液体搅拌、固液提取、过滤、蒸发干燥、水蒸气蒸馏、典型制药装备1第三章 液体搅拌2中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 釜式反应器的结构、特点及应用中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 根据釜盖与釜体连接方式的不同，搅拌釜式反应器可分为开式(法兰连接)和闭式(焊接)两大类。附图是典型的开式搅拌釜式反应器结构示意图。目前，釜式反应器的技术参数已实现标准化。釜式反应器的结构、特点及应用中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 开式搅拌釜式反 应器结构1-搅拌器；2-罐体；3-夹套；4-搅拌轴；5-压出管；6-支座；7-人孔；8-轴封； 9-传动装置釜式反应器的结构、特点及应用中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 釜式反应器结构简单、加工方便；釜内设有搅拌装置,釜外常设传热夹套,传质和传热效率均较高;在搅拌良好的情况下,釜式反应器可近似看成理想混合反应器,釜内浓度、温度均一,化学反应速度处处相等;釜式反应器操作灵活,适应性强,便于控制和改变反应条件,尤其适用于小批量、多品种生产。因此,釜式反应器在药品生产中有着广泛的应用。釜式反应器的结构、特点及应用中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 一、概述搅拌在药品生产中的应用非常广泛，原料药 生产的许多过程都是在有搅拌器的釜式反应器 中进行的。通过搅拌，可以加速物料之间的混 合,提高传热和传质速率,促进反应的进行或加快 物理变化过程。例如，在液相催化加氢反应中 ，搅拌既能使固体催化剂颗粒处于悬浮状态， 又能使气体均匀地分散于液相中，从而加快化 学反应速度。同时，搅拌还能提高传热速率， 有利于反应热的及时移除。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 一、概述搅拌操作可分为机械搅拌和气流搅拌。气流搅拌是利用气体在液体层中鼓泡，从而对液体产生搅拌作用，或使气泡群以密集状态在液体层中上升，促使液体产生对流循环。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 一、概述中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 一、概述中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 一、概述与机械搅拌相比，气流搅拌的作用比较弱，尤其对于高粘度液体,气流搅拌很难适用。因此，在实际生产中，搅拌操作多采用机械搅拌，而气流搅拌仅用于一些特殊场合。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 二、常见搅拌器小直径高转速搅拌器大直径低转速搅拌器推进式搅拌器 涡轮式搅拌器 浆式搅拌器螺带式搅拌器锚式和框式搅拌器 中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 二、常见搅拌器推进式搅拌器 推进式搅拌器 此类搅拌器实质上是一 个无外壳的轴流泵，叶轮 直径一般为釜径的0.20.5 倍,常用转速为 100500rpm，叶端圆周 速度可达515ms-1。高速 旋转的搅拌器使釜内液体 产生轴向和切向运动。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 二、常见搅拌器推进式搅拌器 液体的轴向分速度可使液体形成如图所示的总体 循环流动,起到混合液体的作用;而切向分速度使釜内 液体产生圆周运动,并形成 旋涡,不利于液体的混合, 且当物料为多相体系时,还 会产生分层或分离现象,因 此,应采取措施予以抑制。总体循环流动 中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 二、常见搅拌器推进式搅拌器 推进式搅拌器产生的湍动程度不高，但液体循环量较大，常用于低粘度(10Pas)液体，应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 1.打旋现象及其消除装设挡板 若挡板符合下列条件，则称为全挡板条件，即 (1) 式中W挡板宽度，m；D釜内径，m；N挡板数。研究表明，当挡板符合式(1)时，可获得很好的挡板效果，此时即使再增加附件，搅拌器的功率 也不再增大。例如，当挡板数为4，挡板宽度为釜径的1/10时，即可近似认为符合全挡板条件。 中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 2.