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文檔簡介
制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)目錄CATALOG第六章流體輸送設(shè)備第一章反應(yīng)設(shè)備第二章分離與提取設(shè)備第三章蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備第四章干燥設(shè)備第五章?lián)Q熱設(shè)備第一篇
制藥設(shè)備第七章制藥用水生產(chǎn)設(shè)備第八章粉碎與篩分設(shè)備第九章混合與制粒設(shè)備第十章制劑成型設(shè)備第十一章藥用包裝設(shè)備分離與提取設(shè)備第二章能夠正確識別不同分離與提取設(shè)備的類型并準(zhǔn)確列出其名稱。能夠準(zhǔn)確闡明不同類型的分離與提取設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)。能夠正確概述不同類型的分離與提取設(shè)備的工作原理。能夠根據(jù)適用領(lǐng)域和要求合理選擇分離與提取設(shè)備,并對其科學(xué)評價。學(xué)習(xí)目的與要求分離與提取設(shè)備制藥生產(chǎn)中所處理的原料、中間體、粗產(chǎn)品等幾乎都是混合物,且大致可分為均相混合物和非均相混合物,這些混合物有的可以直接利用,但大部分需要將混合物分離或提取為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)才能被人們所利用。由于藥品生產(chǎn)中涉及的混合物種類具有多樣性,混合物中各組分的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)也千差萬別,所以其對分離或提取的要求也各不相同,這就需要采用不同的分離或提取方法,有時還需要綜合利用幾種方法才能更有效地達(dá)到預(yù)期分離要求。本章主要分類介紹沉降、過濾、離心、蒸餾、提取等過程中常見的重要設(shè)備。2.1沉降設(shè)備2.1.1沉降室借助重力沉降從氣流中分離出塵粒的設(shè)備稱為降塵室,是一種用來凈制氣體的
沉降器。最簡單的降塵室主要由氣道、灰斗等組成,其構(gòu)造如圖2-1(a)所示,顆粒在該類降塵室內(nèi)的運(yùn)動情況如圖2-1(b)所示。由于降塵室的降塵能力只與其沉降面積及顆粒的沉降速度有關(guān),而與降塵室高度無關(guān),故可將降塵室設(shè)計(jì)成扁平形,或在室內(nèi)均勻設(shè)置多層水平隔板,隔板間距一般為40~100mm,以構(gòu)成多層降塵室,其構(gòu)造如圖2-2所示。2.1.1沉降室含塵氣體從氣道中進(jìn)入降塵室后,因流道橫截面擴(kuò)大而減慢氣體流速,顆粒能夠在氣體通過降塵室的時間內(nèi)降至室底,從氣體中分離出來。降塵室結(jié)構(gòu)簡單,但體積龐大,分離效率低(實(shí)際凈制程度一般不超過40%~70%),對含有較細(xì)塵灰的氣體效率更低;此外,氣流速度不應(yīng)過高,一般應(yīng)保證氣體流動的雷諾特征數(shù)處于層流區(qū),以免干擾顆粒的沉降或把已沉降下來的顆粒重新?lián)P起。因此,通常只能作為氣體凈制的初步處理,適用于燃燒爐氣和高溫氣體的除塵。為了保證操作的連續(xù)性,不致因掃除沉積塵灰而停止生產(chǎn),通常設(shè)置兩個沉降器交替使用。2.1沉降設(shè)備2.1.2沉降槽沉降槽是固液分離用的重力沉降設(shè)備,也稱增稠器或澄清器,用來提高懸浮液濃度并同時得到澄清液。工業(yè)上對大量懸浮液的分離常采用連續(xù)式沉降槽,其底部是略成錐狀的大直徑淺槽,主要由轉(zhuǎn)耙、進(jìn)料槽道、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、料井、溢流槽、溢流管、葉片等構(gòu)成,其構(gòu)造如圖2-3所示。2.1沉降設(shè)備2.1.2沉降槽連續(xù)式沉降槽的直徑為數(shù)米至數(shù)百米,高度為2.5~4m。料漿經(jīng)中央進(jìn)料口送到液面以下0.3~1m處連續(xù)加入,在盡可能減小擾動的條件下迅速分散,清液向上流動,沉降槽上部得到澄清液體,由槽頂端四周的溢流堰連續(xù)流出,稱為溢流;固體顆粒向下沉降至器底,槽底緩慢旋轉(zhuǎn)的齒耙(轉(zhuǎn)速為0.025~0.5r/min)將沉渣聚攏到底部中央的排渣口連續(xù)排出,排出的稠漿稱為底流。有時將數(shù)個沉降槽垂直疊放,共用一根中心豎軸帶動各槽的轉(zhuǎn)耙。這種多層沉降槽可以節(jié)省地面,但操作控制較為復(fù)雜。連續(xù)式沉降槽適用于處理量大而濃度不高且顆粒不甚細(xì)微的懸浮料漿。2.1沉降設(shè)備2.1.3旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器是氣-固體系或者液-固體系利用慣性離心力的作用從氣流中分離出塵粒的一種設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器主要由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體、排灰口(灰斗)等構(gòu)組成,其構(gòu)造如圖2-4(a)所示;氣體在分離器內(nèi)的運(yùn)動情況如圖2-4(b)所示;旋風(fēng)分離器實(shí)物如圖2-4(c)所示。2.1沉降設(shè)備2.1.3旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器主體上部為圓筒形,下部為圓錐形,含塵氣體由圓筒上部的進(jìn)氣管切向進(jìn)入,靠氣流切向引入造成的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,使具有較大慣性離心力的固體顆?;蛞旱嗡ο蛲獗诿娑c氣流分離,受器壁的約束向下做螺旋運(yùn)動,沿壁面落至錐底的排灰口;凈化后的氣體在中心軸附近由下而上做螺旋運(yùn)動,最后由頂部排氣管排出。2.1沉降設(shè)備旋風(fēng)分離器是制藥工業(yè)上應(yīng)用很廣的一種分離設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作彈性大、效率較高、管理維修方便、造價低廉等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是氣量的波動對除塵效果及設(shè)備阻力影響較大。