中药制药工程设备与原理简答题

中药制药工程设备与原理简答题
蒸发
1、进行蒸发的必备条件是什么？
答：进行蒸发的必要条件是热能的不断供给和所产生的蒸汽的不断排除。

2、蒸发的目的是什么？
答：目的是将溶液中溶剂汽化，以便制取浓缩液，或者得到有效成分的结晶，或回收得到纯溶剂。

3、蒸发作为一个传热过程，其自身特点是什么？
答：1）两侧均有相态变化；2）溶液性质变化，粘度升高，晶体析出，易结垢，腐蚀性增加，泡沫生成（液沫夹带）；3）溶液沸点改变。

、
4、循环型蒸发器有哪些？其各自特点是什么？限制如何？
答：1）中央循环管式：细管溶液传热程度高，气化率高，密度变小，粗管中相反密度差异导致溶液沿粗管下升，细管上行。

2）列文式：专门针对易结晶，易结垢的物料。

属于自然循环，循环速率低，传热效果欠佳。

3）外加热式：可降低蒸发器总高度，而且有利于清洗和更换，可以避免大量药液同时长时间受热。

不适用于易结晶易结垢的物料，属于自然循环，循环速率低，传热效果欠佳
4）强制循环蒸发器：循环速率高，可用于处理高粘度、易结垢以及有晶体析出的溶液。

共同缺点：蒸发器内溶液的滞留量大，以致使溶液在高温下停留时间长，不适于处理热敏性物料。

5、长径比和温度差是升膜式蒸发器的重要因素，为什么？
答：管长选短了不能发挥升膜段的作用，选长了则在管子上端浓缩的液体不足以覆盖管壁从而产生干壁现象，影响传热效果。

加热蒸汽与物料的温差若超过管材与溶液所限定的临界温度时，不但总传热系数下降，浪费了热能，而且容易产生干壁现象和促进管内结垢的形成，所以必须保持适当的温差。

6、升膜蒸发器适用于什么？不适用于什么？
答：升膜蒸发器不适用于较浓溶液及粘度大、易结晶或易结垢物料的蒸发，适用于处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或易生泡的溶液。

7、什么是降膜式蒸发器？它是怎样加工的？液体成膜关键在什么地方？
答：1）物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动，
2）在管内被加热汽化，被汽化的蒸气与液体一起由加热器下端引出，汽液分离
3）设计液体分布器。

8、刮板式蒸发器的成膜条件？优缺点？
答：成膜条件：刮板刮带、离心力、重力共同作用。

优点：适用性强，用于高粘度、易结晶、易结垢或热敏性的溶液，尤其对处理热敏性的中药提取液效果良好。

缺点：结构复杂，动力消耗大，受夹套式传热面限制，处理料液量较小。

9、为什么热敏性溶液浓缩要采用膜式蒸发器，而不用循环型？
答：因为循环型蒸发器内溶液滞留量大，以至使溶液在高温下停留时间长，故不适于处理热敏性物料，而膜式蒸发器内溶液只通过加热室一次，不做循环流动即浓缩到需要的浓度，温差损失相对减少，溶液呈膜状流动，液柱静压力引起的温差损失可以忽略不计，具有传热效率高、蒸发速率快、溶液在蒸发器内停留时间短、器内存液量少等优点，适用于热敏性药液
的浓缩。

10、并流加料法是最常见的多效蒸发流程，其优缺点？
答：优点，溶液在各效之间的流动是利用效间的压力差，而不需要用泵来输送。

溶液进入下一效时，由于下一效的沸点降低，溶液进入后即可呈过热状态而自动蒸发，可产生更多二次蒸汽，减少了热量的消耗；缺点，各效溶液的浓度依次增高，而沸点依次降低，沿溶液流动方向黏度逐渐增高，导致传热系数逐渐降低，特别是在末效这种现象表现得尤为突出。

