中药工程原理与设备绪论及前处理.ppt

1、中药制药工程原理与设备,主讲人：吕邵娃,教学组织及要求,祝同学们学习愉快!,1本学期授课共计54学时。 绪论 2学时 单元操作原理与设备 24学时 成型设备与原理 16学时 工艺设计与工程化概论 8学时 实习 4学时 2教学环节与要求 课堂教学（思路和概念为主）：认真听讲、记笔记，不迟到、早退，保证出勤率 作业 ：严谨，独立完成， 平时成绩30%。 期末考试(闭卷),我的联系方式 Tel: 89661488；E-mail: ,课程安排,传热与蒸发原理与设备,可行性报告撰写,中药制药工程原理与设备 绪论,参考书目：,参考资料： 1.曹光明主编.中药制药工程学 2.杨祖荣主编. 化工原理 3.王沛

2、主编.药厂厂房与制药工艺设计 4.国家药品监督管理局主编. 药品GMP检查指南 5.张绪峤主编. 药物制剂设备与车间工艺设计,中药制药工程原理与设备 绪论,教材： 中药制药工程原理与设备刘落宪等，中医药出版社,中药制药工程研究的是：如何把小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。包括制药工程的勘察、设计、产品设计、加工制造、设备选型、工艺与施工方法的研究。是在科学实验与中药制药之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。,无论你多么志存高远，永远离不开对“高附加值”的追求。制药是高附加值的行业。,导言：,中药制药工程原理与设备 绪论,（1）以工程技术观点和经济观点来分析和处理实际问题

3、的能力；,通过本课程的学习，应树立起工程观点（安全适用、经济合理），掌握解决工程实际的方法，培养下列两种基本能力：,（2）熟练的进行工程基本运算。以便在中药制药生产、科研和设计工作中达到强化生产过程，提高产品质量，提高设备能力及效率，降低设备投资及产品成本，节约能耗，防止污染以及加速新技术开发等方面的目的。 通过本课程的学习， 达到下列两个基本目标： （1）为企业家的理想插上翅膀；为科学家的道路夯实基础。,中药制药工程原理与设备 绪论,学习目标：,（2）为弘扬祖国优秀医药文化遗产，推动中药工业全面实施GMP标准，逐步实现中药生产规范化、现代化目标不懈奋斗。,绪 论,中药制药工程原理研究内容 中

4、药制药工程原理研究方法 常用基本概念 单位制和单位换算 设备与本课程的关系,本章要点,传递现象是自然界和生产中普遍存在的现象,当物系偏离平衡状态时,就会发生某种物理量的转移,从而使物系趋向平衡。贯穿的本书是“三传”理论。 动量传递：流体内部由于动量、密度的空间分布不均而引起动量在时空中的传递过程。 热量传递：由温度在空间的非均匀分布造成的内能在时空中的传递过程。 质量传递：浓度在时空中分布的不均匀性所产生的传递过程。,一、中药制药工程原理研究内容,中药制药工程原理与设备 绪论,三传 = 动量传递 + 热量传递 + 质量传递,中药制药工程原理与设备 绪论,以“三传”为物理内核的单元操作,中药制药

5、工程原理与设备 绪论,二、中药制药工程原理研究方法,制药工程观念 工程研究采用因次分析法、数学模型法和过程分解法 工程设计和操作则“优化”、“适宜”的观点 技术上的可行性和经济上的合理性相结合 单元操作过程中要求运用 平衡观点 物料平衡和能量平衡 速率观点,中药制药工程原理与设备 绪论,数学模型法（半经验半理论）,因次论指导下的实验研究法,实验：寻找函数形式，决定参数,滤液粘度；U流速；P压力差；d当量直径,中药制药工程原理与设备 绪论,三. 常用的基本概念,1.物料衡算 2.能量衡算 3.物系的平衡关系 4.传递速率,中药制药工程原理与设备 绪论,1.物料衡算,投入的原料量、产出的产品量和损

6、失量之间的关系，需根据对物料衡算。 依据质量守恒定律，进入与离开某一过程的物料质量之差，等于该过程中累积的物料质量，即 mf - mp = A （0-1） 式中：mf输入量的总和 mp输出量的总和； A累积量 对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即为稳定操作状态时，过程中不应有物料的积累。则物料衡算关系为： mfmp （0-2）,中药制药工程原理与设备 绪论,物料衡算 基于质量守衡定律。对任一系统： GI - GO = GA GI：输入物料总和； GO：输出物料总和; GA：积累的物料；,物料衡算可按下列 步骤 进行： （1）首先根据题意画出各物流的流程示意图，方框代表设备、物料的流向

7、用箭头表示，并标上已知数据与待求量； （2）圈出衡算的范围； （3）选衡算基准； （4）列出衡算式，求解未知量。 注意两点： （1）衡算的范围（系统）可以是一个设备，也可以使若干个设备； （2）可对总物料或其中某一组成列出物料衡算式，进行求解。,本课程所用到的能量主要有机械能和热能。 能量衡算的依据是能量守恒定律。 热量衡算的步骤与物料衡算的基本相同。,2.能量衡算,中药制药工程原理与设备 绪论,3.物系的平衡关系,过程的平衡问题说明过程进行的方向和所能达到的极限。当过程不是处于平衡态时，则此过程必将以一定的速率进行。例如传热过程，当两物体温度不同时，即温度不平衡，就会有净热量从高温物体向低温

