制药工程原理与设备总复习题

中药制药工程原理与设备：是运用化学工程学的原理与方法，研究和探讨中药制药过程中的原料、半成品到成品，利用相应的设备进行加工的过程和方法的一门学科。

单元操作：没有化学反应的纯物理过程的加工处理。

1．依据雷诺准数从高到低，管内流动流体的流动状态可划分为湍流、过渡流、层流。

2.对于液体，温度升高，黏度减小；对于气体，温度升高，黏度增大。

3.大气压强为×104Pa时，真空度1×104Pa对应的绝对压强是×104Pa。

定态流动：指任一点上流速、压强等物理量均不随时间而变，仅随位置而变。

非定态流动：指流体流速、压强等物理量随时间而变。

=绝对压强—大气压强，真空度=大气压强粘滞力：运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力。

是流体粘性的表现, 称为粘滞力或粘性摩擦力。

粘性：流体在运动状态时抗拒内在向前运动的特性。

如何根据Re值的大小来判断流体在圆形直管内的流动状态？雷诺公式：Re=Du mρ/μ（μ：动力粘度；D: 管内径；流速u m、流体密度ρ和动力粘度μ）， Re<=2000时，层流；Re>=4000时，湍流；2000<Re<4000时，过渡流。

层流与湍流的本质区别：质点运动方式的不同。

搅拌：使两种或多种不同的物料达到均匀混合的单元操作称为物料的搅拌或混合。

搅拌的目的：（1）使被搅拌物料各处达到均质混合状态（2）强化传热过程（3）强化传质过程（4）促进化学反应。

对互溶液体，搅拌可缩短达到分子尺度均匀的时间；对不互溶液体，搅拌越剧烈，液滴尺寸越小，可以达到均匀混合的尺度越小，但不可能达到分子尺度的均匀。

搅拌器的两个功能：1）总体流动———促进宏观均匀，大尺度的均匀混合。

2）强烈湍动———促进微观均匀，小尺度的均匀混合。

搅拌槽内液体进行着三维流动：径向流、切向流、轴向流。

小直径高速搅拌器：螺旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器；大直径低速搅拌器：桨式搅拌器、锚式和框式搅拌器、螺带式搅拌器。

搅拌器的强化措施：一、提高搅拌器的转速；二、抑制搅拌罐内的“打旋”现象：1、搅拌罐内装挡板，2、将搅拌器偏心或偏心且倾斜安装；三、加设导流筒。

1.离心泵安装在一定管路上，其工作点是指一定的流量和对应的扬程。

2.离心泵的叶轮有开式、半开式和闭式三种类型，若输送浆料或悬浮液宜选用开式或半开式。

3、离心泵在启动时应先将出口阀关闭，目的是避免“气缚”。

往复泵在启动时，其出口阀必须打开.4、离心泵的流量调节方法：改变管路特性曲线、改变泵的转速、切割叶轮外径。

5、离心泵吸入管路底阀的作用是：防止启动前充入的液体从泵内漏出；6、当离心泵叶轮中心处的液体压强小于操作温度下液体的饱和蒸气压时，泵内将发生（气蚀）现象。

7、启动离心泵之前，应先灌泵，以避免出现(气缚)现象。

8、离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小）。

9、何谓气缚现象？如何防止？启动时，若离心泵内有空气，因气体密度远小于液体密度，产生的惯性离心力很小，在吸入口形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。