旋風(fēng)分離器的使用場合很多,特別適合捕集粉塵顆粒較粗(直徑5~10μm及以上)、含塵濃度較大以及高溫、高壓的條件,也常作為流化床反應(yīng)器的內(nèi)分離裝置,或作為預(yù)分離器使用;對顆粒含量高于200g/m3的氣體,由于顆粒聚結(jié)作用,它甚至能除去3μm以下的顆粒;旋風(fēng)分離器還可以從氣流中分離出霧沫;也常見于廠房的通風(fēng)除塵系統(tǒng)。旋風(fēng)分離器不適用于處理黏性粉塵、含濕量高的粉塵及腐蝕性粉塵。2.1.3旋風(fēng)分離器2.1沉降設(shè)備2.1.4旋液分離器旋液分離器又稱水力旋流器,是利用離心沉降原理從懸浮液中分離出固體顆粒的設(shè)備。它的結(jié)構(gòu)和工作原理與旋風(fēng)分離器大致相同,設(shè)備主體也是由圓筒和圓錐兩部分組成,根據(jù)增濃或分級用途的不同,旋液分離器的尺寸比例也有相應(yīng)的變化,其構(gòu)造如圖2-5所示。2.1沉降設(shè)備2.1.4旋液分離器料液由圓筒部分經(jīng)入口管沿切線方向進(jìn)入圓筒,向下作螺旋形運(yùn)動,固體顆?;蛎芏容^大的液體受離心力的作用被拋向器壁,下行至圓錐部分更加劇烈,隨下旋流降至錐底的出口,由底部排出的增濃液稱為底流;清液或含有微細(xì)顆粒的液體則成為上升的內(nèi)旋流,從頂部的中心管排出,稱為溢流。內(nèi)層旋流中心有一個處于負(fù)壓的氣柱。氣柱中的氣體是由料漿中釋放出來的,或者是由溢流管口暴露于大氣中時,將空氣吸入器內(nèi)的。2.1沉降設(shè)備2.1.4旋液分離器旋液分離器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是直徑小而圓錐部分長。具有構(gòu)造簡單、沒有運(yùn)動部件、占地面積小、生產(chǎn)能力大、分離的顆粒范圍較廣等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是產(chǎn)生較大阻力、造成設(shè)備磨損嚴(yán)重、分離效率較低,常采用幾級串聯(lián)的方式或與其他分離設(shè)備配合應(yīng)用,以提高其分離效率。旋液分離器不僅可用于懸浮的增濃,在分級方面更有顯著特點(diǎn),而且還可用于不互溶液體的分離、氣-液分離以及傳熱、傳質(zhì)和霧化等操作中,因而廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域中。2.1沉降設(shè)備2.1.5沉降設(shè)備的選擇沉降設(shè)備的選型不僅要滿足對分離質(zhì)量和產(chǎn)量的要求,還要考慮對分離物料中顆粒的大小、含量的適用性,設(shè)備操作方便、設(shè)備占地面積大小等因素。氣體的預(yù)處理、燃燒爐氣和高溫氣體的除塵,以及凈制氣體且對氣體的潔凈度或制得的氣體中微塵含量要求不高時,主要選擇結(jié)構(gòu)簡單,容量大的降塵室作為沉降設(shè)備;處理量大的顆粒不甚細(xì)微、濃度不高的懸浮料漿則一般選用連續(xù)式沉降槽或旋液分離器都是有效的沉降設(shè)備;生產(chǎn)量大、生產(chǎn)空間有限的液-固分離,以及不互溶的液-液相或氣-液相的分離主要選用旋液分離器;而對于需要捕集的顆粒尺寸比較大、密度比較高的粉塵時,則應(yīng)選用旋風(fēng)分離器。2.1沉降設(shè)備2.2過濾設(shè)備2.2.1板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)主要由多塊帶棱槽面的濾板和濾框交替排列組裝于機(jī)架所構(gòu)成,其構(gòu)造如圖2-6所示。濾板和濾框的個數(shù)在機(jī)座長度范圍內(nèi)可自行調(diào)節(jié),一般為10~60塊不等,過濾面積為2~80m2。2.2.1板框壓濾機(jī)濾板和濾框的四角開有圓孔,組裝疊合后即分別構(gòu)成供濾漿、濾液、洗滌液進(jìn)出的通道,其構(gòu)造如圖2-7所示。2.2過濾設(shè)備2.2.1板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,過濾面積大,具有過濾推動力大、濾餅的含固率高、濾液清澈、固體回收率高等優(yōu)點(diǎn);它的缺點(diǎn)是一般為間歇操作,基建設(shè)備投資較大,過濾能力較低,裝卸、清洗大部分靠手工操作,勞動強(qiáng)度較大。主要用于過濾含固量多的懸浮液;同時,由于它可承受較高的壓差,其操作壓力一般為0.3~1.0MPa,因此可用于過濾細(xì)小顆?;蛞后w黏度較高的物料。2.2過濾設(shè)備2.2.2葉濾機(jī)葉濾機(jī)的主要構(gòu)件是矩形或圓形濾葉。濾葉是由在金屬絲網(wǎng)組成的框架上覆以濾布所構(gòu)成,多塊平行排列的濾葉組裝成一體并插入盛有懸浮液的濾槽中,濾槽是封閉的,以便加壓過濾。其構(gòu)造如圖2-8所示。2.2過濾設(shè)備2.2.2葉濾機(jī)過濾時,濾液穿過濾布進(jìn)入濾葉中空部分并匯集于下部總管中流出,濾渣沉積在濾葉外表面。每次過濾結(jié)束后,可向?yàn)V槽內(nèi)通入洗滌水進(jìn)行濾餅的洗滌,也可將帶有濾餅的濾葉轉(zhuǎn)移進(jìn)專門的洗滌槽中進(jìn)行洗滌,然后用壓縮空氣、清水或蒸氣反向吹卸濾渣。葉濾機(jī)的操作密封進(jìn)行,過濾面積較大(一般為20~100m2),勞動條件較好。在需要洗滌時,洗滌液與濾液通過的途徑相同,洗滌比較均勻。2.2過濾設(shè)備2.2.3回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)是指利用真空抽吸作用,并在圓鼓旋轉(zhuǎn)過程中連續(xù)完成整個過濾操作的設(shè)備,它是工業(yè)上使用較廣的一種連續(xù)式過濾機(jī),主要由轉(zhuǎn)鼓、分配頭、刮刀、濾漿槽、濾布、攪拌器、清水噴頭等組成,其構(gòu)造如圖2-9所示。2.2過濾設(shè)備2.2.3回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)在水平安裝的中空轉(zhuǎn)鼓表面上覆以濾布,轉(zhuǎn)鼓下部浸入盛有懸浮液的濾槽中并以0.1~3r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)分成12個扇形格,每格與轉(zhuǎn)鼓端面上的帶孔圓盤(即分配頭)相通。分配頭的構(gòu)造如圖2-10所示。轉(zhuǎn)鼓表面的每一格按順時針方向旋轉(zhuǎn)一周時,相繼進(jìn)行著過濾、脫水、洗滌、卸渣、再生等操作。2.2過濾設(shè)備2.2.3回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)例如,當(dāng)轉(zhuǎn)鼓的某一格轉(zhuǎn)入液面下時,與此格相通的轉(zhuǎn)盤上的小孔即與固定盤上的槽相通,抽吸濾液。