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第1篇一、实验目的1. 掌握粉碎和过筛的基本原理及操作方法。
2. 熟悉不同粉碎和过筛设备的使用。
3. 通过实验，提高对粉碎和过筛过程的理解，为后续实验打下基础。
二、实验原理粉碎是将大块固体物质通过机械力粉碎成小颗粒的过程。
过筛是将粉碎后的颗粒按粒径大小进行分离的操作。
粉碎和过筛是制剂工艺中常见的单元操作，对于提高药物质量、保证药物稳定性具有重要意义。
三、实验材料与设备1. 实验材料：玉米粉、不锈钢筛网（100目、200目、300目）、研钵、筛子、粉碎机、电子天平。
2. 实验设备：粉碎机、筛子、研钵、电子天平。
四、实验步骤1. 样品准备：称取适量玉米粉，置于研钵中。
2. 粉碎：开启粉碎机，将玉米粉放入粉碎机中，待玉米粉被粉碎成细小颗粒后关闭粉碎机。
3. 过筛：a. 将粉碎后的玉米粉倒入100目筛网中，待筛网上的玉米粉不再下落时，收集筛下的细小颗粒。
b. 将筛下的细小颗粒倒入200目筛网中，重复上述步骤，收集筛下的细小颗粒。
c. 将筛下的细小颗粒倒入300目筛网中，重复上述步骤，收集筛下的细小颗粒。
4. 称量：使用电子天平称量不同粒径的玉米粉，记录数据。
五、实验结果与分析1. 粉碎效果：通过实验观察，玉米粉在粉碎过程中粒径逐渐减小，说明粉碎机能够有效地将玉米粉粉碎成细小颗粒。
2. 过筛效果：通过过筛实验，将粉碎后的玉米粉按粒径大小进行分离，得到不同粒径的玉米粉。
实验结果表明，100目筛网、200目筛网、300目筛网分别能将玉米粉分离成不同粒径的颗粒。
3. 数据分析：根据实验数据，绘制不同粒径的玉米粉质量分数与筛网目数的关系曲线，发现筛网目数越高，玉米粉质量分数越低，说明过筛效果越好。
六、实验讨论1. 粉碎效果的影响因素：粉碎效果受粉碎机转速、粉碎时间、物料性质等因素的影响。
实验中，通过调整粉碎机转速和粉碎时间，可以控制粉碎效果。
2. 过筛效果的影响因素：过筛效果受筛网孔径、物料流动性、筛网表面状况等因素的影响。
药物制剂工程技术与设备教案一、教学目标1. 了解药物制剂工程的基本概念、分类及特点。
2. 掌握药物制剂的主要技术，包括粉碎、筛分、混合、制粒、干燥、压缩、涂布、包衣等。
3. 熟悉药物制剂设备的工作原理、结构及应用范围。
4. 能够分析药物制剂过程中可能出现的问题，并提出解决办法。
二、教学内容1. 药物制剂工程概述药物制剂的定义、分类及特点药物制剂工程的发展历程及趋势2. 药物制剂技术粉碎与筛分技术混合技术制粒技术干燥技术压缩技术涂布技术包衣技术3. 药物制剂设备粉碎设备筛分设备混合设备制粒设备干燥设备压缩设备涂布设备包衣设备4. 药物制剂工艺流程设计工艺流程设计原则工艺流程优化与放大工艺流程实例分析5. 药物制剂过程中常见问题及解决办法粉碎过程中问题及解决办法筛分过程中问题及解决办法混合过程中问题及解决办法制粒过程中问题及解决办法干燥过程中问题及解决办法压缩过程中问题及解决办法涂布过程中问题及解决办法包衣过程中问题及解决办法三、教学方法1. 讲授：讲解药物制剂工程的基本概念、技术及设备。
2. 案例分析：分析药物制剂工艺流程设计及过程中常见问题。
3. 实验操作：参观药物制剂实验室，了解设备使用及操作。
4. 小组讨论：分组讨论药物制剂技术及设备在实际生产中的应用。
四、教学评估1. 课堂问答：评估学生对药物制剂工程基本概念的理解。
2. 课后作业：评估学生对药物制剂技术、设备及工艺流程的掌握。
3. 实验报告：评估学生在实验操作中的实际操作能力。
4. 小组报告：评估学生对药物制剂过程中问题的分析及解决能力。
五、教学资源1. 教材：药物制剂工程技术与设备相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解。
3. 实验设备：药物制剂实验室相关设备。
4. 网络资源：查阅相关文献、案例，了解药物制剂工程的最新发展。
六、教学活动安排1. 第1-2周：药物制剂工程概述，了解药物制剂的基本概念、分类及特点，学习药物制剂工程的发展历程及趋势。