此现象称为“气缚”。

为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。

这一步操作称为灌泵。

为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。

10、气蚀：在强烈的冲击力作用下，泵体出现震动，泵的噪音增大，使材料表面疲劳，出现点蚀甚至裂缝，叶轮和泵壳受到破坏，这种现象称为“气蚀”。

吸上真空度和充分气蚀余量这两个指标对泵的气蚀现象加以控制。

固体药物在粉碎前后的粒度之比称为粉碎度。

固体物料形态：块状、粒状、结晶、或无定形粉碎：是借助机械力将大块固体药物制成适宜程度的碎块或细粉的单元操作。

干法粉碎:是将药物通过不同的干燥途径，使水分降低到一定限度再粉碎的方法。

湿法粉碎：是指药物中加入适量水或其他液体的粉碎方法。

低温粉碎：药物在低温时脆性增加，利用药物低温性脆的特点，在粉碎之前或粉碎过程中将药物进行冷却的粉碎方法称为低温粉碎。

粉碎的意义：（1）增加药物的比表面积，利于药物的溶解和吸收，提高药效（2）便于提取，利于药物中的有效物质浸出（3）为制备各种药物奠定基础（4）便于干燥、贮存。

粉碎作用力产生的形式：①劈裂②撞击③挤压④截切⑤研磨粉碎的方法：开路粉碎和循环粉碎，干法粉碎和湿法粉碎，单独粉碎和混合粉碎，低温粉碎，微粉粉碎，纳米粉碎。

微粉粉碎：细胞级粉碎、使植物细胞破壁率达95%以上、提高原料药材制剂生物利用度。

研磨介质在球磨机筒体内的运动方式中，粉碎效果最好的是（抛落）。

在实际应用中，球磨机的转速一般（小于）临界转速。

筛分：即用筛网按所要求的颗粒粒径的大小将物料分成各种粒度级别的单元操作（分级）。

筛分的目的：1、可将粉碎物料粉等级，满足制剂制备对颗粒度的要求；2、可提高粉碎效率；3、能起到混合作用。

药筛：泰勒标准是以每英寸筛网长度上的孔数即为目的单位。

混合：用机械方法把两种或两种以上组分的物质相互分散达到均匀状态的操作（包括固-固、固-液、液-液）。

混合机理：对流混合、剪切混合、扩散混合。

固定型混合机：槽式混合机、圆盘型混合机。

回转型混合机：二维运动混合机、三维运动混合机。

影响混合的因素：1.设备转速的影响2.装料方式的影响3.充填量的影响4.粒径的影响5.粒子形态的影响6.粒子密度的影响7.混合比的影响。

萃取：是利用各种物质在选定溶剂中溶解度的不同，以分离混合物中组分的一种方法。

提取: 以固体中药材做原料，用选定的溶剂充分提取其有效成分的操作。

提取目的：获取含有有效成分的溶液。

提取方法:传统提取方法--①煎煮法②浸渍法③渗滤法④回流法；新型提取方法--①超临界流体萃取法②超声提取技术③微博萃取技术。

固液提取工艺流程：（1）单级单次提取（2）单级多次提取（3）回流冷浸法（4）回流温浸法（5）回流热浸法（6）强制外循环提取（7）螺带式搅拌桨提取（8）加压提取（9）灌组提取（10）连续逆流提取(11)连续混流提取。