當(dāng)此格離開液面時,轉(zhuǎn)鼓表面與通道相通,將濾餅中的液體吸干。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,可在轉(zhuǎn)鼓表面噴灑洗滌液進(jìn)行濾餅洗滌,洗滌液通過固定盤的槽抽往洗液貯槽。轉(zhuǎn)鼓的右邊裝有卸渣用的刮刀,刮刀與轉(zhuǎn)鼓表面的距離可以調(diào)節(jié),且此時該格轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部與固定盤的槽相通,靠壓縮空氣吹卸濾渣。卸渣后的轉(zhuǎn)鼓表面在必要時可由固定盤的槽吹入壓縮空氣,以再生和清理濾布?;剞D(zhuǎn)真空過濾機(jī)的過濾面積不大,壓差也不高,但它生產(chǎn)連續(xù),管理簡單,適用性較廣,可用于處理各種不同的懸浮液,可用塑料等耐腐蝕材料制造,對于處理量較大而壓差不需要很大的物料的過濾比較合適。2.2過濾設(shè)備2.2.4過濾設(shè)備的選擇過濾設(shè)備的選擇不僅要滿足對分離質(zhì)量和產(chǎn)量的要求,還要考慮濾漿的特性、物料的物理性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模等。以下僅從濾漿的過濾特性,濾漿的物理性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模角度介紹過濾機(jī)的選擇原則。(1)濾漿的過濾特性根據(jù)過濾速率,濾餅孔隙率、固體顆粒沉降速度和固相體積濃度的不同,濾漿分為良好、中等、差、稀薄和極稀薄五類。2.2過濾設(shè)備2.2.4過濾設(shè)備的選擇①過濾性能良好的濾漿能在幾秒鐘內(nèi)形成50mm以上厚度的濾餅,在攪拌器作用下不能維持懸浮狀態(tài)。大規(guī)模處理這種物料時,可采用轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī);若濾餅不能保持在轉(zhuǎn)筒的過濾面上或?yàn)V餅需充分洗滌時,可采用水平型真空過濾機(jī);處理量不大時,還可選用間歇操作的水平加壓過濾機(jī)。②過濾性能中等的濾漿能在30s內(nèi)形成50mm厚度的濾餅,在攪拌器作用下能維持懸浮狀態(tài),固相體積濃度為10%~20%,能在轉(zhuǎn)鼓上形成穩(wěn)定的濾餅。大規(guī)模過濾采用轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī);小規(guī)模生產(chǎn)采用間歇操作的加壓過濾機(jī)。2.2過濾設(shè)備③過濾性能差的濾漿在500mmHg真空度下,5min內(nèi)最多只能生成3mm厚的濾餅,固相體積濃度為1%~10%,濾餅較薄很難從過濾機(jī)上連續(xù)清除。在大規(guī)模過濾時,宜選用轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī);小規(guī)模生產(chǎn)時,選用間歇操作的加壓過濾機(jī);若濾餅需充分洗滌,宜選用真空葉濾機(jī)或立式板框壓濾機(jī)。④稀薄濾漿固相體積濃度在5%以下,1min形成濾餅在1mm以下。大規(guī)模生產(chǎn)可采用過濾面積較大的間歇式加壓過濾機(jī);小規(guī)模生產(chǎn)可選用真空葉濾機(jī)。⑤極稀薄濾漿固相體積濃度在0.1%以下,一般無法形成濾餅,主要起澄清作用。濾漿黏度低,顆粒大于5μm時,可選用水平盤形加壓過濾機(jī);濾液黏度高,顆粒小于5μm時,可選用預(yù)涂層的板框壓濾機(jī)。2.2.4過濾設(shè)備的選擇2.2過濾設(shè)備2.2.4過濾設(shè)備的選擇濾漿的物理性質(zhì)濾漿的物理性質(zhì)主要指濾漿的黏度、密度、溫度、蒸汽壓、溶解度和顆粒直徑等。濾漿黏度高,過濾阻力大,要選加壓過濾機(jī);溫度高的濾漿蒸汽壓高,應(yīng)選用加壓過濾機(jī),不宜用真空過濾機(jī);當(dāng)物料易燃、有毒或易揮發(fā)時,應(yīng)選密封性好的加壓過濾機(jī),以確保生產(chǎn)安全。生產(chǎn)規(guī)模一般大規(guī)模生產(chǎn)時選用連續(xù)式過濾機(jī),小規(guī)模生產(chǎn)選間歇式過濾機(jī)。在選擇過濾設(shè)備和設(shè)計(jì)過濾工藝時,應(yīng)綜合考慮上述因素。2.2過濾設(shè)備2.3離心分離設(shè)備三足式離心機(jī)三足式上部人工卸料離心機(jī)三足式上部人工卸料離心機(jī)是一種常用的人工卸料的間歇式離心機(jī),主要部件是一個籃式轉(zhuǎn)鼓,壁面鉆有許多小孔,內(nèi)壁襯有金屬絲網(wǎng)及濾布,其構(gòu)造如圖2-11所示。離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓體、主軸、軸承座、電機(jī)、三角皮帶輪和底盤組成的整個機(jī)座和外殼借助三根拉桿彈簧懸掛于三足支柱的球面座上,使整個底盤可以擺動,從而使整個懸吊體系的固有頻率遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動頻率。以減輕運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動。2.3.1.1三足式上部人工卸料離心機(jī)為使加料均勻,懸浮液是在離心機(jī)起動后才逐漸加入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)(加料轉(zhuǎn)速要視物料的性質(zhì)來決定)。處理膏狀物或成件物品時,在離心機(jī)起動前應(yīng)將物料均勻放入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)。料液加入轉(zhuǎn)鼓后,濾液穿過轉(zhuǎn)鼓于機(jī)座下部排出,濾渣沉積于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,待一批料液過濾完畢,或轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾渣量達(dá)到設(shè)備允許的最大值時,可停止加料并繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間以瀝干濾液。固相則截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi),停機(jī)后靠人工由轉(zhuǎn)鼓上部卸出。在分離過程中可用洗滌液洗滌濾渣。必要時,也可于濾餅表面噴灑清水進(jìn)行洗滌,然后停車卸料,清洗設(shè)備。