第2章粉碎与筛分第一节粉碎第二节筛分第一节粉碎什么是粉碎粉碎的类型粉碎在食品工业中的地位一、粉碎理论(粒度、粉碎力、能耗、方法)二、磨介式粉碎三、冲击式粉碎四、转辊式粉碎五、切割碎解六、食品粉碎机的选用什么是粉碎粉碎是用机械力的方法来克服固体内部凝聚力达到破碎的单元操作有时将大块物料分裂成小块物料的操作称为破碎有时将小块物料分裂成细粉的操作称为研碎粉碎的类型粉碎在食品工业中的地位1)食品消费和生产需要，如面粉（产品）、巧克力生产中的配料2)增加固体表面积，如蔬菜干燥前先粉碎成小物料有利于3)工程化食品和功能性食品生产需要：有利于混合均匀，对产品质量有影响三、冲击式粉碎两大类：①机械冲击式粉碎机，依靠高速旋转的棒或锤等部件冲击或打击颗粒，使其粉碎。
②气流磨，利用高速气流或过热蒸汽使颗粒加速产生相互冲击力、碰撞力或与器壁发生冲击碰撞作用而被粉碎。
气流磨原理：某种气体通过一定压力的喷嘴喷射，成为高度的湍流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送着，相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使得物料颗粒间得到充足的研磨而粉碎成超微粒子，同时进行均匀混合。
由于欲粉碎的食品物料熔点大多较低或者不耐热，故通常使用空气为介质。
被压缩的空气在粉碎室内膨胀，产生的冷效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。
粉碎动力指数球磨机1.1~1.17 锤式，1.4~1.5, 气流式：2.0~2.3①机械冲击式粉碎机类型：有锤击式粉碎机和盘击式粉碎机两类优点：单位功率粉碎能力大、粉碎粒度易于调节、应用范围广、占地面积小、易实现连续化的闭路粉碎等。
缺点：会产生磨损问题，因而不适宜用来处理硬度太大的物料。
四、转辊式粉碎原理：转辊式粉碎技术是利用转动的辊子产生摩擦、挤压或剪切等作用力，达到粉碎物料的目的。
分类：（根据物料与转辊的相对位置分），有盘磨机辊磨机辊式精磨机滚筒轧碎机等专用设备滚筒轧碎机原理：利用一只或一只以上滚筒的旋转进行轧碎操作应用场合：中碎或细碎辊式精磨机五辊辊磨机（又称五辊精磨机），专用在巧克力浆料精蘑上的，是一种超微粉碎设备：经精磨后的浆料平均粒度不超过25 μm ，其中大部分颗粒的粒度在15~ 20 μm 之间。
三辊精磨机，由三个辊筒组成，其结构以及工作原理与五辊精磨机相似。
三辊精磨机的辊筒可用合金钢或花岗石制成，表面同样要求光滑、坚硬。
它的三个辊筒有的成一水平状，有的倾斜为斜线，后者占地较小。
辊筒也具有不同转速，并可随时调节辊筒的工作温度。
辊磨机辊式磨粉机是食品工业广泛使用的粉碎机械，特别在面粉工业中早已是不可缺少的关键设备，其他如啤酒麦芽的粉碎、油料的轧胚、巧克力的精磨、糖粉的加工、麦片和米片的加工等也都能采用类似的机械。
盘磨机两种形式：碾轮转动而磨盘不动，磨盘转动而碾轮对立轴不动五、切割碎解肉类、鲜果和蔬菜及具有纤维的结构且含相当数量的液体、系非结晶体，常利用刀刃切割所产生的局部冲击力和剪切力。
切割刀钉状或齿状突起物，撕裂的作用。
可获均匀颗粒的得特殊碎解设备（切片，条、丁机等）。
刀片可按需要布置，如菠萝的切片刀装在管内。
六、食品粉碎机的选用一、粉碎理论（一）粉碎物料的粒度与粒度分布粒度粒度分布平均粒度粉碎比（二）粉碎力粉碎力的种类物料的力学性质物料在粉碎过程中的变化（三）粉碎的能耗假说表面积假说体积假说裂缝假说粉碎能耗的统一公式（四）粉碎方法开路粉碎自由粉碎滞塞进料粉碎闭路粉碎粉碎比指示粉碎前后的粒度变化. 近似反映粉碎设备作业情况,是确定粉碎作业程度\选择设备类型的尺寸的主要依据之一一般设备3～30 超微设备可到300～1000 以上大的物料粉碎成小的, 总粉碎比很大, 可以分成几次(或在几台设备上)完成即把总粉碎比分开来完成.粒度与球形度和形状系数物料的大小称为粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。
