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文檔簡介
醫(yī)療藥品管理某某某藥學(xué)中級工程師醫(yī)藥工程專業(yè)知識制藥工程原理與設(shè)備如右圖所示,容器內(nèi)裝有密度為ρ的液體,液體可認(rèn)為是不可壓縮流體,其密度不隨壓力方向向下。)+ρgha.近距離液位測量:b.近距離液位測量:2.流量、流速的概念及公式,穩(wěn)態(tài)流動與非穩(wěn)態(tài)流動★s=ρVsss/A=ρVs/A=ρμ隨位置而變,而不隨時間而變,這種流動即為穩(wěn)態(tài)部分或全部隨時間而變,這種流動即為非穩(wěn)態(tài)流動。3.牛頓黏性定律與流體黏度,流體在管道速度分布的要求,流體類型,層流內(nèi)層★以又稱為粘滯力或粘性摩擦力。正比,與兩層之間的垂直距離Δy成反比或),μ—比例系數(shù),及流體的粘度,Pa.s;①動力粘度(粘度)的物理意義:促使流體流動產(chǎn)生單位速度梯度的②單位:法定單位制中,粘度的單位為:Pa?s雷諾實(shí)驗(yàn)揭示出管道中流體流動有兩種截然不同的類型:層流(或滯流)和湍流(或紊流)。①a.層流:流體的質(zhì)點(diǎn)僅沿著與管軸線平行的方向作直線運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)無徑向運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)之間互不相混,所以有色液體在管軸線方向成一條清晰的細(xì)直線。b.湍流:流體的質(zhì)點(diǎn)除了沿管軸線方向向前流動外,還有徑向運(yùn)動,各質(zhì)點(diǎn)的速度在大的旋渦,所以管內(nèi)的流體呈現(xiàn)出顏色均一的數(shù)值必定相同。型只有兩種:層流和湍流,過渡區(qū)不是流動類型。動,可能暫時發(fā)生偏離層流的現(xiàn)象,一旦擾動因素消失,層流狀態(tài)必將恢復(fù)。這種變化關(guān)系稱為速度分布。心流速最大。不同的流型,速度分布情況亦不同。而減小,但決不會消失。4.測速管、流量計(jì)的類型和原理■一般情況下,測量點(diǎn)前的直管長度應(yīng)大于管道內(nèi)徑的50倍,而測量點(diǎn)后的直管長度應(yīng)不小動方向相垂直,任何偏離都將導(dǎo)致負(fù)偏差;ⅳ)對流管道中清潔氣體的流速,但不適用于含塵氣體的測量。寸要求嚴(yán)格,需要精細(xì)加工,因而造價(jià)較高。流體必須下進(jìn)上出,轉(zhuǎn)子的最大截面所對應(yīng)的刻度即為流量計(jì)的讀書。優(yōu)點(diǎn)是阻力損失小,受高溫或高壓,因而在安裝和使用過程中容易破碎。得能量,以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼中,液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速,出。③氣縛現(xiàn)象:當(dāng)泵殼內(nèi)存有空氣,因空氣的密度比液體的密度小得多而產(chǎn)生較小的離心力。泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速。取決于泵的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)數(shù)和流量。的揚(yáng)程隨流量的增加而下降,且當(dāng)流量為零時,揚(yáng)程也能達(dá)到一定的標(biāo)出的性能參數(shù)就是指該泵在最高效率點(diǎn)下運(yùn)行時的性能參數(shù)?!?,經(jīng)濟(jì)。離心泵銘牌上標(biāo)出的性能參數(shù)即為最高效率點(diǎn)上的工況參數(shù)。2.離心泵的氣蝕現(xiàn)象和安裝高度、工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)、類型與選型★發(fā)生的關(guān)鍵是泵的安裝高度要正確,尤其是當(dāng)輸送溫度較高的易揮發(fā)性液體時,更要注意。