2.3離心分離設(shè)備2.3.1.1三足式上部人工卸料離心機(jī)三足式上部人工卸料離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑一般較大,轉(zhuǎn)速不高(<2000r/min),過濾面積約0.6~2.7m2。它與其他形式的離心機(jī)相比主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、對物料的適應(yīng)性強(qiáng),過濾、洗滌時間可以隨意控制,運(yùn)轉(zhuǎn)周期可靈活掌握,故可得到較干的濾餅和充分的洗滌,而且固體顆粒幾乎不受損壞,一般可用于間歇生產(chǎn)過程中的小批量物料的處理,尤其適用于各種鹽類結(jié)晶的過濾和脫水,晶體較少受到破損。它的缺點(diǎn)是間歇操作,生產(chǎn)中輔助時間長,生產(chǎn)能力較低,卸料時的勞動強(qiáng)度大,轉(zhuǎn)動部件位于機(jī)座下部,檢修不方便。2.3離心分離設(shè)備2.3.1.2三足式下部自動卸料離心機(jī)與三足式上部人工卸料離心機(jī)相比,三足式下部自動卸料離心機(jī)的卸料方式和位置不同,其構(gòu)造及實(shí)物如圖2-12所示。三足式下部自動卸料離心機(jī)克服了上部人工卸料離心機(jī)的缺點(diǎn),全部操作循環(huán)完全自動進(jìn)行(也可轉(zhuǎn)為手動)。2.3離心分離設(shè)備,2.3.1.2三足式下部自動卸料離心機(jī)調(diào)速電動機(jī)帶動鼓中速旋轉(zhuǎn),進(jìn)料閥開啟將物料由進(jìn)料管加入轉(zhuǎn)鼓,經(jīng)布料盤均勻?yàn)⒌焦谋?進(jìn)料達(dá)到預(yù)定容積后停止進(jìn)料,轉(zhuǎn)鼓升至高速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下,液相穿過濾布和鼓壁濾孔排出,固相載留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi),轉(zhuǎn)鼓降至低速后,刮刀旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)作,將固相從鼓壁刮下從離心機(jī)下部排出。卸料在低速(約30r/min)下用機(jī)械刮刀進(jìn)行,刮刀多為犁形刀片,卸料刮刀作軸向升降和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由液壓油缸傳動,刮下的濾渣經(jīng)轉(zhuǎn)鼓底部開孔處向下排出,很薄的殘余濾層可用壓縮空氣噴射吹除,壓縮空氣通道可附在刮刀架上。2.3離心分離設(shè)備2.3.1.2三足式下部自動卸料離心機(jī)殘余濾渣層也可保留,充當(dāng)過濾介質(zhì),轉(zhuǎn)鼓用電機(jī)驅(qū)動時,需要用主、輔兩臺電動機(jī),輔助電動機(jī)用于低速卸料時驅(qū)動傳鼓。。這種卸料方式的三足式離心機(jī)具有自動化程度高,處理量大,分離效果好,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,操作方便等特點(diǎn)但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,且造價較高,刮刀對固體顆粒帶來磨損,對固體顆粒形狀有要求的產(chǎn)品不適用。2.3離心分離設(shè)備2.3.2上懸式離心機(jī)上懸式離心機(jī)是一種間歇操作的過濾式離心機(jī),轉(zhuǎn)鼓安裝在主軸的下端,主軸長度較大,支點(diǎn)遠(yuǎn)離于轉(zhuǎn)鼓的重心,采用撓性軸結(jié)構(gòu),運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)鼓能自動對中,工作時運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。濾渣從轉(zhuǎn)鼓底部開孔處卸出,一般采用重力自動卸渣。其構(gòu)造及實(shí)物如圖2-13所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.2上懸式離心機(jī)上懸式離心機(jī)有多種機(jī)型,根據(jù)轉(zhuǎn)鼓形狀可分為平底和錐底兩種,根據(jù)卸料方式可分為重力自動卸料、人工卸料、機(jī)械刮刀卸料三種。操作時,一般為空載啟動,當(dāng)轉(zhuǎn)鼓達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后開始加料。加料轉(zhuǎn)速既要考慮物料的性質(zhì)(即能夠使物料不會很快失去流動性,而且還能很好地沿轉(zhuǎn)鼓均勻分布),又不能接近轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速。加完料后增速至全速,進(jìn)行脫液和洗滌,然后逐步剎車,使轉(zhuǎn)速降低至很低時(約30r/min),進(jìn)行機(jī)械刮刀卸料或重力自動卸料。機(jī)械刮刀卸料的轉(zhuǎn)鼓是平底結(jié)構(gòu),重力自動卸料的轉(zhuǎn)鼓是圓錐組合結(jié)構(gòu)。上懸式離心機(jī)適應(yīng)范圍廣泛,從細(xì)顆粒到中粗顆粒的物料,特別適用于細(xì)黏物料的分離,廣泛應(yīng)用于制藥行業(yè)。2.3離心分離設(shè)備2.3.3刮刀卸料式離心機(jī)刮刀卸料離心機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、間歇操作的過濾式離心機(jī)。刮刀分寬刮刀和窄刮刀,常見的為寬刮刀卸料離心機(jī),它是提升式寬刮刀,斜溜槽卸料,懸臂式支撐轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu),刮刀機(jī)構(gòu)由刮刀、刮刀架、支承座和提刀油缸組成,其構(gòu)造如圖2-14所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.3刮刀卸料式離心機(jī)其控制方式既可以為自動控制,也可手動控制。懸浮液從加料管進(jìn)入連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的臥式轉(zhuǎn)鼓,機(jī)內(nèi)設(shè)有耙齒以使沉積的濾渣均勻分布于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁。待濾餅達(dá)到一定厚度時,停止加料,進(jìn)行洗滌、瀝干。