1.喷雾干燥的特点 (1)干燥速度快、时间短,一般为3~3Os,由于料液雾化成20~60μm的雾滴,其表面积相应高达200~5O00m2/m3,物料水分极易汽化而干燥。 (2)干燥温度较低。虽然采用较高温度的热空气,但由于雾滴中含有大量水分,其表面温度不会超过加热空气的湿球温度,一般为5O~60℃,加之物料在干燥器内停留时间短,因此物料最终温度不会太高,非常适合于热敏性物料的干燥。 3)制品具有良好的分散性和溶解性,成品纯度高。但喷雾干燥的容积干燥强度小,放干 燥室体积大,热量消耗多,一般蒸发1kg水分约需6000kJ热量,相当于消耗2.5~3.5kg的蒸汽。 2. 简述冷冻干燥原理,实现真空冷冻干燥的必要条件是什么?冷冻干燥有何优点? 根据热力学原理,当压力降到某一数值时,水的沸点与冰点相重合,固态冰就可以不经液态而直接转化为气态。这时的压力称为三相点压力,数值为609.3Pa,其相应的温度称为三相点温度,数值为+0.0098℃。如图所示,当压力低于三相点压力时,固态的冰经加热后直接转化为气态的水蒸汽。实现真空冷冻干燥的必要条件是干燥过程的压力应低于操作 温度下冰的饱和蒸汽压。常控制在相应温度下冰的饱和蒸气压的11错误!未找到引用源。。如 -40℃时干燥,操作压力应为2.7~6.7Pa。 ~(1)干燥温度低,特别适合于高热敏性物料的干燥,如抗生素类、生物制品等活性物质的干燥。又系在真空下操作,24氧气极少,物料中易氧化物质得到了保护,因此,制品中的有效物质及营养成分损失很少。 (2)能保持原物料的外观形状。物料在升华脱水前先进行预冻,形成稳定的固体骨架。干燥后体积形状基本不变,不失原有的固体结构,无干缩现象。 (3)冻干制品具有多孔结构,因而有理想的速溶性和快速复水性。干燥过程中,物料中 溶于水的溶质就地析出,避免了一般干燥方法中因物料水分向表面转移而将无机盐和其他有效成分带到物料表面,产生表面硬化现象。 (4)冷冻干燥脱水彻底(一般低于2%~5%),质量轻,产品保存期长,若采用真空密 封包装,常温下即可运输、保存,十分简便。 但冷冻干燥需要较昂贵的专用设备,干燥周期长,能耗较大,产量小、加工成本高。 3. 什么是真空蒸发浓缩?祥细叙述升膜式蒸发器的工作原理。 答:溶液在真空状态,较低的温度下即沸腾、溶剂汽化,这称之为真空蒸发浓缩。 升膜式蒸发器的工作原理。溶液在加热的管子里由下而上运动时,在管壁的液体受热温 度上升,密度下降,而管子中心的液体温度变化较小,这就使管内液体产生如图a所示的自然对流运动。温度升得越高对流越激烈,当温度升到相应沸腾温度时,溶液便开始沸腾,产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。由于蒸汽气泡的密度小故气泡通过液体而上升,如图b所示。液相因混有蒸汽气泡,使液体静压头下降,液体继续受热,温度不断上升,气泡大量增加。蒸汽气泡相互碰撞,小气泡就聚合成大气泡于管子中部上升,气泡增大,气体上升的速度则加快,如图c所示。当气泡继续增大形成柱状,占据管子中部的大部分空间时,气体以很大的速度上升,而液体受重力作用沿气泡边缘下滑,如图d所示。 液体下降较多时,大个柱状气泡则被液层截断,如图e所示。若液体温度继续上升,溶液的蒸发速度继续增加,气泡的上升速度激增,蒸汽的密度也增大,由于重力作用,滑流下来的液体很快受热蒸发,未蒸发的浓缩液体也被高速气流带着上升,气泡断层不能形成,蒸汽占据了整个管子中部空间,液体只能分布于管壁,开始形成液膜,如图f所示,这时称为环形流。环形流液体的上升是靠高速蒸汽气流对流层的拖带而形成,称之为“爬膜”现象。这时液膜沿管壁上升不断受热蒸发,浓度不断增大,最后与蒸汽一齐离开,管子越高则上升蒸发时间越长,溶液浓缩越大。 4.发酵罐实罐灭菌为什么要“三路进汽”? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么? 答: 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。 5.什么是轴封?机械轴封与填料函轴封相比有什么优缺点? 答:轴封是安装在旋转轴与设备之间的部件,它的作用是阻止工作介质(液体、气体)沿转动轴伸出设备之处泄漏。 机械轴封与填料函轴封相比优点是: a. 密封可靠,在一个较长的使用期中不会泄漏或很少泄漏。清洁,无死角,可以防止杂菌污染。 b. 使用寿命长,正确选择摩擦副和比压的机械密封可使用2~5年,最长有用到9年。 c. 维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修。 d. 轴或轴套不受磨损。 e. 摩擦功率耗损少,一般约为填料函密封的10~50% f. 机械轴封对轴的精度和光洁度没有填料函要求那么严格,对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感,对轴的震动敏感性小。 g.