①氣蝕余量△h:為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生,離心泵入口附近的液體/ρg-pυ/ρg-△h-Hf,0-1的流量和壓頭。流量調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)的方法有:值,閥門開大,工作點(diǎn)遠(yuǎn)離縱軸;閥門關(guān)小,工作點(diǎn)靠近縱軸。這種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)點(diǎn)是,操作簡便、靈活。其缺點(diǎn)是,閥門關(guān)小時,管路來調(diào)節(jié)流量多用在流量調(diào)節(jié)幅度不大、而經(jīng)常需要調(diào)節(jié)的場合。②改變泵的轉(zhuǎn)速,即改變泵的特性曲線。范圍也不大,故應(yīng)用不廣泛。①離心泵按被輸送液體的性質(zhì)可分為:):b.耐腐蝕泵(F型):用于輸送酸、堿等腐蝕c.油泵(Y型):用于輸送石油產(chǎn)品。):a.根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)及操作條件,確定泵的類型;b.確定輸送系統(tǒng)的流量(由生產(chǎn)任務(wù)確定)和揚(yáng)程(根據(jù)管路的布置情況,由伯努利c.根據(jù)流量及計(jì)算管路中所需壓頭,確定泵的型號;3.離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理、性能參數(shù)和選擇★22-p1)為靜風(fēng)壓;ρμ22/2為動風(fēng)壓。靜風(fēng)壓與動風(fēng)壓之和稱b.根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)和風(fēng)壓范圍,確定風(fēng)機(jī)的類型;c.根據(jù)實(shí)際風(fēng)量和實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓,從風(fēng)機(jī)樣本的特性曲線或性能參數(shù)表中選擇合適的風(fēng)機(jī)型號;4.典型氣體輸送設(shè)備的類型、特點(diǎn)和技術(shù)要求■量較少,不需冷卻裝置。②羅茨鼓風(fēng)機(jī):屬于正位移型,其風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,而與出口壓力無關(guān),風(fēng)量范圍2~且出口閥不能完全關(guān)閉;操作溫度不能超過85℃,否則轉(zhuǎn)子因熱膨脹卡死。維修方便、無潤滑油污染等優(yōu)點(diǎn)。③往復(fù)式壓縮機(jī):包括吸氣、壓縮、排氣和膨脹四個過程。受泵內(nèi)水溫的控制。②旋片式真空泵:可達(dá)較高的真空度,但抽氣速率較小,常用于抽氣量較小的真空系統(tǒng)。耗量較大且效率低,一般不作為輸送設(shè)備用。④往復(fù)式真空泵:由于排氣量不均、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修費(fèi)用高,不常用。5.典型固體輸送設(shè)備的類型、原理和特點(diǎn)■料飛揚(yáng)、設(shè)備成本高,且輸送帶易磨損、跑偏。適用于各種塊狀和顆粒狀物料的輸送。①鏈板式輸送機(jī):輸送能力大、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、適用范圍廣。占地面積小、并有良好的密封性,可減少灰塵污染。缺點(diǎn)是不能水平輸送,過載能力較差。適用于大塊和磨損性大的物料。大,不宜大容量和長距離輸送,特別適于粉狀藥粉。供料設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,必須有完善的密封措施。受磨損,工作條件較差。1.