然后,借助液壓傳動的刮刀逐漸向上移動,將濾餅刮入卸料斗并卸出機(jī)外,繼而清洗轉(zhuǎn)鼓。整個操作周期均在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中完成,每一步驟均可采用自動控制的液壓操作。寬刮刀長度稍短于轉(zhuǎn)鼓長度,適用于較松軟的濾渣;窄刮刀長度遠(yuǎn)小于轉(zhuǎn)鼓長度,適用于較密實(shí)的濾渣。刮刀向鼓壁運(yùn)動的方式除徑向提升外,還有刮刀回轉(zhuǎn)方式。為改善刮刀的受力情況和易于刮削濾渣,刀刃應(yīng)有適當(dāng)?shù)那敖呛秃蠼?。同時,為提高刮刀的使用壽命,一般刮刀由耐磨和耐蝕的不銹鋼材料制作。2.3離心分離設(shè)備離心機(jī)操作過程中的進(jìn)料、分離、洗滌、脫水、卸料及濾布再生等過程一般在全速狀態(tài)下完成,單次循環(huán)所需時間短,每一操作周期約35~90s,處理量大,勞動條件好,并可獲得較干的濾渣和良好的洗滌效果。但對于細(xì)、黏顆粒的過濾往往需要較長的操作時間,因此采用此種離心機(jī)不夠經(jīng)濟(jì),而且刮刀卸渣也不夠徹底;使用刮刀卸料時,晶體顆粒也會有一定程度的破損。刮刀卸料離心機(jī)可用于含固相顆粒粒徑約大于10μm的固-液二相懸浮液的分離,也適宜于過濾連續(xù)生產(chǎn)工藝過程中>0.1mm的顆粒。一般來說,懸浮液中固相顆粒的重量濃度大于25%時選用該機(jī)較合適。2.3.3刮刀卸料式離心機(jī)2.3離心分離設(shè)備2.3.4活塞往復(fù)式卸料離心機(jī)活塞往復(fù)式卸料離心機(jī)的主要構(gòu)件也是全速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓,旋轉(zhuǎn)過程中在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的不同部位完成加料、過濾、洗滌、瀝干、卸料等操作,其構(gòu)造如圖2-15所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.4活塞往復(fù)式卸料離心機(jī)料液加入旋轉(zhuǎn)的錐形料斗后被灑在近轉(zhuǎn)鼓底部的一小段范圍內(nèi),形成濾渣層。轉(zhuǎn)鼓底部裝有與轉(zhuǎn)鼓一起旋轉(zhuǎn)的推料活塞,其直徑稍小于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁?;钊c料斗一起作往復(fù)運(yùn)動,將濾渣逐步推向加料斗的右邊。該處的濾渣經(jīng)洗滌、瀝干后,被卸出轉(zhuǎn)鼓外?;钊臎_程約為轉(zhuǎn)鼓全長的1/10,往復(fù)次數(shù)約30次/min?;钊鶑?fù)式卸料離心機(jī)生產(chǎn)能力大,每小時可處理0.3~25t的固體,脫水效果較好,運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn),單位產(chǎn)量動能消耗較少,顆粒破損程度小,對過濾含固量<10%、粒徑>0.15mm的懸浮液比較合適。但對于懸浮液的濃度較為敏感,可在30%~60%,最高可到90%,若料漿太稀,則來不及過濾,料漿直接流出轉(zhuǎn)鼓;若料漿太稠,則流動性差,使濾渣分布不均,引起轉(zhuǎn)鼓振動。2.3離心分離設(shè)備2.3.5活塞推料離心機(jī)活塞推料離心機(jī)是一種連續(xù)操作的過濾式離心機(jī),主要由轉(zhuǎn)鼓、推料機(jī)構(gòu)、機(jī)殼、機(jī)座等部分組成,其構(gòu)造及實(shí)物如圖2-16所示。轉(zhuǎn)鼓固定在水平空心軸的末端,由電動機(jī)經(jīng)三角皮帶輪傳動,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有條形篩網(wǎng)或縱縫板網(wǎng),此外還有固定在推桿末端的推料盤,推桿的另一端連接活塞。推料盤、推料桿和活塞除與轉(zhuǎn)鼓作同步回轉(zhuǎn)外,推料盤還受活塞的驅(qū)動作軸向往復(fù)運(yùn)動。2.3離心分離設(shè)備2.3.5活塞推料離心機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,料漿不斷由進(jìn)料管送入,沿錐形進(jìn)料斗的內(nèi)壁流至轉(zhuǎn)鼓的篩網(wǎng)上,濾液穿過篩網(wǎng)經(jīng)濾液出口連續(xù)排出,積于篩網(wǎng)內(nèi)面上的濾渣則被往復(fù)運(yùn)動的活塞推料盤推向轉(zhuǎn)鼓的另一端排出。2.3離心分離設(shè)備2.3.5活塞推料離心機(jī)活塞推料離心機(jī)能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)下,連續(xù)進(jìn)行進(jìn)料、分離、洗滌、卸料等工序,具有操作簡便,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),生產(chǎn)能力大,洗滌效果好,濾餅含濕率較低等特點(diǎn),適用于分離溫度不超過110℃,固相平均粒度在0.1~3mm,固相含量為50%~60%,供料濃度穩(wěn)定均勻的中粗顆粒的結(jié)晶狀或短纖維狀的懸浮液。2.3離心分離設(shè)備2.3.6螺旋卸料離心機(jī)螺旋卸料離心機(jī)是連續(xù)轉(zhuǎn)動、進(jìn)料和卸料的離心機(jī),有沉降和過濾兩種,目前應(yīng)用較多的是沉降式。螺旋卸料沉降式離心機(jī)結(jié)構(gòu)型式又有立式和臥式兩種,主要由高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋和差速器(齒輪箱)等部件組成,其構(gòu)造如圖2-17所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.6螺旋卸料離心機(jī)常用的是臥式螺旋卸料離心機(jī)。當(dāng)要分離的懸浮液進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,二者存在有相對運(yùn)動(即轉(zhuǎn)速差),利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對運(yùn)動把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的沉渣推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出,分離后的清液從離心機(jī)另一端排出。