8、物体传递，直到两物体的温度相等为止，此时过程达到平衡，两物体间也就没有净的热量传递。,中药制药工程原理与设备 绪论,4.过程速率,过程速率表明过程进行的快慢。过程的推动力越大，阻力越小，过程进行得越快。通常存在以下关系式： 传递过程某瞬间距平衡的差额,通常称为过程的推动力。如压力差、密度差、浓度差等。 减小阻力有利于过程速率加快。（如提取过程增加搅拌） 采取措施提高过程阻力时，不能降低物料和能量的利用率。 过程速率是制药设备重要因素，过程速率增大可以使设备尺寸减小。,中药制药工程原理与设备 绪论,四、单位制和单位换算,1、单位制度 任何物理量都是用数字和单位联合表达的。 基本单位：一般先选几个

9、独立的物理量，以使用方便为原则规定出它们的单位。（mkgsAKmolcd) 导出单位：根据其本身的物理意义，由有关基本单位组合构成。 基本单位和导出单位构成一个完整的体系，称为单位制。 不同的单位制：历史、地域、科学领域 主要有：国际单位制 、物理单位制、实用单位制、工程单位制 法定计量单位：以国际单位制（SI）为基础。,中药制药工程原理与设备 绪论,2、物理量的单位,表0-1 国际单位制的基本单位,中药制药工程原理与设备 绪论,中药制药工程原理与设备 绪论,中药制药工程原理与设备 绪论,表0-2 国际单位制中具有专门名称的导出单位,中药制药工程原理与设备 绪论,3、单位换算,物理量的单位换算

10、 密度单位：g/cm3=10-3kg/10-6m3=103kg/m3 流量单位：150L/min=15010-3m3/60s=0.0025m3/s 压强单位：1atm=1.033kgf/cm2=1.033kgf/10-4m2 =1.013105N/m2 理论公式将任一单位制的数据代入这一类公式中，解出的结果总是属于同一单位制。 经验公式必须按公式要求换成适当单位。,中药制药工程原理与设备 绪论,五、设备与本课程的关系,制药工程 = 制药原理 + 设备选型 = 三传 + 一设备,1.单元操作： 2.设备发展趋势： 密闭、高效、多功能、连续化、自动化,中药制药工程原理与设备 绪论,药材前处理 1.

11、净选 2.切制 3.干燥 4.炮制 5.粉碎,第一章 中药制药前处理原理与设备,制剂前处理 1.粉碎 2.筛析 3.混合 4.提取 5.浓缩 6.干燥 7.制粒,第一章 中药制药前处理原理与设备,一、净选设备 净选是除去药材中的杂质以达到一定净度标准，保证剂量的准确 净选的主要方法有：挑选、筛选、风选、洗净、漂净等。,第一章 中药制药前处理原理与设备,滚筒式洗药机,1,加料槽;2.滚筒;3.水箱,利用内部带有筛孔的圆筒在回转时与水产生相对运动，使杂质随水经筛孔排出，药材洗净后在另一端排出。 圆筒内有内螺旋导板推进物料，实现连续加料。 洗水可用泵循环加压，直接喷淋于药材。,第一章 中药制药前处理

12、原理与设备,二、切制设备,切制是将净选后的中药进行软化（水冷浸或蒸煮等）再切成一定规格的片、段、块等。切制品一般通称生片 。 将制作饮片的药材浸润，使其软化的设备为润药机。对根、茎、块、皮等药材进行均匀切制的设备为切药机。,第一章 中药制药前处理原理与设备,1、润药机,药材切制前，对干燥的原药材均需软化处理。一般采用冷浸软化和蒸煮软化。 冷浸软化，可分为水泡润软化、水湿润软化 蒸煮软化可用热水悼和蒸煮处理。 为加速药材的软化，可以加压或真空操作。 润药机主要有卧式罐和立式罐两种 。,第一章 中药制药前处理原理与设备,2、切药机,（1）转盘式切药机 圆盘刀盘式内侧有三片切刀；切刀前侧有一固定的方

13、形开口的刀门。上、下覆带完成送料入刀门。成品由护罩底部出料。转盘式切药机适用于对根、茎、草、皮、块状及果实类药材的切制。不宜切坚硬、球状及粘过大的药材。,1.刀盘;2.切刀;3.刀门;4.护罩;5.上履带;6.下履带,第一章 中药制药前处理原理与设备,（2）往复式切药机,1. 刀片;2.刀床;3.压辊;4.传送带;5.变速箱;6.皮带轮;7.曲轴,切刀作上、下运动，药材通过刀床送出时即受到刀片的截切。切段长度由传送带的六种给进速度调节 。适应于根、茎、叶、草等长形药材的截切，不适于块状、块茎等切制。 本机适应于中药饮片加工，可对根茎类、叶草类材料切片，也可用于食品、水产、烟草等行业的物料切制，

14、成品片形均匀。,第一章 中药制药前处理原理与设备,三、药材的干燥设备,药材切制后应及时进行干燥，干燥温度一般不超过80，含挥发性物质的饮片温度不超过50。 饮片干燥设备常用的有翻板式干燥器、远红外、微波干燥器、振动干燥器、隧道式干燥器等。,第一章 中药制药前处理原理与设备,四、炮炙设备,常用炮炙方法有蒸、炒、炙、煅等。 炒制系直接在锅内加热药材，并不断翻动，炒至一定程度取出； 炙制系将药材与液体辅料共同加热，使辅料渗人药材内，如蜜炙、酒炙、醋炙、盐炙、姜炙等； 煅制一般分煅炭和煅石法。 炒药机有卧式滚筒炒药机和立式平底搅拌炒药机，可用于饮片的炒黄、炒炭、砂炒、麸炒、盐炒、醋炒、蜜炙等 。,第一章 中药制药前处理原理与设备,卧式炒药机,1.炒药筒;2,抄板;3.蜗轮;4.蜗杆