打旋现象及其消除偏心安装将搅拌器偏心或偏心且倾斜地安装，不仅可以破坏循环回路的对称性，有效地抑制打旋现象，而且可增加流体的湍动程度，从而使搅拌效果得到显著提高。搅拌器的典型偏心安装方式如图所示。图 偏心安装 中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 3.打旋现象及其消除设置导流筒 导流筒为一圆筒体，其作用是使浆叶排出的液 体在导流筒内部和外部形成轴向循环流动。导流 筒可限定釜内液体的流动路线，迫使釜内液体通 过导流筒内的强烈混合区，既提高了循环流量和 混合效果，又有助于消除短路与流动死区。图 导流筒安装方式(a) 推进式(b) 涡轮式中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型不同的搅拌操作对搅拌的要求常具有共性，而不同类型的搅拌器亦具有一定的共性，因此，同一搅拌操作往往可选用几种类型的搅拌器。反之，同一搅拌器也可用于多种搅拌操作。目前，对搅拌器的选型主要是根据实践经验，也可根据小试数据，采用适当方法进行放大设计。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型低粘度均相液体的混合这是难度很小的一种搅拌过程，只有当容积很大且要求快速混合时才比较困难。由于 推进式的循环流量较大且动力消耗较少，所 以是最适用的。涡轮式的剪切作用较强，但 对于这种混合过程不太需要，且动力消耗较 大，故不太合理。浆式的结构比较简单，在 小容量液体混合中有着广泛的应用，但当液 体容量较大时，其循环流量不足。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型高粘度均相液体的混合当液体粘度在0.11Pas时，可采用锚式搅拌器 。当液体粘度在110Pas时，可采用框式搅拌器， 且粘度越高，竖、横梁就越多。当液体粘度在 2500Pas时，可采用螺带式搅拌器。在需冷却的夹 套釜的内壁上易形成一层粘度更高的膜层，其传热 热阻很大，此时宜选用大直径低转速搅拌器，如锚 式或框式搅拌器，以减薄膜层厚度，提高传热效果 。若反应过程中物料的粘度会发生显著变化，且反 应对搅拌强度又很敏感，可考虑采用变速装置或分 釜操作，以满足不同阶段的需要。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型分散对于非均相液体的分散过程，由于涡轮式搅拌器具有较强的剪切作用和较大的循环流量，所以最为合适，尤其是平直叶的剪切作用比折叶和弯叶的大，则更为合适。当液体的粘度较大时，为减少动力消耗，宜采用弯叶涡轮。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型固体悬浮在低粘度液体中悬浮易沉降的固体颗粒时，由于开启涡轮没有中间圆盘，不致阻碍浆叶上下的液相混合，所以最为合适，尤其是弯叶开启涡轮，浆叶不易磨损，则更为合适。推进式的使用范围较窄，当固液密度差较大或固液比 超过50%时不适用。浆式或锚式的转速较低，仅适用于固液比较大(50%)或沉降速度较小的固体悬浮。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型固体溶解此类操作要求搅拌器具有较强的剪切作用和较大的循环流量，所以涡轮式最为合适。推进式的循环流量较大，但剪切作用较小，所以用于小容量的固体溶解过程比较合理。浆式需借助挡板来提高循环能力,因此一般用于易悬浮固体的溶解操作。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型气体吸收此类操作以各种圆盘涡轮式搅拌器最为适宜，此类搅拌器不仅有较强的剪切作用，而且圆盘下面可存住一些气体，使气体的分散更趋平稳，而开启涡轮则没有这一优点，故效果不好。推进式和浆式一般不适用于气体吸收操作。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型结晶带搅拌的结晶过程比较复杂，尤其是需要严格控制晶体大小和形状时更是如此。一般情况下，小直径高转速搅拌器，如涡轮式，适用于微粒结晶，但晶体形状不易一致；而大直径低转速搅拌器，如浆式，适用于大颗粒定形结晶，但釜内不宜设置挡板。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型传热传热量较小的夹套釜可采用浆式搅拌器;中等传热量的夹套釜亦可采用浆式搅拌器,但釜内应设置挡板;当传热量很大时,釜内可用蛇管传热,采用推进式或涡轮式搅拌器,并在釜内设置挡板。中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学课件第三章 液体搅拌 四、搅拌器选型中药制剂工艺设备与应用课件制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春药工程学