制药设备运行于维护复习资料

11、反应器计算

气固相反应器

1、固定床反应器主要分为绝热 式和 换热 式两大类。 2、气固相固定床反应器中造成气流分布不均匀的原因主要是 床层空隙率分布不均 和 进口流速高、动能大 。

3、流体通过固定床的压力降主要是由于摩擦 阻力和 局部 阻力引起，当流体流动状态为湍流时，以 局部 阻力为主。

4、气固相催化反应的全过程包括外扩散、内扩散、吸附、表面反应、脱附、内扩散、外扩散。

5、流化床内装有设内部构件的作用是破碎大气泡，增加气固相接触面积、减少返混，提高转化率 。

6、流化床中气体分布板有 支承作用、 分流 作用、导向 作用。

7、当气体由下而上流过催化剂床层时，由于气体流速的不同，床层经历了 固定床 、流化床、 输送床 三个阶段。

8、沟流 、大气泡、腾涌概念，形成原因 9、散式流化、聚式流化的定义

1．什么叫绝对压力、表压及真空度?它们的相互关系是怎样的?

答：绝对压力绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。

表压力当绝对压力大于大气压力时，绝对压力高于大气压力的数值称为表压力，简称表压。

真空度当绝对压力小于大气压力时，绝对压力低于大气压力的数值称为真空度或负压。

绝对压力、大气压、表压、真空度之间的相互关系如图3-1所示。

2．试述弹簧管压力表的基本工作原理。

答：弹簧管压力表是利用弹赞管在正压或负玉的作用下，自由端产生位移，带动传动机构使指针偏转，从而指示出压力值的。

3．什么是液位测量时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么? 4．热电偶温度计由哪几部分组成?各部分有何作用? 热电偶温度计由三部分组成: 热电偶、渊量仪表、连接热电偶和测量仪表的导线。如图3-16所示。

热电偶是系统中的测温元件，测量仪表3是用来检测热电偶产生的热电势信号的，可以采用动圈式仪表或电位差计，导线2用来连接热电偶与测量仪表。为了提高测量精度，一般都要采用补偿导线和考虑冷端温度补偿。

5．试述热电阻测温原理?常用热电阻的种类?R。各为多少?

答：热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的，其电阻值与温度关系如下:

Rt?R0??1???t?t0???

可见，由于温度的变化，导致了金属导体电阻的变化，只要设法测出电阻值的变化，就可达到温度测量的目的。

工业上常用的热电阻有以下几种:铂电阻、铜电阻

目前工业上使用的铂电阻有两种:一种是Ro=10? (Ro是指温度为0oC时的电阻值)另一种是R。＝100?

工业上使用的铜电阻也有两种:一种是Ro=50?;另一种是Ro=100?

6．用K热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mV，冷端(室温)为25oC，求设备的温度?如果改用E热电偶来测温时，在相同的条件下，E热电偶测得的热电势为多少? 解(1)当热电势为20m V时，此时冷端温度为25 0C，即 E (t，to)＝20 mV 查表可得: E (t0, 0)＝E (25, 0)＝1 mV 因为 E(t，0)＝E (t, to) +E (to, 0) ＝20十1＝21 mV 由此电势，查表可得t＝5090C,即设备温度为5090C 。

(2)若改用E热电偶来测温时，此时冷端温度仍为250C查表可得: E(t。，0) = E (25，0) =1. 50 mV 设备温度为509 oC ,查表可得:

E (t，0)＝E (509，0)=37. 7 mV

因为 E (t, to) ＝E (t, 0)－E (to, 0) ＝37.7－1.5＝36. 2 mV 即E热电偶测得的热电势为36. 2mV

搅拌器的选型

主要根据物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进行。

? 按物料粘度选型

对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式； 对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。

? 按搅拌目的选型

（1）对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。

（2）对于非均相液-液分散过程，首先考虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量，各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列：涡轮式、推进式、桨式。

? 适用于粘稠物料的搅拌器是 ________。

A、框式 B、推进式 C、涡轮式 D、桨式

? 对低粘度均相液体混合，应优先选择____________搅拌器。

A、螺带式 B、涡轮式 C、桨式 D、推进式

? 对于气-液分散过程，应优先选择____________搅拌器。

A、锚式 B、涡轮式 C、桨式 D、推进式

? 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用_______作载热体。

A、水 B、导生油 C、熔盐 D、烟道气

? 反应器内壁衬有橡胶、瓷砖等非金属材料时，不宜采用夹套式换热。 ? 含有固体颗粒的物料及粘稠的物料，不宜采用蛇管式换热器。

降低热点温度的措施有以下几种。

①在原料气中带入微量抑制剂，使催化剂部分毒化。

②在原料气人口处附近的反应管上层放置一定高度为惰性载体稀释的催化剂，或放置一定高度已部分老化的催化剂。这两点措施是降低人口处附近的反应速率，以降低放热速率，使与移热速率尽可能平衡。