适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀性、磨蚀性、易燃、易爆、有毒介质的密封。 其缺点是:结构复杂,需要一定的加工精度和安装技术。 注射剂生产设备:注射用水设备、安瓿洗涤设备、灌封设备、灭菌设备、澄明度检查设备、包装设备 硬胶囊生产设备是空胶囊排序和定向装置、剔除废胶囊装置、拔囊装置、闭合胶囊装置、出囊装置和清洁装置 您认为学完<制药工程设备》后,应该具备那些知识和能力? 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 知识技能 1.掌握化学制药、生物制药、中药制药、药物制剂技术与工程的基本理论、基本知识; 2.掌握药物生产装置工艺与设备设计方法; 3.具有对药品新资源、新产品、新丁Z进行研究、开发和设计的初步能力; 4.熟悉国家关于化工与制药生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、和法规; 5.了解制药工程与制剂方面的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态; 6.具有创新意识和获取新知识的能力。[2] 能力素质 1.具备过硬的化学知识。 2.需要有良好的耐心和记忆力。 3.树立强烈的工程意识。 4.具备怀疑、求真和创新的科学精神。 5.有较强的动手能力,加强实践。
填空题 2. 好气性发酵需要无菌空气,概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是__搅拌_;__供氧___;__保持正压__。 3. 圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用__乙二醇__、或___乙醇__或_氨__与啤酒发酵醪进行热交换。 4. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶,可以选用___往复式真空泵__、或__蒸汽喷射泵__、或__水力喷射泵__使真空煮晶锅达到一定的真空度 5. 空气过滤系统中贮气罐的作用是_ 消除压缩机排出空气量的脉冲__、_ 维持稳定的空气压力、利用重力沉降作用分离部分油雾___
6.空气过滤系统中旋风分离器的作用是_分离油雾和水滴。
7.好气性发酵工厂,在无菌空气进入发酵罐之前应该安装_止回阀_,以确保安全。
8.空气过滤系统中空气加热器的作用是__升高空气温度,以降低空气的相对湿度_。 9.自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此应该用_ 双端面机械__轴封。
10.塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外,蛇管内用___酒精___与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。
名词解释: (每题3分)
蒸发过程的必要条件
①充足的加热热源,以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。②保证溶剂蒸汽,即二次蒸汽的迅速排除。③一定的热交换面积,以保证传热量。
搅拌器轴功率
是指搅拌器以既定的速度转动时,用以克服介质的阻力所需要的功率。
搅拌器输入搅拌液体的功率
是指搅拌器以既定的速度转动时,用以克服介质的阻力所需要的功率。也称搅拌器的轴功率。
深层过滤的对数穿透定律
进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。
lnN2NKL
1搅拌雷诺准数
雷诺准数是惯性力与液体粘滞力之比,即,而在搅拌容器中,液体的代表速度 u= n Di ,并以搅拌器直径 Di 代替管径 d,此时的雷诺准数称为搅拌雷诺准数ReduRemnD2i
沸腾干燥
沸腾干燥是利用流态化技术,即利用热的空气流体使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态,使粒子中的水分迅速汽化,达到干燥目的。
离心澄清机
藉离心沉降速度的不同将固液两相分开的离心机称作离心澄清机
全挡板条件
是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求:b
Dn(0.1~0.12)DDn0.5D-
发酵罐直径,b-挡板宽度,n-挡板数 气体截留率
在通风液体中由于充气而导致的体积增加率。通风前液体体积为 VL,通风时体积的增加量为 Vg,留率 V则气体截
g流化床的体积随着气体流速的增加而增大,流化床体积与固体床体积之比称为膨胀率。
V
LVg热敏性物料一一一对热过程敏感,受热后会引起产物发生化学变化或物理变化而影响产品质量的物料。
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