沉渣沿轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁移動,全靠螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。螺旋和轉(zhuǎn)鼓兩者轉(zhuǎn)速差為轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的0.5%~4%,多數(shù)為1%~2%,由差速器變速產(chǎn)生。2.3離心分離設(shè)備2.3.6螺旋卸料離心機(jī)螺旋卸料離心機(jī)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),洗滌效果好,處理能力大,經(jīng)濟(jì)效率高,在全速運(yùn)轉(zhuǎn)時對懸浮液進(jìn)行自動連續(xù)地進(jìn)料、洗滌、脫水、和卸料等優(yōu)點(diǎn),是固液分離中高效的分離設(shè)備。適用于制藥行業(yè)中的固液分離操作,分離懸浮液固相在10%~80%,固相顆粒直徑在0.05~5mm(0.2~2mm效果尤佳)范圍內(nèi)的線狀或結(jié)晶狀的固體顆粒。2.3離心分離設(shè)備2.3.7立式錐籃離心機(jī)立式錐籃離心機(jī)是全速運(yùn)轉(zhuǎn)、連續(xù)操作的離心機(jī),主要由加料系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)鼓軸、軸承座、三角皮帶輪、機(jī)殼等組成,其構(gòu)造如圖2-18所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.7立式錐籃離心機(jī)錐形轉(zhuǎn)鼓固定在主軸上,軸承座通過隔振橡膠圈固定在機(jī)座上,轉(zhuǎn)鼓經(jīng)三角皮帶輪與電動機(jī)傳動。錐型轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面裝有濾網(wǎng),中間裝有布料器,物料從安裝在與轉(zhuǎn)鼓同軸中心同一軸線的進(jìn)料管垂直進(jìn)入分配器,在離心機(jī)的作用下,實(shí)現(xiàn)固液分離,固相物料在網(wǎng)面上移至大端而完成脫液,并借助于慣性實(shí)現(xiàn)卸料,通過內(nèi)機(jī)殼與外機(jī)殼之間的環(huán)形通道下落進(jìn)行收集。立式錐籃離心機(jī)具有脫水效率高、處理量大、運(yùn)行及維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),屬薄層過濾(濾渣厚度一般為4mm以下),轉(zhuǎn)鼓錐角、濾網(wǎng)、轉(zhuǎn)速以及加料系統(tǒng)和分配器是影響薄層過濾的重要因素。適用于分離含固相粒度大于0.1mm結(jié)晶顆粒的易過濾懸浮液,特別適用于分離后固相粒子不允許破碎的場合。2.3離心分離設(shè)備2.3.8碟式分離機(jī)碟式分離機(jī)是沉降式離心機(jī)中的一種,可以用于含有兩種不同重度液體的乳濁液的分離和固相含量少的懸浮液的澄清兩種操作,其主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)獨(dú)特的轉(zhuǎn)鼓,是由中性孔、碟片、底架等構(gòu)成,轉(zhuǎn)鼓的構(gòu)造及實(shí)物如圖2-19所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.8碟式分離機(jī)液-液分離或液-液-固分離即乳濁液的分離稱分離操作;液-固分離即低濃度懸浮液的分離稱澄清操作。在分離乳濁液的碟式分離機(jī)中,轉(zhuǎn)鼓中的輕、重液分界層(稱中性層)的位置與輕、重液出口的位置間互相有一定關(guān)系。使用時最好使物料在碟片間的進(jìn)料孔正好在輕、重液的分界層上,一般通過重液出口調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié),有向心泵的用調(diào)節(jié)重液出口壓力來控制分界層。對于澄清用的碟式分離機(jī),碟片不開孔,出液口只有一個,液體由外周進(jìn)入盤間,澄清液則向中間流動,重度大的微量固體顆粒則向外運(yùn)動,并最后沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上。2.3離心分離設(shè)備2.3.8碟式分離機(jī)碟式分離機(jī)由于生產(chǎn)能力大,能自動連續(xù)操作,并可制成密閉、防爆型式,因此應(yīng)用廣泛??梢砸揽吭黾愚D(zhuǎn)鼓容積的方法滿足向大生產(chǎn)能力方向發(fā)展的趨勢,是一種很有發(fā)展前途的設(shè)備。制藥行業(yè)用于抗生素類、生化制藥類藥劑萃取過程中的凈化或澄清,中藥藥劑的澄清等。2.3離心分離設(shè)備2.3.9管式高速離心機(jī)管式高速離心機(jī)是利用離心力來達(dá)到液體與固體顆粒、液體與液體的混合物中各組分分離的機(jī)械設(shè)備,由滑動軸承組件、轉(zhuǎn)鼓組件、集液盤組件、機(jī)頭組件、機(jī)身等組成。其結(jié)構(gòu)如圖2-20所示。2.3離心分離設(shè)備2.3.9管式高速離心機(jī)電動機(jī)通過皮帶、壓帶輪將動力傳給機(jī)頭上的皮帶輪和主軸,從而帶動轉(zhuǎn)鼓繞自身軸線高速旋轉(zhuǎn),在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成強(qiáng)大的離心力場。物料由底部進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi),在強(qiáng)大的離心力作用下,迫使料液進(jìn)行分層運(yùn)動。如處理乳濁液,則液體分輕、重兩層各由上部不同的出口流出;如處理懸浮液,則只用一個液體出口,微粒附著于鼓壁上,經(jīng)一段時間后停車取出。2.3離心分離設(shè)備2.3.9管式高速離心機(jī)管式高速離心機(jī)具有很高的分離因數(shù)(15000~60000),轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可達(dá)8000~50000r/min。為盡量減小轉(zhuǎn)鼓所受的應(yīng)力,采用較小的鼓徑,因而在一定的進(jìn)料量下,懸浮液沿轉(zhuǎn)鼓軸向運(yùn)動的速度較大。為此應(yīng)增大轉(zhuǎn)鼓的長度,以保證物料在鼓內(nèi)有足夠的時間沉降。