湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院制藥化工原理緒論

1、制藥過程原理與設(shè)備1緒 論一、本課程的性質(zhì)及任務(wù)二、研究單元過程的基本方法三、單位和單位制緒 論2石化廠外景3石化廠外景4塔設(shè)備56制藥廠車間7制藥廠車間8合成氨設(shè)備9反應(yīng)釜溫度控制機(jī)10發(fā)酵罐11食品加工設(shè)備12油炸方便面生產(chǎn)線13全自動(dòng)飲料生產(chǎn)線14純凈水生產(chǎn)線15家庭小廚房16家庭小廚房17人體血液循環(huán)示意圖18美麗的地球 我們共同 的家園19序號(hào)章節(jié)單元操作石油化工廠制藥廠食品加工廠廚房地球人體三傳1流體流動(dòng)流體（氣液）、管路容器等傳動(dòng)2流體輸送設(shè)備氣液輸送設(shè)備（泵、風(fēng)機(jī)）傳動(dòng)3非均相物系的分離沉降過濾分離傳動(dòng)4傳熱傳導(dǎo)對(duì)流輻射傳熱5蒸發(fā)與結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶傳熱傳質(zhì)6蒸餾與精餾技術(shù)均相液體混

2、合物分離傳質(zhì)7氣體吸收氣體吸收傳質(zhì)8干燥干燥傳質(zhì)20緒 論一、本課程的性質(zhì)及任務(wù)一、本課程的性質(zhì)及任務(wù)（制藥）化工生產(chǎn)過程示意圖：原料 預(yù)處理 化學(xué)反應(yīng) 分離與純化 產(chǎn)品研究對(duì)象： 化工原理 反應(yīng)工程 （制藥過程原理 及設(shè)備） 單元操作過程(三傳）化學(xué)反應(yīng)過程（一反）注： 藥物和制藥工業(yè)：反應(yīng)設(shè)備投資占10%,其他單元操作的設(shè)備投資占90%。 21舉例：原料N2,H2合成吸收中和蒸發(fā)結(jié)晶離心干燥產(chǎn)品緒 論分離 N2,H2和NH3蒸發(fā)（去溶劑濃縮）結(jié)晶（去溶劑，得固液混合物）離心（固液分離）制藥化工生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介22緒 論23 制藥化工生產(chǎn)過程是由若干個(gè)反應(yīng)過程和物理過程串聯(lián)而成的過程。 單元操作

3、： 制藥化工生產(chǎn)過程中除化學(xué)反應(yīng)以外諸如蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、吸收等具有相同物理操作原理和設(shè)備基本物理過程。緒 論一、本課程的性質(zhì)及任務(wù)24 本課程性質(zhì)是研究在制藥化工生產(chǎn)工藝中具有共性的各物理過程（單元操作）的過程基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理及在實(shí)際生產(chǎn)過程的應(yīng)用，它是一門由理論基礎(chǔ)向工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化的一門過渡課程，實(shí)用性較強(qiáng)。一、本課程的性質(zhì)與任務(wù)緒 論251、性質(zhì)：研究制藥化工生產(chǎn)中典型單元操作的基本原理、設(shè)備及發(fā)展趨勢(shì)的學(xué)科。2、研究對(duì)象： 典型的單元操作3、學(xué)習(xí)任務(wù)： 研究單元操作基本原理、典型設(shè)備及設(shè)備使用與維護(hù)。 學(xué)會(huì)單元操作的工藝計(jì)算方法，確定 操作條件，設(shè)備尺寸，產(chǎn)品產(chǎn)量等。分

4、析解決生產(chǎn)中強(qiáng)化過程的途徑方法 緒 論一、課程的性質(zhì)和任務(wù)4、學(xué)習(xí)方法：結(jié)合實(shí)際、分析問題、建立工程概念。263、質(zhì)量傳遞傳質(zhì)過程的基本規(guī)律和設(shè)備。 氣體吸收、精餾、溶劑萃取、固體干燥等1、動(dòng)量傳遞流體流動(dòng)過程中基本規(guī)律及設(shè)備。 流體流動(dòng) 流體輸送機(jī)械 非均相物系分離、攪拌、過濾等2、熱量傳遞傳熱過程的基本規(guī)律及設(shè)備。 傳熱、蒸發(fā)、結(jié)晶、冷凍等緒 論一、課程的性質(zhì)和任務(wù)常見的單元操作過程273、質(zhì)量傳遞傳質(zhì)過程的基本規(guī)律和設(shè)備。 氣體吸收、精餾、溶劑萃取、結(jié)晶、固體干燥等1、動(dòng)量傳遞流體流動(dòng)過程中基本規(guī)律及設(shè)備。 流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械 非均相物系分離、攪拌、過濾等2、熱量傳遞傳熱過程的基本規(guī)

5、律及設(shè)備。 傳熱、蒸發(fā)、冷凍等緒 論一、課程的性質(zhì)和任務(wù)常見的單元操作過程28常見的單元操作過程：流體輸送：流體通過管道的阻力損失，輸送設(shè)備過濾：液固混合物的分離沉降：液固或氣固混合物的分離顆粒流態(tài)化：強(qiáng)化氣（液）固兩相間的接觸加熱冷卻：增加或降低特定物質(zhì)的溫度蒸餾：液體混合物的分離吸收：氣體混合物的分離作業(yè)291、物料衡算依據(jù)質(zhì)量守恒定律連續(xù)穩(wěn)態(tài)過程：輸入物料總和 = 輸出物料總和 緒 論體系可以是固定的設(shè)備或系統(tǒng)二、研究單元過程的基本方法式中 輸入物料質(zhì)量的總和，kg； 輸出物料質(zhì)量的總和，kg。 30方法步驟：（1）畫出流程示意簡(jiǎn)圖，確定衡算的基準(zhǔn)。 （2）確定衡算對(duì)象 全部物料、一個(gè)組