液體攪拌要求,攪拌器的分類、特點(diǎn)及適用對象,攪拌器的選型★攪拌注重的是釜內(nèi)物料的運(yùn)動方式和劇烈程度,分為機(jī)械攪拌和氣流攪拌。A.攪拌器的分類、特點(diǎn)及適用對象轉(zhuǎn)速攪拌器。轉(zhuǎn)速高,常用的有推進(jìn)式和渦輪式兩種。①推進(jìn)式攪拌器:又稱螺旋槳式攪拌器。葉輪直徑較小(僅為釜徑的0.2-0.5倍但轉(zhuǎn)速軸向向下流動,流至釜底時再沿釜壁折回,并重新返回旋槳入口,從而形成總體循環(huán)流動,粘度小于50Pa.s的液體的反應(yīng)、混合、傳熱以及固體在液體中的溶解、懸浮和氣體分散等過程。但對于易分層物料,如含有較重顆粒的懸浮液,此類攪拌器則不適用。和螺帶式等。液體產(chǎn)生切向和徑向運(yùn)動,可用于簡單的液-液混合、固-液溶解、懸浮和氣體分散等過程。攪拌器配合適用。②錨式和框式攪拌器:特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)直徑較大(可達(dá)釜徑的0.9-0.98倍但轉(zhuǎn)速較低合、反應(yīng)及傳熱過程。傳熱過程。B.攪拌器的選型動的要求不高,則將此類攪拌過程稱為湍動控制過程??刂频倪^程,則宜采用小葉片高轉(zhuǎn)速攪拌器。液體循環(huán)流量較大且動力消耗少,因而最為合適。液體;框式攪拌器適用于攪拌粘度為1-10Pa.s的液體;螺帶式攪拌器適用于攪拌粘度為供較大的液體循環(huán)流量并具有較強(qiáng)的剪切作用,因而最合適。攪拌器較為適宜。板或?qū)Я魍瞾硖岣哐h(huán)能力。具有較強(qiáng)的剪切作用、較大的液體循環(huán)量和較高的轉(zhuǎn)速,因此渦輪式攪拌器較為適宜。槳式)適用于大顆粒定形結(jié)晶,但釜內(nèi)不宜設(shè)置擋板。(8)傳熱:對以傳熱為主的攪拌過程,其主要控制因素為層厚度,提高傳熱效果。2.攪拌過程的強(qiáng)化途徑,打旋現(xiàn)象及其消除★①提高攪拌器的轉(zhuǎn)速;成軸向總體循環(huán)流動,從而消除打旋現(xiàn)象,并可避免短路與流動死區(qū),從而提高攪拌效果。一個漏斗形的旋渦,且葉輪的轉(zhuǎn)速越大,旋渦的下凹深度就越深,這種現(xiàn)象稱為打旋。為強(qiáng)化攪拌操作、提高攪拌效果,必須抑制打旋現(xiàn)象。制打旋現(xiàn)象,3.均相液體、非均相液體、非牛頓液體對攪拌功率的要求■小、轉(zhuǎn)速、位置以及液體性質(zhì)、反應(yīng)釜尺寸與內(nèi)部構(gòu)件①液-液非均相體系:可先計(jì)算出平均密度和平均粘度,再按均相液體計(jì)算攪拌功率。②氣-液相攪拌:通人氣體后攪拌器周圍液體的表觀密度將減小,從而使攪拌所需的功率顯著降低。③固-液相攪拌:當(dāng)固體顆粒的量不大時,可近似看成均一的懸浮狀態(tài)。此時可先計(jì)算出平均密度和平均粘度,然后再按均相液體汁算攪拌功率。法,但應(yīng)將Re=d2nρ/μ中的μ改為非牛頓型液體的表觀粘度。1.重力沉降概念及相關(guān)公式,影響沉降速度的因素,沉降槽類型及要求★當(dāng)單個球形顆粒處于靜止流體介質(zhì)中,且顆粒密度ρs大于流體密度ρ時,則顆粒將在tt0.5ξ=0.44對于特定沉降物系,當(dāng)阻力系數(shù)和密度已知時,則顆粒的沉降速度僅與顆粒直徑有關(guān)。①干擾沉降:指當(dāng)流體中的顆粒含量較高時,顆粒間會產(chǎn)生彼此干擾的沉降操作過程。③流體分子yu能動的影響:當(dāng)顆粒直徑異常細(xì)小時,顆粒有可能直接穿過流體分子間的空運(yùn)動影響將可能超過顆粒自身的重力沉降。保留足夠高度,以確保顆粒在槽內(nèi)的停留時間大于轉(zhuǎn)耙壓緊沉渣所需的時間。2.離心沉降原理及公式,典型離心分離設(shè)備的類型、原理及要求★則慣性離心力將使顆粒在徑向上與流體發(fā)生相對運(yùn)動而飛離中心,實(shí)現(xiàn)與流體的分離。B.典型離心分離設(shè)備心沉降是在旋風(fēng)分離器中進(jìn)行,液固懸浮物系的離心沉降是在旋液分離器或離心機(jī)中進(jìn)行。