制药设备与工厂设计期末复习2011

制药设备与工厂设计期末复习参考教材：制药设备与工程设计（朱宏吉） 1、 气、粉分离装置类型、原理类型：旋风分离。（P133至134） 袋式滤尘器。（P135） 湿式除尘器（生工设备 P436）2、 真空泵（P103，图7-17），要能看图说原理。3、 离心泵工作原理、气蚀、气缚（制药设备 P93-94） 4、 外啮合齿轮泵（P99图7-10） 5、 回转叶轮动态分级机原理（P78图5-25，图5-26）。6、 均化设备粉碎机理？均质机、胶体磨结构及工作原理(p80-p81）7、粉碎机理（P62）。8、锤片式工作原理。P63图5-29、球磨机工作原理p63-65图5-3、5-5、5-410、超微粉碎：扁平式气流磨图5-7/ 图5-9 对喷式气流磨（P70，图5-11）图510图5-12）12、板框式压滤机结构、原理。（P122-123图10-2图10-3）13、转筒真空过滤机结构原理。（P127 图10-13；生工设备 P213图2-2-10） 要求看图作答。14、离心机（分离因数、意义、公式）生工设备 P218-21915、卧式螺旋沉降卸料离心机（p130图10-20）（看图说工作原理）管式离心机、碟片式离心机p132-133图10-2210-23，10-24（看图说工作原理）16、离心萃取机（P140图11-3、11-4）。（看图说工作原理）17、提取设备（P144图11-8，p144图11-9，p146 图11-12 （看图说工作原理）18、平转式（旋转式）浸提器p145图11-11（看图说工作原理）19、超临界萃取设备，原理，优点及应用。超临界萃取设备分离方法（3-4种，在课外查资料或在校精品课程网上打开食品工程设备课件找分离设备中之萃取设备）(要求画出纯二氧化碳压温图说明)P149图11-15，p150图11-16（看图说工作原理）p152设备分述要理解）20、电渗析设备工作原理。P169图12-13，生工设备 P461图3-4-4）（给图说明原理，会标出阴极、阳极、阴膜等部件）21、发酵设备 a、机械通风发酵罐结构、原理、操作（灭菌）。灭菌重点参陈国豪编“生工设备”三进三出图。b轴封 c、自吸发酵罐原理。（生工设备 定子自吸式P46图1-2-20，文氏管自吸式 P48图1-2-25）d气升式发酵罐工作原理 生工设备 定子自吸式P41图1-2-13图1-2-14 P42图1-2-16要求：看到给出的图能判别类型，说明原理22、杀菌设备 P224 图17-3，P225 图17-423、升膜，降膜，升降膜蒸发器原理刮板式蒸发器原理离心薄膜蒸发器原理（P174-177 图13-1，P174 图13-3，P175 图13-5 P177 图13-6、图13-6）24、干燥设备 a、流化床干燥。P195 图15-8 b、卧式多室流化床干燥P196 图15-9、振动流化床干燥P198 图15-10 c、喷雾干燥 掌握：雾化器分类、原理 干燥室热空气与雾滴的流动。可分为：并流、逆流、混合流（P199 图15-11） d、真空冷冻干燥 原理：要求画“水的相向平衡图（P208 图15-26）说明。 过程：三阶段。 装置：看图讲原理。P209 图15-28注：文中生工设备指的是梁世中主编生物工程设备25.制冷原理及设备工厂设计部分：1. 制药工程设计三个阶段p3012.工厂总图布置原则。P3103.制剂车间洁净分区、洁净度范围、及注射剂、粉剂主要流程环境区域划分。p328、p330、p331）4.物料衡算、热量衡算公式、意义。附：以下内容，教材上不全，提供给大家参考。一、均质机结构及工作原理：1 剪切学说：物料在高剪切力作用下被剪切撕裂成细小微粒；2 碰撞学说：物料受到碰撞后而破裂成细小微粒；3 空穴学说：液体在缝隙中加速运动的同时，静压能下降，可降至脂肪的饱和蒸汽压力以下。这就产生了空穴现象，空穴产生非常大的爆破力使脂肪球被粉碎。4、湍流涡流作用 高速流动的液流中会产生大量的小旋涡。液体流动的速度愈高，产生的漩涡越多，小旋涡撞击粒子或液滴，粒子和液滴被粉碎。物料均质过程：如图2所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时（如图3），阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀（序号1、2、3）时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力（即乳化压力）调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。据美国Gaulin公司的资料介绍，绝大部分情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。结构看书p80,重点理解均质机及均质阀结构。二、真空泵可分为干式和湿式两大类。干式真空泵从容器中抽出干燥气体，真空度可达95 -99.9 。湿式真空泵在抽吸气体时，允许带有较多的液体，真空度仅为85 -90。三、轴封6.指出下图为何结构，各构件名称，整个结构原理。发酵罐轴封一般用何轴封，它的作用？（参看梁世中生物工程设备）5.机械轴封的动环的硬度比静环_。动环的材料可用_，静环最常用的材料是_。A.