質(zhì)易被破壞，揮發(fā)組織易損失等。3、中藥制藥工程中存在哪些化學(xué)工程問題？答：通過提取等工序， 將藥效物質(zhì)從構(gòu)成藥材的動(dòng)植物組織器官中分離 出來；通過過濾等工序， 將藥液和藥渣進(jìn)行分離； 通過 沉淀等工序， 實(shí)現(xiàn)細(xì)微粒子及大分子非藥效物質(zhì)與溶解于水 或醇等溶劑中的其他成分分離；通過濃縮、干燥等工序， 實(shí)現(xiàn)溶劑與溶質(zhì)的分離。4研究中藥提取理論意義何在？ 答： 中藥提取是龍頭技 術(shù)，有適當(dāng)?shù)奶崛×繛榛A(chǔ)，量化和控制提取的過程參數(shù)。 將有利于提高中藥提取效率， 降低能源消耗， 縮短生產(chǎn)周期， 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也為中藥提取過程和中藥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化， 規(guī)范化，提供理論基礎(chǔ)。5.為什么說提取過程(浸取)是歷史悠久的單元操作之一答： 在中藥制藥工業(yè)， 長期以來已有