固分離設(shè)備。該分離器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便和分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)愈低,中心軸處為負(fù)壓氣芯。i)臨界粒徑:指旋風(fēng)分離器能完全除去的最小顆粒的直徑。ρs一固體顆粒的密度,rn3/s臨界粒徑隨分離器尺寸的增加而增大,因此分離效率隨分離器尺寸的增加而下降。ii)分離效率:又稱除塵效率,有總效率和粒級效率兩種表示方法。a.總效率是指被分離出來的顆粒質(zhì)量占進(jìn)入旋風(fēng)分離器的顆粒質(zhì)量的百分比;b.粒級效率:是指各種尺寸的顆粒被分離下來的質(zhì)量分率。iii)壓強(qiáng)降:氣流通過旋風(fēng)分離器的壓強(qiáng)降可表示成進(jìn)口氣體動能的函數(shù),即式中,ξ—阻力系數(shù)。對于標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器,阻力系數(shù)ξ=8。旋風(fēng)分離器的壓強(qiáng)降一般為0.5~2kPa,成向上的內(nèi)旋流,并經(jīng)上方的中心溢流管排出,稱為溢流。延長懸浮液在器內(nèi)的停留時間,進(jìn)而有利于液固分離。分離的工業(yè)操作設(shè)備,常見有管式離心機(jī)和碟式離心機(jī)。顆粒的稀懸浮液的分離。可降低過程能耗,改善環(huán)境衛(wèi)生,提高藥品質(zhì)量。3.過濾基本概念和基本方程式,恒壓過濾,典型過濾設(shè)備的類型和特點(diǎn)★A.過濾原理(1)基本概念:過濾操作所處理的懸浮液1稱為料漿或?yàn)V懸浮液的分離,如渾濁藥液的澄清以及分子篩脫色等。①不可壓縮濾餅:②可壓縮濾餅:則B.典型過濾設(shè)備板與框的數(shù)量,因而具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。缺點(diǎn)是間歇操作,勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)能力低。外,轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)不能過濾溫度較高(飽和蒸氣壓高)的濾漿。4.膜過濾原理與膜組件,典型膜過濾的類型和技術(shù)要求■過性的屏障,它允許一些物質(zhì)透過而阻止另一些物質(zhì)透過,從而起到分離作用。物、流體通道、密封件、殼體及外接口等。常見的膜組件有板框式、卷繞式、管式和中空纖維膜組件等。起產(chǎn)品變性或失活,常用于生物制品的分級分離和脫鹽濃縮。③納濾:能截留小分子有機(jī)物,并同時透析出無機(jī)離子。注射用水。膜只允許水中的陰離子通過而阻檔陽離子。主要用于注射用水的脫鹽。5.典型除塵方法的類型、原理和技術(shù)要求,潔凈空氣凈化流程及專用過濾器的要求■理;除塵器氣流阻力大,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。粉捕集效果好;溫、濕、強(qiáng)腐蝕性廢氣處理。送入潔凈室的空氣要與潔凈室的登記、溫度、濕度相適應(yīng),流程器a.結(jié)構(gòu)簡單、容塵量大、壓強(qiáng)降小用于凈化系統(tǒng)的一級過濾器,以濾b.粗中孔泡沫塑料、滌綸無紡布、金屬a.要求同初效;b.中細(xì)孔泡沫塑料、玻亞高效效過b.玻璃纖維濾紙、過氯乙烯纖維濾布、運(yùn)行壓降低、噪聲小、能耗低,常a.應(yīng)達(dá)到1萬級潔凈度;b.超細(xì)玻璃纖維、超細(xì)過氯乙烯纖維濾效率高、壓降大、不能再生,能完全濾除細(xì)菌。1.溶解度、過飽和度概念及要求★度或平衡濃度,對應(yīng)狀態(tài)下的溶液稱為飽和溶液。解度曲線是多變的,其位置受攪拌強(qiáng)度、蒸發(fā)或冷卻速率以及是否添加晶種等影響。解度曲線它與溶解度曲線大致平行。這兩根曲線將濃度-溫度圖分割為三個區(qū)城:在AB面生長,而且還將誘發(fā)產(chǎn)生新的晶核。