蒸馏
1、蒸馏按蒸馏方式分为哪几类？各类实用条件是什么？
答：按蒸馏方式分为平衡蒸馏、简单蒸馏、精馏和特殊精馏。

平衡蒸馏和简单蒸馏多用于挥发度相差较大而分离要求不高的场合；精馏适合于挥发度相差不大且分离要求较高的场合，它是应用最广泛的蒸馏方式；特殊蒸馏适合于待分离混合物中各组分的挥发度相差很小甚至形成共沸物，普通蒸馏无法达到分离要求的场合。

2、什么是精馏？精馏过程主要需用哪些设备？
答：精馏就是利用混合物中各组分挥发度的差异，通过加热使其部分汽化产生气液两相，借助回流技术是气、液两相在精馏塔内进行多次部分汽化和部分冷儗，以使混合物进行比较完全分离的操作过程。

精馏操作的主要设备有精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器、原料预热器、产品冷却器、蕴藏、回流用泵等。

3、为什么塔底再沸器，塔顶冷凝器为不可缺失装置？
答：因为产生气相、液相，整塔自上径下浓度逐渐降低，温度逐渐升高，压强逐渐增大，精馏段增加易挥发组分，提馏段增加难挥发组分。

4、精馏塔进料状态分为哪几类？
答：精馏塔往往具有不同的进料温度和进料状态，进料有以下五种情况：1，温度低于泡点的过冷液体；2，温度处于泡点的饱点液体；3，温度介于泡点和露点间的气液混合物；4，温度高于露点的过热蒸汽。

5、，回流比的含义是什么？最小回流比的含义是什么？
答：在精馏操作中，将塔顶回液的流量qM与塔顶产品流量qMd的比值称为回流比，以R 表示，即R=qM/qMd当回流比逐渐减小到某一特定值，两条操作与相平衡线交于一点，此时精馏塔中所需要的塔数将达到无限多，而所对应的回流比称为最小回流比。

6、,试述精馏的原理？
答：精馏原理如下：在精馏塔中将某二元混合液加热升温使其混合液部分汽化达到气液相平衡，并产生气。

液两相。

此时气相中易挥度组分的摩尔分率为y1，液相中易挥度组分的摩尔分率为x1,x1/y1/x0的关系是y1>x0>X1,这时气液两相的流量可用杠杆定律计算获得；然后将组成为y1的气相混合物进行部分冷凝，使其达到另一个气液相平衡，此时x2<y1<y2，也即气相中易挥发组分的摩尔分率要稍高些；由此。

气相混合物经过多次部分冷凝，在气相中可以得到较高纯度的易挥发组分。

同时，将组分成为x1的液相混合物加热进行部分汽化，使其达到新的气液平衡，以上就是多次部分汽化和多次部分冷凝的含义。

7、，试述混合物在板式塔中的分流过程？
答：在板式精馏塔中，回流液与上升蒸汽在塔板上进行气、液相接触，由于存在化学势差及各组分的挥发程度的不同，在气液相界面存在着传质过程。

气相混合物中难挥发的组分被部分的冷凝下来进入液相，而液相中易挥发组分被部分汽化进入气相，这样通过一次传质过程，气相中易挥发组分的浓度得到提高，液相中难挥发组分得到增浓。

因此在精馏塔内，随着塔高的上升，气液两相进行着连续、多次的部分汽化和部分冷凝过程，使得气相中易挥发组分
的浓度逐渐升高，直至塔顶得到纯度合格的产品。

此时部分难挥发组分由气相进入液相，随着液体的下降，液相中的难挥发组分逐渐减低。

当到达塔底时，难挥发组分的纯度增高到合乎产品要求，此时一部分从塔底采出，一部分汽化返回塔内。

以上即为混合物在板式塔中的分离过程。

干燥
1，干燥的基本原理和干燥条件是什么？
答：在一定温度下，任何含湿分的物料都有一定的湿分蒸汽压，当此蒸汽压小于该温度下湿分的饱和蒸汽压，大于周围气体中湿分蒸汽的分压时，湿分将汽化，利用气体的流动，不断地将汽化的湿分带走，使物料干燥。