2.3離心分離設(shè)備2.3.9管式高速離心機(jī)管式高速離心機(jī)生產(chǎn)能力小,但能分離普通離心機(jī)難以處理的物料,是目前用離心法進(jìn)行分離的理想設(shè)備,主要用于液-固、液-液或液-液-固三相分離,其最小分離顆粒為1μm,特別是對一些液-固相密度差異小,固體粒徑細(xì)、含量低,介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)等物料的提取、濃縮、澄清操作較為適用。2.3離心分離設(shè)備2.3.10離心分離設(shè)備的選擇選擇離心分離設(shè)備要根據(jù)分離要求、混合物的特性、處理能力及經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行初步選擇,再做必要的試驗(yàn)后才能最后確定離心機(jī)的型號及規(guī)格。(1)根據(jù)懸浮的特性和工藝要求選擇若懸浮液固相體積濃度較高,顆粒直徑大于0.1mm,固相密度接近于液相密度,工藝上要求獲得含液量較低的濾渣,并要求對濾渣進(jìn)行洗滌的,應(yīng)考慮選用過濾離心機(jī),如三足式離心機(jī)、臥式刮刀卸料離心機(jī)或活塞推料離心機(jī);如需大量分離懸濁液中各種鹽類的結(jié)晶,可選用三足式下部自動卸料離心機(jī);2.3離心分離設(shè)備2.3.10離心分離設(shè)備的選擇如對晶體要求較高,為了減少自動卸料時,刮刀對固體顆粒的磨損,可使用三足式上部人工卸料離心機(jī);若固相體積濃度較小,粒度小于0.1mm,濾餅可壓縮,液相黏度較大,過濾介質(zhì)易被固相顆粒堵塞,工藝上要求獲得澄清濾液的,則應(yīng)考慮選用沉降離心機(jī);若處理固相體積濃度低于1%的物料,可選用管式離心機(jī)或碟片式離心機(jī);處理固相體積濃度在1%~10%的物料,宜選用碟片式離心機(jī)。2.3離心分離設(shè)備2.3.10離心分離設(shè)備的選擇根據(jù)分散相的形態(tài)若分散相為液體,如乳濁液,則由于液體具有好的流動性,可連續(xù)排液,連續(xù)操作,宜選用管式離心機(jī)、碟片式離心機(jī);若分散相為固體,顆粒較大的選用過濾式離心機(jī),如三足式離心機(jī)、臥式刮刀卸料離心機(jī);顆粒較小的,宜選用螺旋卸料沉降型離心機(jī);若固體物料呈結(jié)晶狀,線狀或短纖維狀時,可選用活塞推料離心機(jī)或螺旋卸料離心機(jī);若分散相既有液體又有固體,則視固相體積濃度的大小選擇管式、碟片式或其他多鼓式離心機(jī)。依據(jù)液體性質(zhì)處理對空氣敏感以及易揮發(fā)的濾液,要選用封閉性好的離心機(jī),以提高濾液的收率和保證生產(chǎn)安全。2.3離心分離設(shè)備2.4蒸餾設(shè)備2.4.1板式塔板式塔是一類用于氣-液或液-液系統(tǒng)的分級接觸傳質(zhì)設(shè)備,由圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔內(nèi)的若干塔板組成,其構(gòu)造如圖2-21所示。相鄰塔板間有一定距離,稱為板間距。液相在重力作用下自上而下最后由塔底排出,氣相在壓差推動下經(jīng)塔板上的開孔由下而上穿過塔板上液層,最后由塔頂排出。每塊塔板上保持著一定深度的液層,氣體通過塔板分散到液層中去,進(jìn)行相際接觸傳質(zhì)。2.4.1板式塔在每塊塔板上氣液兩相必須保持密切而充分的接觸,為傳質(zhì)過程提供足夠大而且不斷更新的相際接觸表面,以減小傳質(zhì)阻力。在塔內(nèi)應(yīng)盡量使氣液兩相呈逆流流動,以提供較大的傳質(zhì)推動力,減少傳質(zhì)阻力。板式塔的優(yōu)點(diǎn)是具有生產(chǎn)能力大,采出方便,塔板效率穩(wěn)定,不容易堵塞,操作彈性大,造價低,檢修、清洗方便等特點(diǎn)。2.4蒸餾設(shè)備2.4.2填料塔填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備,塔身是一直立式圓筒,主要由液體分布器、填料壓板、塔殼、液體再分布器、填料支承板等組成,其構(gòu)造如圖2-22所示。填料塔以填料作為氣、液接觸和傳質(zhì)的基本構(gòu)件,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上;填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動。2.4蒸餾設(shè)備2.4.2填料塔液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,在填料表面呈膜狀自上而下流動;氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置分布后,自下而上與液體呈逆流連續(xù)相通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱,兩相的組分濃度和溫度沿塔高連續(xù)變化。與板式塔相比,填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單、壓力較低、效率較高等優(yōu)點(diǎn);填料塔的不足之處主要有塔內(nèi)存液量較小、填料造價高、操作范圍較小,特別是對于液體負(fù)荷變化更為敏感。2.4蒸餾設(shè)備2.4.2填料塔當(dāng)液體負(fù)荷較小時不能有效地潤濕填料表面,使傳質(zhì)效率降低。填料塔適用于氣體處理量大而液體量小的過程;不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料,對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合;在差壓大的環(huán)境(容易形成壁流)、分離組分中水含量大的、分離組分中固體顆粒物含量高的(容易堵塞)等幾種條件下是不能用的。2.4蒸餾設(shè)備2.4.3蒸餾設(shè)備的選擇板式塔應(yīng)用范圍比較大,廣泛應(yīng)用于精餾和吸收,有些類型(如篩板塔)也用于萃取,還可作為反應(yīng)器用于氣-液相反應(yīng)過程。下列情況優(yōu)先選用板式塔:塔內(nèi)液體滯液量較大,操作負(fù)荷變化范圍較寬,對進(jìn)料濃度變化要求不敏感,操作易于穩(wěn)定。液相負(fù)荷較小。因?yàn)榘迨剿蛇x用液流通道較大的塔板,堵塞的危險(xiǎn)較小,所以可用于含固體顆粒、容易結(jié)垢、有結(jié)晶的物料。由于板式塔在結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn),此外,塔板上有較多的滯液,以便與加熱或冷卻管進(jìn)行有效地傳熱;在操作過程中伴隨有放熱或需要加熱的物料,需要在塔內(nèi)設(shè)置內(nèi)部換熱組件,如加熱盤管,需要多個進(jìn)料口或多個側(cè)線出料口。在較高壓力下操作的蒸餾塔。2.4蒸餾設(shè)備2.5提取設(shè)備目前應(yīng)用較多的提取設(shè)備主要是漉罐、多能提取罐和微波輔助提取設(shè)備、提取濃縮機(jī)組、超臨界流體萃取設(shè)備等。2.5.1漉罐漉是一種歷史最悠久的靜態(tài)提取方式,漉提取的主要設(shè)備是漉罐,可分為圓柱形和圓錐形兩種,設(shè)備結(jié)構(gòu)十分簡單,大多由筒體、橢圓形封頭(或平蓋)、氣動出渣門、排液口等組成,其構(gòu)造如圖2-23所示。2.5.1