6、分或多個(gè)組分等。間歇式生產(chǎn)：以一批物料為基準(zhǔn) 連續(xù)式生產(chǎn)：以單位時(shí)間為基準(zhǔn)1、物料衡算依據(jù)質(zhì)量守恒定律緒 論二、研究單元過程的基本方法31（4）列衡算式 對(duì)與框圖邊線相交的各個(gè)物料或組分列式，箭號(hào)向內(nèi)的寫在等式一邊，而箭號(hào)向外的寫在等式另一邊。（3）確定衡算范圍畫框圖 整個(gè)生產(chǎn)過程，一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備、設(shè)備的局部1、物料衡算依據(jù)質(zhì)量守恒定律緒 論二、研究單元過程的基本方法32舉例：設(shè)備1設(shè)備2m2m1m3m4m5m6m1 + m2+ m3= m5+ m61、物料衡算依據(jù)質(zhì)量守恒定律緒 論二、研究單元過程的基本方法332、能量衡算依據(jù)能量守恒定律若 緒 論 機(jī)械能、熱量、電能、化學(xué)能、原子能等統(tǒng)稱能

7、量，化工生產(chǎn)中常以熱量為主。 輸入體系的總物料帶入的熱量，J；輸出體系的總物料帶出的熱量，J； 體系與環(huán)境交換的總熱量，J。當(dāng)體系向環(huán)境傳熱時(shí)，通常稱為熱損失，該值為正。二、研究單元過程的基本方法34物體T1環(huán)境T23、平衡關(guān)系研究過程進(jìn)行的方向和限度放熱吸熱 反應(yīng)物 產(chǎn)物正反應(yīng)逆反應(yīng) 平衡關(guān)系是分析各種制藥化工過程進(jìn)行程度的量化指標(biāo)，也為實(shí)際過程的進(jìn)行指明了方向和標(biāo)準(zhǔn)。緒 論二、研究單元過程的基本方法354、過程速率過程進(jìn)行的速度過程進(jìn)行的快慢： 1 提高過程速率的方法:緒 論 2 減小過程速率的方法:提高推動(dòng)力 降低阻力。降低推動(dòng)力提高阻力。二、研究單元過程的基本方法任何過程達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)

8、，其過程速率為零。36基本量：人為選定的幾個(gè)獨(dú)立物理量并根據(jù)方便原則規(guī)定單位。基本單位：基本量所使用的單位。緒 論1、單位制導(dǎo)出量：基本量之間相互乘除得到的導(dǎo)出單位：由基本單位導(dǎo)出的單位。三、單位及單位制37物理單位制長(zhǎng)度（cm） 質(zhì)量（g） 時(shí)間（s）工程單位制（重力單位制） 長(zhǎng)度（m） 力 （kgf） 時(shí)間（s）國(guó)際單位制（SI）(international system of units） 七個(gè)基本單位) 緒 論 長(zhǎng)度（m） 質(zhì)量（kg） 時(shí)間（s） 電流（A） 溫度（K） 物質(zhì)的量（摩爾mol） 光強(qiáng)度（cd）1、單位制三、單位及單位制1kgf=9.8 =9.8N 工程制和SI制轉(zhuǎn)換的

9、橋梁38重要導(dǎo)出單位： 力F=ma ；N 壓強(qiáng)P=F/面積 ；N/m2Pa 能量、功、熱F距離；N.mJ 功率功/時(shí)間 ；J/s W 比熱熱/質(zhì)量溫度；J/kg.K單位換算？三、單位及單位制39緒 論國(guó)際單位制優(yōu)點(diǎn)： 通用性一貫性 任何一個(gè)導(dǎo)出單位由上述七個(gè)基本單位相乘除導(dǎo)出時(shí)，比例系數(shù)均為一。 1kgf 等于質(zhì)量1kg物體在重力加速度為9.807m/s2 海平面上所受的重力。1、單位制三、單位及單位制40三、單位及單位制 物理量由一種單位換算成另一種單位時(shí)，量本身并無變化，但數(shù)值要改變，換算時(shí)要乘以量單位間的換算因數(shù)。常用的換算因數(shù)可查教材附錄P296。 緒 論2.單位換算41例如： 1in

10、. =25.4 mm2.單位換算換算因數(shù)：彼此相等而各有不同單位的兩個(gè)物理量之比。 純數(shù)142 在使用理論公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，建議將各物理量的單位都統(tǒng)一成國(guó)際單位制，使得計(jì)算結(jié)果也是同一單位制。在本教材里還涉及到了一些經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算時(shí)應(yīng)按各個(gè)物理量的指定單位代入，所得結(jié)果的單位也是指定的。三、單位及單位制2.單位換算緒 論43【例】 已知1atm=1.033kgf/cm2, 試將此壓強(qiáng)換算為SI單位。 =1.013 105 N/m2解： 1 kgf =9.81 N 1m = 100cm 1atm= 1.033kgf/cm2 44制藥化工過程與單元操作單位制與單位換算物料衡算能量衡算平衡關(guān)系過程速率緒論小結(jié)45課后作業(yè)：1、 復(fù)習(xí)小結(jié)內(nèi)容2、 預(yù)習(xí)下一課第一章流體流動(dòng)第一節(jié)流體靜力學(xué)3、名詞解釋：物料衡算、能量衡算、平衡關(guān)系、過程速率, 各單元操作定義4、單位換算：5