的雙重效果。2.結(jié)晶動力學(xué)與結(jié)晶控制要求■A.結(jié)晶動力學(xué)溶液中生成一定數(shù)量的結(jié)晶微粒;而在晶核的基礎(chǔ)上成長為晶體,則為晶體生長。結(jié)晶動力內(nèi)容。形成可分為初級成核和二次成核兩種類型。通常有兩種不同的起因。I)若純凈溶液本身存在較高的過飽和度,則因溶質(zhì)分子、原子或離子間的相互碰撞而成核,稱為均相成核;ii)若過飽和溶液因受到一些外界因素〔固體雜質(zhì)顆粒、容器界面的粗糙度、電磁場、超聲波、紫外線等)的干擾而成核,則稱為非均相成和度要低于均相成核所需的過飽和度,這對于部分體系的結(jié)晶分離是有利的。以獲得粒度較為均勻的晶體。產(chǎn)品的粒度分布等指標(biāo)??赡転楸砻娣磻?yīng)控制。B.結(jié)晶操作控制控制”和“細(xì)晶消除”等措施,以改善晶體的小粒度和寬分布的不足。結(jié)晶過程〔除超細(xì)粒子制造等少數(shù)領(lǐng)域外),為提高晶體產(chǎn)品的粒度及其分布指標(biāo),常采用制在結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)的范圍之內(nèi)。晶體則直接沉降至結(jié)晶器主體,繼續(xù)生長。沉降和溢流的粒度界限稱為細(xì)晶切割粒度。液進(jìn)入過飽和狀態(tài)后向其內(nèi)添加一定量的晶體顆粒,以誘發(fā)溶液提前發(fā)生結(jié)晶行為??梢姡砑泳ХN是對結(jié)晶過程進(jìn)行控制的一個有效手段。均勻的晶體產(chǎn)品。3.結(jié)晶物料衡算與熱量衡算要求★通過對結(jié)晶過程進(jìn)行物料衡算和熱量衡算,可確定品體的產(chǎn)品量和熱負(fù)荷等數(shù)據(jù)。則接的影響。III則4.結(jié)晶設(shè)備的類型、原理和特點(diǎn)★作用式;依據(jù)過飽和度產(chǎn)生方法的不同,可分為冷卻式、蒸發(fā)式和真空式。點(diǎn)是傳熱速率小,且因間歇操作,生產(chǎn)能力級晶體粒度,易于得到粒度大而均勻的晶體產(chǎn)品,但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,投資制造費(fèi)用較高。卻結(jié)晶,相應(yīng)工業(yè)設(shè)備稱為蒸發(fā)冷卻真空式結(jié)晶器。真空式結(jié)晶器可進(jìn)行間歇和連續(xù)操面的結(jié)垢現(xiàn)象。1.去濕方法的分類和特點(diǎn)、干燥的分類和特點(diǎn)、對流干燥的流程和基本原理★A.去濕方法的分類和特點(diǎn)常用去濕方法有機(jī)械去濕法、物理化學(xué)去濕法和傳熱去濕法三種。但去濕后物料的濕含量往往達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。因此,該法常用于物料去濕的預(yù)處理。法耗時長、處理量小、費(fèi)用高,故常用于實(shí)驗(yàn)中小批量物料的去濕。(3)傳熱去濕法:是通過不同的傳熱方式向濕物料提從而獲得規(guī)定濕分含量的方法。該法處理量大、去濕程度高,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。B.干燥的分類和特點(diǎn)及含水量要求低的物料。率和熱效率低、勞動強(qiáng)度大,多用于小批量、多品種、更新快的物料干燥?;稍铩婌F干燥均屬此類。空干燥均屬此類。點(diǎn)是安全、衛(wèi)生、干燥速率快、易于控制,但耗電量較大,設(shè)備投入較高??諝鈳ё咂蟮臐穹?,從而達(dá)到干燥目的。特點(diǎn)是內(nèi)外同時加熱,傳熱與傳質(zhì)方向一致,干燥速率快。存被干燥物料的原有結(jié)構(gòu)和特性,但設(shè)備的投入和操作費(fèi)用均較高。C.對流干燥的流程和基本原理面,同時物料表面的水分升溫汽化至空氣中,并被空氣帶走。離開干燥器的空氣稱為廢氣;離開干燥器的物料,稱為干物料或干燥產(chǎn)品。2.濕空氣性質(zhì)、濕度圖及應(yīng)用的要求★A.