漉罐將藥材適度粉碎后裝人特制的漉罐中,從 漉罐上方連續(xù)加入新鮮溶劑,使其在 漉罐內(nèi)藥材積層的同時產(chǎn)生固液傳質(zhì)作用,從而浸出活性成分,自罐體下部出口排出浸出液。該法提取速度慢,作業(yè)時間長,裝料和卸渣的勞動強(qiáng)度較大,溶劑需用量較大,提取液濃度較低,但提取液清澈澄明,產(chǎn)品質(zhì)量很好,并可達(dá)到很高的提取率。一般用于要求提取比較徹底的貴重或粒徑較小的藥材,有時對提取液的澄明度要求較高時也采用此法。2.5提取設(shè)備2.5.1 漉罐漉罐結(jié)構(gòu)形式的選擇與所處理的藥材的膨脹性質(zhì)和所用的溶劑有關(guān)。對于圓柱形 漉罐,膨脹性較強(qiáng)的藥材粉末在 漉過程中易造成堵塞;而圓錐形 漉罐因其罐壁的傾斜度能較好地適應(yīng)其膨脹變化,從而使得 漉生產(chǎn)正常進(jìn)行。同樣,在用水作為溶劑 漉時,易使得藥材粉末膨脹,則多采用圓錐形 漉罐;而用有機(jī)溶劑作溶劑時藥材粉末的膨脹變化相對較小,故可以選用圓柱形 漉罐。2.5提取設(shè)備多能提取罐斜錐式和正錐式多能提取罐斜錐式和正錐式多能提取罐一般由罐體、出渣門、上、下氣動裝置、加料口、夾套、料叉等裝置組成。斜錐式多能提取罐的構(gòu)造及實(shí)物如圖2-24所示,正錐式多能提取罐的構(gòu)造與之相似,只是下部的罐體為正錐形。2.5提取設(shè)備2.5.2.1斜錐式和正錐式多能提取罐斜錐式多能提取罐出渣門上有直接蒸氣進(jìn)口,可通直接蒸氣以加速水提的加熱時間;出渣門由二個氣缸分別帶動開合軸,完成門的啟閉和帶動斜面摩擦自鎖機(jī)構(gòu)將出渣門鎖緊;大容積提取罐的加料口也采用氣動鎖緊機(jī)構(gòu),密封加料口采用四聯(lián)桿死點(diǎn)鎖緊機(jī)構(gòu)提高了安全性;罐內(nèi)有帶濾板的活底,通過氣動裝置帶動,以利出渣。斜錐式多能提取罐規(guī)格為0.5~6m3,罐內(nèi)操作壓力為0.15MPa,夾層為0.3MPa,屬于壓力容器,小容積罐的下部一般采用正錐形,而大容積罐一般采用斜錐形,以利出渣。主要用于中草藥、草藥的常壓或減壓或加壓水煎、溫浸、滲漉、強(qiáng)制循環(huán)、熱回流、芳香油提取及有機(jī)溶劑回收等工藝過程操作。2.5提取設(shè)備2.5.2.2直筒式多能提取罐直筒式提取罐筒體較長,上下通徑,夾套一般分上下兩部分,底部配有中心加熱鼓,其構(gòu)造如圖2-25所示。直筒式提取罐罐體高徑比較大,一般在2.5以上,容積為0.5~2m3;上下夾套及中心加熱鼓均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)加熱,易于保證藥液處于微沸狀態(tài),避免爆沸,可縮短加熱時間;底部呈圓柱狀,中心加熱鼓可隨出渣門的開啟起到帶料的作用,易于出渣。2.5提取設(shè)備2.5.2.2直筒式多能提取罐直筒式提取罐的優(yōu)點(diǎn)是加熱效果好,節(jié)省占地面積;但也存在著設(shè)備總高度較高,罐體材料消耗較高的缺點(diǎn)。主要適用于中藥制藥過程中的常壓或加壓水煎、溫浸、熱回流、強(qiáng)制循環(huán)、滲漉、芳香油提取及有機(jī)溶劑回收等工程操作,特別是使用動態(tài)提取或逆流提取效果更佳,時間短,藥液含量高。2.5提取設(shè)備2.5.2.3動態(tài)提取罐動態(tài)提取罐是由帶攪拌和蒸氣加熱的夾套所組成的提取設(shè)備,其構(gòu)造如圖2-26所示。動態(tài)提取是動態(tài)改變提取條件的連續(xù)性提取過程。第一步將藥材投入提取罐內(nèi),加藥材5~10倍的溶劑,如水、乙醇、甲醇、丙酮等;第二步開啟提取罐直通和夾套蒸汽閥門,使提取液加熱至沸騰20~30min后,用抽濾管將1/3提取液抽入濃縮器;第三步關(guān)閉提取罐直通和夾套蒸汽閥門,開啟加熱器閥門使料液進(jìn)行濃縮。2.5提取設(shè)備2.5.2.3動態(tài)提取罐濃縮時產(chǎn)生二次蒸汽,通過蒸汽發(fā)生器上升管送入提取罐作提取的熱源和溶劑,維持提取罐內(nèi)沸騰。二次蒸汽繼續(xù)上升,經(jīng)冷凝器冷凝成熱冷凝液,回落到提取罐內(nèi)作新溶劑加到藥面上,新溶劑由上而下高速通過藥材層到提取罐底,藥材中的溶質(zhì)密度與溶劑中的溶質(zhì)密度形成較高梯度,藥材中的溶質(zhì)被提取出來。此時,提取液停止抽入濃縮器,濃縮的二次蒸汽轉(zhuǎn)送冷卻器,濃縮繼續(xù)進(jìn)行,直至濃縮成所需的藥膏。提取罐內(nèi)的液體可放入儲罐下批復(fù)用,藥渣從出渣門排出。2.5提取設(shè)備2.5.2.3動態(tài)提取罐由于藥材顆粒較小,溶質(zhì)容易浸出,固-液接觸面積大;攪拌轉(zhuǎn)速120r/min,在攪拌下降低了固體周圍溶質(zhì)濃度,增加了擴(kuò)散推動力;溫度高,提取溫度95℃或100℃,有效成分溶解度增加,擴(kuò)散推動力增加,溶液黏度減小,擴(kuò)散系數(shù)增加,促進(jìn)了浸取速度。因此動態(tài)提取罐對縮短提取時間、提高浸出率十分明顯。2.5提取設(shè)備2.5.3微波輔助提取設(shè)備目前,微波輔助提取已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于藥物提取生產(chǎn)中,中試和工業(yè)規(guī)模的提取工藝和設(shè)備也得到了迅速發(fā)展。通常,微波輔助提取設(shè)備主要由微波源、微波加熱腔、提取罐體、功率調(diào)節(jié)器、溫控裝置、壓力控制裝置等組成。由于設(shè)備與常規(guī)動態(tài)提取罐結(jié)構(gòu)相仿(參見圖2-26),不同之處是將蒸汽夾套加熱改為微波腔加熱,將平面加熱改為立體加熱,熱源由蒸汽夾套壁改為料液本身發(fā)熱。罐式微波提取設(shè)備可以適用對塊狀、片狀,顆粒狀、粉狀物料提取,可以保溫、恒溫、常壓、正壓、負(fù)壓提取,可滿足不同中草藥提取的工藝參數(shù)要求,適用廣泛。缺點(diǎn)是微波提取生產(chǎn)線微波裝機(jī)功率較大、制造難度高,提取生產(chǎn)線只
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