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制药工程原理与设备复习资料

萃取与浸出设备渗漉法定义:将药材粗粉装入渗漉筒中,不断添加浸出溶剂,由于重力作用使其渗过药粉,从下端出口流出浸出液,在流动过程中浸出有效成分的方法,所得浸出液称“渗漉液”。

特点:1.能够形成良好的浓度差,提取完全2.省去分离浸出液的时间和操作3.粒度和操作要求高4.不适宜易膨胀、无组织结构的药材提取重渗漉法:将中药原料粗粉装于几个渗漉筒,收集浓渗漉液,稀渗漉液可作为溶剂,用于下一个渗漉筒的渗漉。

优点:一次溶剂可以多次利用,能得到较高浓度的渗漉液;大部分浓渗漉液不必加热浓缩,适用于有效成分遇热不稳定的药材缺点:制备流程长,操作麻烦含义)(熟悉):超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction ,SFE) 是一项新型萃取技术,它是利用超临界条件下的流体作萃取剂,从液体或固体中萃取出某些有效成分并进行分离的技术。

超临界流体:在临界压力和临界温度以上相区内的流体,即SCF 。

超临界状态:高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态。

超临界流体具有十分独特的物理化学性质,它的密度接近于液体,粘度接近于气体,而扩散系数大、粘度小,溶剂性能类似液体等特点,使其分离效果较好,是很好的溶剂超临界流体通常有二氧化碳(CO 2 2 ) ) 、氮气(N 2 2 ) ) 、氧化二氮(N 2 2 O)烯、乙烯(C 2 2 H H 4 4 ) ) 、三烷氟甲烷(CHF 3 3 ) )。

在超临界状态下,超临界流体具有很好的流动性和渗透性,将超临界流体与待分离的物质接触,超临界流体可从混合物中有选择地溶解其中的某些组分,然后通过减压,升温或吸附将其分离析出。

物质在超临界流体中溶解度随压力增大而增大;物质在超临界流体中溶解度随温度升高而降低。

特点:萃取分离效率高、产品质量好;适合于热敏性组分的萃取分离;节省热能;可采用无毒无害的气体作为萃取剂CO2超流体:临界温度低(Tc c =31.3℃), 接近室温;临界压力小( ( Pv v =7.15MPa) ,扩散系数为液体的100 倍,因而具有惊人的溶解能力优点:临界条件好,无毒,不污染环境,安全,可循环使用(熟悉)超临界流体萃取技术最常用的萃取剂。

超临界流体萃取设备的组成:二氧化碳升压装置( ( 即高压泵) )、萃取釜、分离釜、二氧化碳储罐、温度、压力控制系统其他辅助设备包括:辅助泵、阀门、流量计、热量回收器等。

常见的三种超临界流体萃取流程:等压法、等温法、吸附法粉碎、分级、均化定义(熟悉):固体物料在外力的作用下,克服物料的内聚力,使大颗粒破碎成小颗粒的过程即借助机械力将大块固体物料破碎成适宜程度的碎块或细粉。

目的(熟悉):降低固体药物的粒径,增大表面积,加快溶出速度;便于不同的物料混合均匀,提高药物的均匀分散性.破碎比(熟悉):用以表示固体物料的粉碎效果;粉碎前后固体物料颗粒平均直径的比值;粉碎后粒子越小,破碎比愈大;i =D/d;研磨式粉碎机械振动磨工作原理:(掌握)驱动电机通过挠性联轴器带动激振器中的偏心重块旋转,产生周期性的激振力,使筒体在支承弹簧上产生高频振动,机体获得了近似于圆的椭圆形运动轨迹。

振动磨工作原理:(掌握)筒体内的研磨介质获得三种运动:强烈的抛射运动,可将大块物料迅速粉碎;高速同向自转运动,对物料起研磨作用;慢速的公转运动,起均匀物料作用。

振动磨工作原理:(掌握)研磨介质强烈地冲击和旋转,使物料在冲击和研磨作用下被磨细,并逐渐向出料口运动,最后排出成为粉磨产品。

振动磨特点:(熟悉)①研磨效率高研磨介质装填系数很高,占容积65% 以上,最高可达85%振动介质直径小,10-50mm振动频率高,1000-1500 次/min ,振幅3-20mm振动磨特点:(熟悉)②成品粒径细(2-3μm ),粒度分布较窄③可连续化、密闭操作④粉碎温度易调节⑤占地面积小,操作方便,但噪音大振动磨应用范围:(熟悉)•相当广泛•脆性物料,纤维状、高韧性、高硬度或有一定含水率的物料•孢子植物,破壁率高于95%•粉碎粒径可达150 ~2000 目•干法粉碎和湿法粉碎气流式粉碎机械:利用高速气流(压缩气体)使物料间相互冲击、摩擦,以及通过气流对物料的剪切作用(熟悉);粉碎机械选用原则(了解):①掌握物料性质和对粉碎的要求。