要使干燥过程能够进行，其必要条件是物料表面湿分的蒸汽分压必须大于空气中湿分蒸汽的分压。

（另：要维持两压力差足够大，一是要使物料和其中的湿份有足够高的温度，湿份才有足够高的蒸气压；二是要让空气不断流走以带走物料表面的湿份蒸汽，这样才能始终维持较大的压力差，保证干燥的正常进行。

）
2、进行干燥操作的必要条件是什么？
答：进行干燥的必要条件是被干燥物料表面所产生水汽（或其他蒸汽）的压力pw必须大于干燥介质中水汽（或其他蒸汽）的分压p。

两者的压差越大，干燥过程进行得越快
3，制药生产中的干燥目的是什么？
答：主要目的是便于药材的加工处理、提高药物的稳定性、保证产品的内在和外观质量、易于蕴藏和运输。

4，什么是对流干燥？
答：利用加热后的干燥介质将热量带入干燥器并传给物料，使物料中的湿分汽化，形成的湿气同时被干燥介质带走。

这种干燥是利用对流传热的方式向湿物料供热，又以对流方式带走湿分，故干燥介质即是载热体，也是载湿体。

5，什么是传导干燥？
答：让湿物料与设备加热表面接触，将热能直接传到给湿物料，使物料中湿分汽化，同时用于干燥介质将湿气带走。

干燥时设备的加热面是载热体，干燥介质是载湿体。

6，什么是露点？处于露点时的空气有什么特点？
答：不饱和空气，在压力p和湿度H不变的情况下，冷却至饱和状态时的温度称为露点。

处于露点时，空气中的相对湿度为100%。

7、干燥过程中，为什么要降低临界含水量Xc值，方法是什么？
答：Xc值越大，则干燥易提前进入降速阶段，蒸发同样的水分量时间要延长，因此为了缩短干燥时间，防止物料变质，应尽可能创造或选择使Xc值降低的条件。

其方法是：1）减少物料层厚度2）物料颗粒悬浮于空气中接触面积增大。

8，恒定条件下的干燥分哪几个阶段？
答：干燥预热阶段、恒速干燥阶段、第一降速干燥阶段、第二降速阶段。

9，制药生产中一些常用的干燥设备有哪些？
答：厢式干燥器、隧道式干燥器、带式干燥器、流化床干燥器、鼓式干燥器、喷雾干燥器、闪蒸干燥器、冷冻干燥器、红外线干燥器、微波加热干燥器、组合干燥设备。

10，流化床干燥器那几个部分组成？
答：原料输入系统、热空气供给系统、干燥室及分布板、气-固分离系统、产品回收系统和控制系统。

用于恒速干燥段，不经历降速段，外形无要求。

11、流化床干燥器的基本原理是什么？
答：利用加热的空气向上流动，穿过干燥室底部的分布床板，床板上面加有湿物料；当气流速度被控制在某一区值时，床板上的湿物料颗粒就会被吹起，但又不会被吹走，处于似沸腾的悬浮状态，即流化状态，称之为流化床。

12、流化床干燥器特点是什么？
答：1）空气气速低，颗粒床后静止不动，空气穿过物料空隙而流动——静止床；
2）空气气速高到一定程度的临界流化气速，床层开始松动，变得蓬松，床层抬高又落下，再抬高又落下，颗粒不带离圆筒——流化床；3）气速高到一定程度，带出气味，颗粒会被带离干燥器，为气流干燥器。

13、单层流化床干燥器流化特点是什么？
答：1）颗粒悬浮于空气，两相接触面积大，传热效果好；2）颗粒外形较为完好；3）干燥时间可控；4）动力消耗低
14，喷雾干燥设备有哪几个部分组成？其雾化方式有几种？
答：由空气加热系统、物料雾化系统、干燥系统、气固分离系统和控制系统组成。

雾化方式有气流喷雾法、压力喷雾法、离心喷雾法。

15、防止产生喷雾干燥设备的粘壁现象的方法有哪些？
答：1）选用结构合理的喷雾干燥塔。

2）雾化器的选择、安装、操控。

3）改进热风进入塔内的方式。