③采用分段冷却法，改变移热速率，使与放热速率尽可能平衡等。

由于有些反应具有爆炸危险性，在设计反应器时必须考虑防爆装置。如设置安全阀、防爆膜等。操作时则和流化床反应器不同，原料必须充分混合后再进入反应器，原料组成受爆炸极限的严格限制，有时为了安全须加水蒸气或氮气作为稀释剂。

图2.4.3- 1 不同流速时床层的变化

升膜式蒸发器，溶液在加热管中产生爬膜的必要条件是要有足够的传热温差和传热强度，使蒸发的二次蒸汽量和蒸汽速度达到足以带动溶液成膜上升的程度。

溶质从溶液中结晶出来要经历两个步骤：首先要生成微小的晶粒作为结晶的核心，这些核心称为晶核；然后长大成为晶体。产生晶核的过程称为成核过程。晶核长大的过程称为晶体成长过程。溶液达到过饱和浓度是结晶的必要条件，因而结晶首先要制成过饱和溶液，然后把过饱和状态破坏，使结晶析出。按改变溶液浓度方式不同，结晶方法大致可分为三类：

1． 蒸发结晶法。2．冷却结晶法。3．加入第三种物质改变溶质溶解度结晶法。

分子蒸馏的分离原理

图3.2.2- 1 分子蒸馏分离原理示意

按浸出方法分类：1．煎煮设备。2．浸渍设备。3．渗漉设备。4．回流设备。

干燥操作的目的是除去某些固体原料、半成品及成品中的水分或溶剂，以便于储存、运输、加工和使用。

真空干燥器的特点如下。①能用较低的温度得到较高的干燥速率，因此，从热量利用上是经济的。但是，与常压干燥器比较，增加了真空系统，即增加了设备投资及操作费用。②能以低温干燥热敏性物料。③可干燥易受空气氧化或有燃烧危险的物料。④适于干燥含有溶剂或有毒气体的物料，溶剂回收容易。⑤能将物料干燥到很低水分，故可用于低含水率物料的二次干燥。⑥由于密封方面及经济方面的原因，大型化和连续化较为困难。

冷冻干燥可以分为预冻、升华干燥、解析干燥三个阶段。

常用的非均相分离方法主要有以下三种。①过滤法。②沉降法。③离心分离。

（ａ）离心过滤 （ｂ）离心沉淀 （ｃ）离心分离

图3.5.3- 1 离心过滤原理

无菌：是指物体或一定介质中没有任何活的微生物存在。即无论用任何方法（或通过任何途经）都鉴定不出活的微生物体来。

灭菌：应用物理或化学等方法将物体上或介质中所有的微生物及其芽孢（包括致病的和非致病的微生物）全部杀死，即获得无菌状态的总过程。所使用的方法称为灭菌法。

消毒：以物理或化学等方法杀灭物体上或介质中的病原微生物。 防腐：用物理或化学方法防止和抑制微生物生长繁殖。

热原：是微生物的代谢产物，是一种致热性物质，是发生在注射给药后病人高热反应的根源。这种致热物质被认为是微生物的一种内毒素，存在于细菌的细胞膜和固体膜之间。内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物。由于此物质具有热稳定性，甚至用高压灭菌器或细菌过滤后仍存在于水中。

无菌操作法：是指在整个操作过程中利用和控制一定条件，尽量使产品避免微生物污染的一种操作方法。无菌操作所用的一切用具、辅助材料、药物、溶媒、赋形剂以及环境等均必须事先灭菌，操作必须在无菌操作室内进行。

灭菌和除菌对药剂的影响不同。灭菌后的药剂中含有细菌的尸体，尸体过多会因菌体毒素（热原）而引起副作用；除菌是指用特殊的滤材把微生物（死菌、活菌）全部阻留而滤除，除了原已染有的微量可溶性代谢产物外，由于没有菌体的存在，故不会有更多的热原产生。

γ射线和β射线灭菌的特点？

对照下图说明多级逆流渗漉器的工作流程？

多级逆流渗漉器示意

1－贮液罐；2－泵；3－渗漉罐；4－加热器；5－溶剂罐

简述压片机的工作过程？

压片机的工作过程可以分为如下步骤：①下冲的冲头部位（其工作位置朝上）由中模孔下端伸入中模孔中，封住中模孔底；②利用加料器向中模孔中填充药物；③上冲的冲头部位（其工作位置朝下）自中模孔上端落入中模孔，并下行一定行程，将药粉压制成片；④上冲提升出孔。下冲上升将药片顶出中模孔，完成一次压片过程；⑤下冲降到原位，准备下一次填充。