大，碳化钨钢，铸铁 B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯 C.小，聚四氟乙烯，不锈钢； D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。四、几种阀门作用区别1.选择：好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前_，以确保安全。A.应该安装截止阀 B.应该安装安全阀 C.应该安装止回阀 D.不应该安任何阀门2.判断对错：空气进罐的最后一个阀门往往采用安全阀，这是防止由于操作失误造成的发酵液倒流入空气过滤系统。五、超临界C02 萃取工艺是在特定的温度和压力下，先使C02 变成为高密度超临界流体，然后对原料进行萃取，达到萃取平衡后，再通过温度或压力的变化对所萃取的物质进行分离，并进行C02的循环利用，整个工艺过程可以是连续的、半连续的或间歇的。根据分离条件的不同，超临界C02萃取有三种典型的流程，如图2所示。1等温变压工艺。图2中(a)流程为等温变压工艺，即超临界C02的萃取和分离在同一温度下进行。萃取完后，通过节流降低操作压力进入分离系统。此时C02流体对被萃取物的溶解力逐步减小，从而使被萃取物溶解出来得以分离，该工艺由于没有温度的变化，从而操作简单，可实现对高沸点、热敏性、易氧化物质的接近常温的萃取，特别适合于从天然产物中提香料，辛香料和药用有效成份。(a) 等温法 T1T2，P1P21.萃取釜，2.减压阀， 3.解吸釜 4.压缩机2等压变温工艺。图2(b)流程为等压变温工艺，即超临界C02流体的萃取和分离在同一压力下进行。萃取完后，通过热交换升高操作温度。C02流体在特定的压力下，其溶解力随温度的升高而迅速减小，从而使溶解在其中的物质脱溶析出，得以分离。该工艺由于分离和萃取采用同一特点高压，分离系统的投资相对增加，且由于分离中要提高温度，对热敏性物质会有一定的影响。其优点是压缩能耗较少。(b) 等压法 T1T2，P1=P21.萃取釜，2.加热器， 3.解析釜 4.高压泵 5.冷却器3恒温恒压工艺（吸附剂法）。图2(c)流程为恒温恒压萃取工艺，即萃取和分离在同样的温度和压力下进行。该工艺分离萃取取物需要持殊的吸附剂(如离子交换树脂、活性炭等)进行吸脱，一般用于去除有害物质，如从茶叶中脱除咖啡因。有时也称吸附剂法。 该工艺C02流体始终处于恒定的超临界状态，十分节能。但若采用较贵的吸附剂，则要在生产中增加吸附剂再生系统。(c) 吸附法 T1=T2，P1=P21.萃取釜，2.吸附剂， 3.解析釜 4.高压泵六、制冷原理及设备制冷量是指制冷机(或制冷系统)单位时间内从被冷却物体或空间提取的热量。也就是制冷系统中蒸发器每单位时间所吸取的热量。 制冷量确切地说是指制冷速率，是用来度量制冷机（或制冷系统）制冷能力（制冷容量）的大小。 制冷量通常采用的符号是Q0 5.判断下图为何系统，说明其原理。 答： 此系统为氨单级制冷系统。（1） 从冷排（蒸发器）蒸发的低温低压的氨气进入氨液分离器进行气液分离，从压缩机的吸气阀吸入。（2） 低温低压的氨气经压缩机压缩成高温高压的氨气经排气阀排出，进入油分离器分离油污。（3） 高温高压的过热氨气经水冷式立式冷凝器冷凝为高压常温的液体，入贮氨罐储存；（4）. 氨液出贮氨罐后，经总调节站，再经节流阀膨胀节流，变为低温低压的氨液，入冷排（蒸发器），在蒸发器内低温低压的氨液由液态变为气态，蒸发过程是一个吸热过程，从而实现制冷。七 发酵罐结构及灭菌 所谓发酵罐实罐灭菌的“三路进汽”就是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。实罐灭菌的进汽和排气原则是“非进即出”，就是说所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。灭菌方法：把配制好的培养基泵入发酵罐内，密闭发酵罐后，开动搅拌。2) 稍开阀门15和阀门9，引入蒸汽进夹套预热培养基至75-90oC，保持夹套压强表的表压50-100 kPa.3) 培养基预热到75-90 oC后，开阀门1和稍开阀门4，排尽蒸汽管道内的冷暖水后，再开阀门2，从空气管道引入蒸汽进发酵罐。关闭阀门15，并停止搅拌。4) 开阀门5，稍开阀门4，排尽蒸汽管道内的冷凝水后，开阀门6，从取样管道引入蒸汽进发酵罐。5) 开阀门13，稍开阀门11，排尽蒸汽管道里的冷凝水后，开阀门10，有出料管道引入蒸汽进发酵罐。6) 分别稍开阀门16，阀门17，阀门18，排出活蒸汽，调节进气阀门和排气阀门的开度使罐压保持在表压105 kPa ，温度恒定在121 oC ，维持20-25min.7) 完成保温时间后，关一路排汽，再关一路进汽（次序不能颠倒），最后排三路排汽和三路进汽全部关闭。8) 开阀门3和阀门2引入无菌空气。9) 开阀门8，关阀门9，开阀门14，夹套引入冷却水，开搅拌，冷却降温到发酵工艺要求的温度。特别注意，无菌空气未被引入发酵罐前不能开夹套冷凝水冷却培养基，不然易发生发酵罐的罐压跌零，罐体被吸瘪，这是不锈钢夹套发酵罐在实罐灭菌操作中常会发生的事故。本次考试题型：1.判断题：20分2.简答题30分3道题3.看图回答：2道题，20分4.设备选型题：10分 2011.11.22