濕空氣的性質(zhì):濕空氣由絕干空氣和水汽所組成,在干燥過程生改變,但其中的絕干空氣僅作為濕和熱的載體,其質(zhì)量保持不變。(4)相對濕度φ:一定溫度及總壓下,濕空氣中的水汽分壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓之因此相對濕度甲的值隨溫度的升高而下降。即提高溫度可增氣的載濕能力。式中,Cg—絕干空氣的比熱,≈1.01kJ/(kg.℃)v—水蒸氣的比熱,≈1.88kJ/(kg.℃)溫度小于干球溫度。(9)露點(diǎn)td:在一定的總壓下,將不飽和濕空氣(φ<100%)等濕冷卻至飽和狀態(tài)(φ):):等φ線群是一組從坐標(biāo)原點(diǎn)散發(fā)出來的曲線,φ=100%的等φ線稱為飽和空氣線,此用。3.干燥過程的物料衡算、熱量衡算的要求,干燥系統(tǒng)熱效率的要求★后物料的濕基含水量。若干燥過程中無物料損失,則進(jìn)、出干燥器的絕干物料量保持不變,即即故可見,若用干基含水量表示物料的含水量,則可方便地求出干燥過程中的水分蒸發(fā)量。等狀態(tài)參數(shù)。①預(yù)熱器的熱量衡算:可計(jì)算出預(yù)熱器的加熱量。如圖所示,絕干空氣的流量為(kg·s-1預(yù)熱器的熱損失,則對預(yù)熱器進(jìn)由上式計(jì)算出的,可作為確定預(yù)熱器的傳②干燥器的熱量衡算:可確定干燥器的補(bǔ)充加熱量,進(jìn)而可確定干燥系統(tǒng)所需的總熱量。如圖所示,、分別為物料進(jìn)出干燥器時的溫度,為單位導(dǎo)出干燥器的熱量衡算式。i)輸入熱量a.熱空氣帶入的熱量b.濕物料帶入的熱量=-,蒸發(fā)水分在溫度為θ1時帶入的熱量,兩者之和即為濕物料帶人的熱量。c.干燥器內(nèi)的補(bǔ)充加熱量一般情況下干燥器內(nèi)不補(bǔ)充加熱,即。ii)輸出熱量a.干物料帶走的熱量b.廢氣帶走的熱量iii)干燥器的熱損失保溫良好時,。a.其中等式的左邊項(xiàng)表示熱空氣在干燥器內(nèi)溫度由下降至?xí)r所放出的顯熱,這部分顯熱實(shí)際上是提供給干燥過程所需的熱量,即等式右邊的三項(xiàng)。b.熱量衡算式右邊的第一項(xiàng)表示總量為的水分從溫度為的液態(tài)水變化為溫度為的水汽時c.熱量衡算式右邊的第二項(xiàng)表示干物料或產(chǎn)品在干燥器內(nèi)溫度由升高至?xí)r所需物料或產(chǎn)品升溫所需的熱量,d.熱量衡算式右邊的第三項(xiàng)為干燥器的熱損失。品升溫及熱損失三部分熱量,這就是熱量衡算式的物理意義。4.干燥速率、干燥與干燥速率曲線、干燥時間的要求■τ—干燥時間,sa.干燥曲線:恒定干燥條件下,物料含水量X及物料表面溫度T與干燥時間τ間的關(guān)系。著時間的延續(xù),物料的含水量下降,表面溫度上升,于燥速率增大。定且等于空氣的濕球溫度,干燥速率保持恒定且為最大值。介質(zhì)的溫度、降低干燥介質(zhì)的濕度等。溫度上升。的顯熱大于水分汽化所需的潛熱,多余的熱量則用于物料加熱,故表面溫度上升。b.圖中的DE段稱為第二降速段。此階段物料能傳遞至氣相主體中,故傳熱和傳質(zhì)阻力均顯著增大,所以干燥速率c.在降速干燥階段,干燥速率主要由內(nèi)擴(kuò)散控制,其大小取決于物料本身的結(jié)構(gòu)、形狀和尺擴(kuò)散因素入手,如提高物料的溫度、減少物料層的厚度等。取降低物料層的厚度或?qū)ξ锪霞訌?qiáng)攪拌等措施,既能降低臨界含水量,又能增加干燥面積。氣流干燥器和沸騰干燥器等對流于燥設(shè)備中的物料具有較低的臨界含水量。燥時間可分為恒速干燥時間和降速干燥時間。在降速干燥階段,干燥速率不再是定值,5.常用干燥設(shè)備的特點(diǎn)和要求★動物料時易產(chǎn)生揚(yáng)塵。的干燥,生產(chǎn)效率和熱效率較低,占地面積和環(huán)境噪聲物料的干燥。潛熱通常已降至77-127℃,特別適用于熱敏性物料的干燥。另外,因使以非結(jié)合水為主的顆粒狀物料的干燥,但不適于對晶體形狀有一定要求的物料的干燥。散于熱氣流中,使水分迅速汽化而達(dá)到干燥的目的。