包括物料的形状、大小、硬度等,以及对粒度分布、粉碎机的生产速率、能量消耗等要求。

②合理设计和选择粉碎流程和粉碎机械。

包括粉碎级数和粉碎方法,并根据要求对粉碎机械正确选型。

③周密的系统设计。

一个完善的粉碎工艺设计必须对整套工艺进行系统考虑,除了主体结构,还有配套设施的设计。

分级定义(熟悉):将颗粒按粒径大小分成两种或两种以上颗粒群的操作过程,可分为机械筛分和流体分级;①目的(了解):筛除粗粒或异物,保证原辅料的质量;②筛除细粉或杂质,去除碎屑;③得到粒度较均一的产品,便于含量均匀一致、混合均匀性;④满足散剂等制剂要求;分级设备:三维振动圆筛工作原理:(熟悉)•在电机的上轴及下轴各装有不平衡重锤,上轴穿过筛网与其相连,筛框以弹簧支撑于底座上•上部重锤使筛网产生水平圆周运动,下部重锤使筛网发生垂直方向运动,故筛网的振荡方向有三维性•物料加在筛网中心部位,筛网上的粗料由上部排出口排出,筛分的细料由下部的排出口排出;三维振动圆筛特点:(熟悉)①筛分效率高②体积小、质量轻,安装简单,维修方便③出料口360 °可调,便于工艺布置④可调节振动参数,满足工艺需要;1 、名词解释:破碎比、分级破碎比:用以表示固体物料的粉碎效果;粉碎前后固体物料颗粒平均直径的比值;粉碎后粒子越小,破碎比愈大;分级:将颗粒按粒径大小分成两种或两种以上颗粒群的操作过程,可分为机械筛分和流体分级;2 、填空:球磨机中研磨介质在筒内的运动状态可能有:泻落状态,抛落状态,离心状态。

3 、简答:1)固体药物粉碎的目的是什么?降低固体药物的粒径,增大表面积,加快溶出速度;便于不同的物料混合均匀,提高药物的均匀分散性.2) 振动磨粉碎物料的原理是什么?适合于那些物料的粉碎?答:驱动电机通过挠性联轴器带动激振器中的偏心重块旋转,产生周期性的激振力,使筒体在支承弹簧上产生高频振动,机体获得了近似于圆的椭圆形运动轨迹。

筒体内的研磨介质获得三种运动:强烈的抛射运动,可将大块物料迅速粉碎;高速同向自转运动,对物料起研磨作用;慢速的公转运动,起均匀物料作用。

研磨介质强烈地冲击和旋转,使物料在冲击和研磨作用下被磨细,并逐渐向出料口运动,最后排出成为粉磨产品。

适用于脆性物料,纤维状、高韧性、高硬度或有一定含水率的物料的粉碎,以及花粉和其他孢子植物的破壁粉碎。

干燥设备干燥:借助热能使物料中湿分蒸发或用冷冻使物料中的水结冰后升华而被移除(掌握);厢式干燥器特点(熟悉)•优点:结构简单,投资少,操作方便,适应性强,容易装卸,物料损失小,盘易清洗;•缺点:干燥时间长,干燥不均匀,热利用率低,劳动强度大;目的(了解):除去某些固体原料、半成品及成品中的水分或溶剂;便于储存、运输、加工和使用;干燥方法:按操作方式连续干燥、间歇干燥按热能传递传导干燥对流干燥辐射干燥介电加热干燥按操作压力常压干燥、减压干燥冷冻干燥优点(熟悉):•在低压下干燥,使易氧化成分不致氧化•水由冰升华为水蒸气,而物料结构变化极小•适用于热敏性成分的干燥•干燥产品为多孔制品,溶解性能好•升华时溶质均匀析出,避免物料迁移•脱水彻底,质量轻,适合长期保存缺点(熟悉):•设备投资和运转费用高,产品成本高•冻干过程耗时较长1 、名词解释:干燥、微波干燥:借助热能使物料中湿分蒸发或用冷冻使物料中的水结冰后升华而被移除;微波:换热设备换热设备:进行各种热量交换的设备,通常称作热交换器或换热器(了解)分类(了解):按换热目的冷却器:用于冷却工艺物料的换热设备。