?固液提取设备：间歇式提取设备--（1）多能提取罐（2）动态提取罐（3）翻斗式提取罐；连续提取设备--（1）螺旋推进式提取器（2）履带式连续提取器。

提取工艺参数对提取过程的影响：1）药材粒径2）溶剂用量与提取次数3）浸提温度4）浸提时间5）浸提压力。

超临界流体（SCF）：是指处于临界温度和临界压力以上，介于气体和液体之间的流体。

超临界流体萃取（SCFE）：是用超临界流体作为萃取溶剂进行萃取的一种技术。

超临界CO2萃取的特点：擅长对非极性物质的萃取；适用于热敏性、易氧化药物成分的提取；临界压力为，属于中压范围；产品纯度高，特别适用于中药有效成分的提取。

超临界萃取的应用：超临界流体萃取对中草药萃取的应用、超细粒子的制备。

过滤：是利用流态混合物系中各物质粒径的不同，以某种多孔物质为筛分介质，将流体与混悬于流体中不能透过介子的粒子分开的单元操作。

架桥：就是指过滤介质上面的小孔堵塞了一部分直径小于介质上面滤孔直径的小颗粒，这就是架桥现象。

过滤方式：按过滤推动力产生的方式分为自然过滤、加压过滤、减压过滤和离心过滤。

工业上的过滤操作有饼层（表面）过滤和深层过滤之分。

加压过滤：是对滤浆加压使过滤介质两侧的压差增大或产生压差推动过滤的方法。

减压过滤：是在过滤介质两侧压差稳定，对滤饼及滤材影响小，滤过液质量稳定，生产中使用的较多。

错流过滤：滤浆以一定流速平行流过过滤介质表面，小于过滤介质孔径的液体及粒子或小分子溶质透过介质成为滤液，大于介质孔径的粒子或大分子溶质在介质上游表面沉积少，不形成滤饼，因而能保持较高的滤速和延长滤材有效过滤时间。

恒压过滤：过滤操作在恒定的压力差下经行，即过滤过程中ΔP*为一常数，则称为恒压过滤。

过滤机：连续式--转筒真空过滤机；间歇式-板框压滤机、全自动板式加压过滤机、高分子精密微孔过滤机。

简述助滤剂的作用与用法：作用是减少可压缩滤饼的过滤阻力，提高滤饼的刚性和空隙率。

使用方法：（1）将助滤剂按一定比例直接分散在待过滤的混悬液中，过滤时助滤剂在滤饼中形成支撑骨架。

（2）把助滤剂单独配成混悬液先行过滤，在过滤介质表面形成助滤剂顶涂层，然后再过滤滤浆。

1.中药浸提液中的混悬颗粒大多数是由有机物构成的絮状悬浮颗粒，形成的滤饼比较黏软，属可压缩滤饼。

2.常见的层降分离方法有重力沉降和离心沉降。

重力沉降设备--降尘室、沉降槽。

离心沉降--旋风分离器3.要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（≥）微粒的沉降时间。

4.自由沉降：颗粒在静止流体中沉降时，不受其他颗粒的干扰及器壁的影响，称为自由沉降。

5.离心分离：利用离心力分离液态非均相物系中两种比重不同物质的操作。

6.气体净制方法：过滤净制、湿法净制、气体的电净制、洁净车间空气净化系统。

7.气体净制设备中，除尘效率最高的是（静电除尘器）。

热传导：热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分或传递的与之接触的温度较低的另一物体的过程称为热传导，简称导热。

热对流：流体依靠其宏观流动而实现的热量传递过程。

在热量传递的同时，伴随着大量分子的定向运动。

辐射传热：是依靠电磁波辐射实现热冷物质间热量传递的过程，是一种非接触式传递。

单效蒸发：将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。

多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。

1.蒸发时产生的二次蒸气直接冷凝而不再利用的过程，称为单效蒸发。

蒸发器的两个基本组成部分：加热室和分离室。

2.根据蒸发操作中二次蒸汽的被冷凝情况，蒸发流程分为单效蒸发和多效蒸发。

3.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图中所示，则λA﹤λB (填“﹥”或“﹤”)，将A层材料放在里层时保温效果更好。

4.由多层等厚平壁构成的保温层中，如果某层材料的热导率越大，则该层的热阻就小；其两侧的温度差就小。

5.间壁传热是集热对流和热传导于一体的综合传热现象，而对流传热的热阻主要集中于层流内层中。

6.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（增加流体的湍动，提高传热效果）。

7.热量传递的基本方式是（热传导、热对流与热辐射）。

8.流体主体与器壁间的对流传热,其热阻主要存在于（滞流内层中）。

9.对一台正在工作的列管式换热器，已知αi＝116w/,α0＝11600 w/，要提高传热系数K，最简单有效的途径是（设法增大αi）。

10. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数ａ（小者）之值。

11.稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（愈大）。

12.流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（热传导）方式进行的。