噴霧干燥的速度較快,干燥時問較短,較小,熱效率較低,能耗較大。學(xué)組成和物理性質(zhì)(如多孔結(jié)構(gòu)、膠體性質(zhì)等),特別適用于熱敏性物料的于燥。對抗生素、干燥時間較長,能量消耗較高。但紅外于燥.器一般僅限于薄層物料的干燥。護(hù)措施欠妥,泄漏的微波會對人體造成傷害。1.傳熱基本方式、傳熱過程、傳熱器性能指標(biāo)、穩(wěn)態(tài)傳熱與非穩(wěn)態(tài)傳熱的要求及概述★地向低溫部分傳遞,直至各部分的溫度相等為止,這種傳熱方式稱為熱傳導(dǎo)或?qū)帷"跓釋α鳎毫黧w各部分之間產(chǎn)生相對位移而引起的熱量傳遞過程,稱為熱對流或?qū)α鳌"圯椛鋫鳠幔狠椛淠苁且环N通過電磁波來傳遞的能量。要任何介質(zhì),僅以電磁波的形式在空間傳遞能量。通過壁面?zhèn)鬟f給冷流體。整個傳熱過程可看成由下列三個傳熱過程串a(chǎn).熱流體以對流傳熱方式將熱量傳遞至壁面一側(cè)。b.熱量以熱傳導(dǎo)力一式從固體壁面一側(cè)傳遞至另一側(cè)。c.間壁另一側(cè)以對流傳熱方式將熱量傳遞至冷流體。為加熱劑或熱載熱體,冷流體又稱為冷卻劑或冷載熱體。評價(jià)換熱器性能的主要指標(biāo)有傳熱速率和熱通量。能力大小的性能指標(biāo)。根據(jù)傳熱系統(tǒng)中的溫度變化情況,傳熱過程有穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱之分。間壁式換熱器中通過管壁進(jìn)行的一維穩(wěn)態(tài)傳熱過程,沿徑向各點(diǎn)的傳②非穩(wěn)態(tài)傳熱時,傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度不僅隨位置而變化,而且隨時間而變化。續(xù)生產(chǎn)過程在開車、停車階段所涉及的傳熱均屬于非穩(wěn)態(tài)傳熱。2.傅里葉定律、平壁和圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)的要求▲a.平壁的材料完全均勻,其導(dǎo)熱系數(shù)不隨溫度而變(或取平均導(dǎo)熱系數(shù));c.平壁內(nèi)的溫度僅沿垂直于壁面的x方向而變化,故等溫面為垂直于x軸的平面。d.平壁面積很大,厚度很薄,即平壁面積遠(yuǎn)大于側(cè)表面積,故從壁的邊緣處忽略不計(jì)。則故則圖示的傳熱過程為穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)過程,且沿徑向的導(dǎo)熱速率為定值。3.對流傳熱分析、傳熱速率方程、傳熱系數(shù)的要求▲對流傳熱是指流體與固體壁面間的傳熱過程,將熱量傳給壁面,或由壁面將熱量傳給流體的過程。在與流動方向相垂直的方向上,其熱量傳遞方式為熱傳導(dǎo)。故不同截面上各對應(yīng)點(diǎn)的溫度值可能不同,但溫度分布規(guī)律是類似的。如上圖所示,假設(shè)流體的全部溫度差集中于壁面附近厚度為δt的有效膜層內(nèi),且該層內(nèi)的式中Δt—對流傳熱溫度差,℃,對于熱流體,△t=T-Tw;對于冷流體,△t=tw-t。對于管式換熱器,傳熱面積可用管內(nèi)側(cè)面積Si或管外側(cè)面積S0表示。例如,若冷流體在換t①流體的種類:一般情況下,液體的對流傳熱系數(shù)要大于氣體的對流專熱系數(shù)。②流體的物性:流體的導(dǎo)熱系數(shù)、密度、比熱容、粘度及體積膨脹系數(shù)對對流傳熱系數(shù)有較大的影a.導(dǎo)熱系數(shù)流體的導(dǎo)熱系數(shù)越大,傳熱邊界層的熱阻就越小,因而對流傳熱系數(shù)就越大;b.密度和比熱容:ρCp表示單位體積流體所具有的熱容量,流攜帶熱量的能力就越大,因而對流傳熱的強(qiáng)度就越大。c.粘度:流體的粘度越小,其Re值就越大,即湍動程度越大,相應(yīng)的傳熱邊界層的厚度就越薄,因而對流傳熱系數(shù)就越大。d.