加热器:用于加热工艺物料的换热设备。

再沸器:用于蒸馏塔底汽化物料的换热设备。

冷凝器:用于使气态物料冷凝成液态物料的换热设备。

过热器:用于对饱和蒸汽再加热升温的换热设备。

废热锅炉:用于回收高温物料或废气热量的换热设备。

按冷、热流体传热方法直接接触式换热器蓄热式换热器间壁式换热器间壁式换热器分类(掌握):(按换热面形状的不同)管式换热器:换热面为管状板式换热器:换热面为板状一般板式换热器单位体积的传热面积和传热系数比管式换热器大得多,故又称为高效换热器;管壳式换热器分类:(掌握);固定管板式;浮头式;填料函式;U 形管式固定管板式换热器膨胀节(温差补偿装置):(掌握)壳程和管程流体温度不同而存在温差应力,可使管子弯曲变形,造成连接部位泄露,严重时可使管子从管板上拉脱出来。

两块管板都与壳体固定,当壳体、换热管受热、受压都会发生变形,加入膨胀节减少温差应力。

板式换热器分类:(掌握);平板式换热器;螺旋板式换热器;板翅式换热器混合与制粒混合定义(熟悉):使两种或两种以上组分(固体粒子)相互分散而达到均一状态的操作;目的(熟悉):使药物各组分在制剂中均匀一致以保证药物剂量准确,临床用药;混合设备的分类:按对粉体施加的动能(掌握):容器回转型混合机、水平圆筒型混合机、V型混合机、双锥型混合机、三维运动混合机、自动提升料斗混合机、机械搅拌式混合机机槽型混合机、锥形混合机、气流式混合机制粒含义(掌握):把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作,又称成粒操作;制粒操作作为粒子的加工过程,几乎与所有的固体制剂相关;小量生产,用手压或搓过筛网;大量生产,用制粒机;目的(掌握):1)改善流动性2)防止各成分的离析3)防止粉末飞扬及黏附器壁4)调整堆密度,改善溶解性能5)改善片剂生产中压力的均匀传递6)便于服用,携带方便,提高商品价值湿法制粒含义(熟悉):在药物粉末中加入黏合剂,借助黏合剂的架桥或黏结作用,使粉末聚集在一起而制成颗粒的方法。

旋转式制粒机特点和适用范围:生产量比较小适用于含黏性成分较少的药物(熟悉);湿法制粒设备流化制粒(一步制粒法):定义(熟悉)使药物粉末在自下而上的气流的作用下保持悬浮的流化状态,黏合剂液体向流化层喷入使粉末聚结成颗粒的方法可同时完成混合—制粒—干燥等过程,又称“一步制粒”流化制粒机工作原理(熟悉):气流将粉末悬浮,使粉末流态化,再喷入粘合剂,使粉末聚结成颗粒。

特点(熟悉):简化了工序和设备,节省时间和劳力颗粒粒度均匀,流动性、压缩成形性好若复方制剂的各成分密度差异较大时,流化时容易分离,均匀度不好;机械分离设备非均相混合物的分离方法(掌握)过滤法:使非均相混合物通过过滤介质,将颗粒截留在过滤介质上而得到分离.;沉降法:颗粒在重力场或离心力场内,借自身的重力或离心力使之分离.;离心分离:利用离心力作为推动力分离液态非均相混合物的过程.;板框压滤机工作原理:操作:加料、过滤、洗涤、吹除、卸饼(掌握)转筒真空过滤机(掌握):优点:可连续自动操作,节省人力,生产能力大,改变过滤机的转速可以调节滤饼的厚度•缺点:过滤面积小,结构复杂,附属设备较多,投资费用高,滤渣的含湿量较高;沉降概念:依靠某种力的作用,利用流体与颗粒间的密度差,使之发生相对运动而分离的过程(熟悉)降尘室优点:结构简单,阻力小,投资少,维修容易缺点:体积庞大,效率低,多层降尘室出灰不便;适用于分离直径大于75μm 的颗粒,一般用于预除尘(掌握);离心沉降:典型的沉降离心机有:三足式沉降离心机和螺旋卸料沉降离心机(掌握)离心分离:利用离心力作为推动力分离液态非均相混合物的过程;常用的过滤离心机:三足式离心机、活塞推料离心机(掌握)旋风分离器(掌握):结构:圆筒形和圆锥形工作原理:含尘气体沿切向进入旋风分离器,气流沿筒体呈螺旋向下运动,密度大的尘粒在离心力作用下被甩向器壁,并在重力作用下,沿筒壁下落进入排灰管。

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