體積膨脹系數(shù):自然對流時,流體的體積膨脹系數(shù)越大,所產(chǎn)生的密度差流時的對流傳熱系數(shù)一般大于自然對流時的對流傳熱系直放置或水平放置)及流道尺寸(如管徑、管長等)等都直接影響①(低粘度)流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流:.s時,其對流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式為4.傳熱能量衡算、總傳熱速率方程、傳熱系數(shù)、平均溫度差、設(shè)備熱損失的要求★pc—熱、冷流體的平均定壓比熱,kJ/kg.℃.℃恒溫傳熱。顯然,恒溫傳熱時,流體的流動方向?qū)Α鱰m沒有影響。αT.℃tt一周圍環(huán)境的溫度,℃。5.典型間壁式換熱器的要求和特點(diǎn)、傳熱過程的強(qiáng)化途徑★性氣體。并可實(shí)現(xiàn)純逆流操作。缺點(diǎn)是單位長度所具有的傳熱面積較小,且接頭較多,易產(chǎn)生泄漏,環(huán)隙也不易清洗,故一般用于所需傳熱面積不大及壓力較高的場合。卻,以及高壓或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的傳熱。漏難以修復(fù)。不能太高,一旦發(fā)生內(nèi)漏則很難檢修。a.固定管板式換熱器:結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)較低、但殼程不易清洗和檢修;b.U形管式換熱器:結(jié)構(gòu)簡單且質(zhì)量較輕,但管內(nèi)不易清洗,設(shè)備所具有的傳熱面積。②增大平均溫度差△tm:增大平均溫度差△tm,可提高傳熱速率,但傳熱平均溫度差的大小傳熱溫度差。如套管式換熱器和螺旋板式換熱器都能使冷、熱流體實(shí)現(xiàn)純逆流操作。1.液液萃取的分配系數(shù)、萃取劑選擇、萃取流程、萃取設(shè)備的要求★分離液體混合物的萃取操作稱為液液萃取。三元混合物系的相平衡關(guān)系可用溶質(zhì)在液液兩相中的分配關(guān)系來描述。在一定溫度下,分配系數(shù)反映了某組分在兩平衡液相中的分配關(guān)系,其值越大,萃取分離的效果就越好。耗量以及回收溶劑所需的能耗就越少。所得溶質(zhì)的純度就越高??赡塬@得的萃取相的最高濃度也越大,萃取分離的效果就越好。③萃取劑的其他性質(zhì):a.萃取劑與被分離混合液間的密度差越大,萃取相與萃余相間的分層果不好;但界面張力也不能過小,否則易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,使兩相難以分層。不揮發(fā)或難揮發(fā)組分,而萃取劑為易揮發(fā)組分,則萃取劑的汽化潛熱要小,以降低能耗。①單級萃取:特點(diǎn)是原料液與萃取劑僅在單個萃取器內(nèi)充分接觸。即將溶劑與原料液一起加人萃是分離程度不高,溶劑的消耗量較大。高。缺點(diǎn)是萃取相中的溶質(zhì)含量較低,溶劑的回收費(fèi)用較高。獲得高濃度的最終萃取相。獲得濃度較高的萃取相和含溶質(zhì)濃度很低的萃余相。①混合-澄清器:具有結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、運(yùn)行穩(wěn)定、處理量大、傳質(zhì)效率高、易調(diào)整級取劑。②填料萃取塔:結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、處理量大,但不能處理含懸浮顆粒的料液。滴表面不斷得到更新,故篩板萃取塔的分離效率較高。用于處理含懸浮顆粒的料液以及易乳化的場密度差很小、易產(chǎn)生乳化以及貴重、易變質(zhì)的物料,如抗生素的分離等。2.中藥材中的成分及提取類型、藥材有效成分的提取過程、方法、提取劑/輔助劑及設(shè)備★①有效成分:是指藥材中起主要藥效作用的化學(xué)成分,如生物堿、苷類、揮發(fā)油等。②輔助成分:是指本身沒有藥效,但能增加或緩和有效成分作用、有利于有效成分的浸出、增加制劑穩(wěn)定性等作
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