球形颗粒的粒度-----即是它的直径非球形颗粒的粒度------各种名义粒度表面积粒度ds，设颗粒面积为Sp，则体积粒度dv 设颗粒体积为Vp, 则球形度和形状系数的概念形状系数φP形状系数是由颗粒的代表性尺寸及比表面积决定的 一个表示颗粒偏离规则形状体(球形,立方体)程度的系数任意一粒子的V P 和S P ,都可以用一个代表性尺寸L,及a 和b 两个系数表示()44623-==bLS aLV P P则,形状系数ψ可见形状系数不仅与比表面积有关,也与代表性尺寸L 选择有关球形度定义为同体积球体表面积与颗粒实际表面积的比值。
上式说明， s ϕ值越小，则比表面积（P P V S /）越大。
一些物料的球形度值范围和球形颗粒的粒度分布与分布函数均匀颗粒料的粒度有一个分布, 粒度分布可以用重量、粒数、表面积或体积表示表示方法有：积累分布频率分布积累分布与频率分布的关系粒度分布的测定:粒度分布可以通过筛分等手段将不同粒度组分分开,然后测各粒度组重量(或体积\表面积等)的方式得到.粒度分布函数: 对测定到的粒度分布,用数理统计的方法表达成以粒度为函数的式子就是粒度分布函数常见的粒度分布函数对数正态分布函数平方根正态分布函数罗森-拉姆勒分布函数对数正态分布函数曲线图示意d(几何平均粒)是两个参数,d 是自变量这个式子中, gσ(几何标准差)和gm因此,只要知道,以上两个参数,就可根据上式,求出任意一个粒度d对应的的颗粒点总量的分数(或百分数).如果, 以上两个参数不知, 则要跟据测定的数据, 通过上式求出来.这个函数近年来逐渐被采用.平方根正态分布函数lg 形式上与(4-8)相似, 取代了d罗森-拉姆勒(Rosin-Rammle)分布函数是使用最广泛的经验分布函数(这是一个从大到小的积累分布函数) 分布曲线示意图式中, Rd----粒度大于d的物料体积(质量)百分数d R,m-----颗粒的罗拉平均粒度.定义是: 大于此粒度的物料体积或质量占总体积或总质量的百分数为36.8%n--------常数积累分布与频率分布的关系积累分布(曲线\函数)可用频率分布(曲线\函数)积分得到频率分布(曲线\函数)可由积累分布(曲线\函数)微分得到⎰=d d d d d f d A min )()()(频率分布对应粒度所占比例粒度d只表示颗粒的粒度为d表示粒度为d 的颗粒所占全部颗粒的的百分数(可通过粒数、表面积、体积或重量相比求出)。
但要注意，用不同的量来比，得到的百分比是不一样的，所以表示百分数时，要说明是什么百分比。
（如重量百分比，体积百分比等 频率分布曲线f(d)积累分布表示积累多少的物理量 积累粒度d表示粒度小于d 的所有颗粒表示粒度小于d 的所有颗粒所对应的物理量（如重量、体积、表面积）或它占全部颗粒物理量的百分数分 积累分布曲线A （d ）平均粒度有各种表示方法, 多数以粒数频率分布进行加权平均. 因所用的基准和方法不同,而有不同的平均粒度粉碎力的种类挤压力冲击力一般是三种力的混合剪切力特定的设备，以一种力为主物料的力学性质硬度：物料的弹性模数有大小, 划分硬和软强度：根据物料的弹性极限应力分，强和弱脆度：根据物料塑性变形区的长短分，脆性和可塑性韧性硬度大物料，需要较多的能量，作用时间也长，粉碎机的材料也要坚硬（如锰钢）粉碎机具速度较低，大的晶体可以用挤压力方式粉碎，但小晶体不适用。
纤维韧性材料，宜用撕裂或切割方式碎解。
水分含量：2-3% 会粘磨具，产生空滑作用，低于2%时，会产生粉尘，应适当加水（如先用水浸，再在粉碎时加水称为湿磨法，用于淀粉，豆制品的溶出作业）热敏性：不耐热的食品，粉碎时要注意冷却处理，或用湿法研磨。
物料在粉碎过程中的变化表面积假说体积假说裂缝假说粉碎能耗的统一公式开路粉碎特点:能量利用低,产品粒度分布广物料 粉碎机作用区 粗细粒在此停留时间长短不一自由粉碎物料粒度分布很宽产品特点:停留时间可能过长,功率消耗大,一台设备获大粉碎比适用:微或超微粉碎场合物料闭路粉碎合格产品二、磨介式粉碎是借助于运动的研磨介质（磨介）所产生的冲击、摩擦、剪切、研磨等作用力，达到对物料颗粒粉碎的目的。
物料受到的粉碎作用力来源于磨介的运动，粉碎效果受磨介的大小、形状、配比与运动方式、物料的充填率、被粉碎物料的粒度（干法）或浓度（湿法）等因素影响。
磨介式粉碎的典型设备有球（棒）磨机、振动磨和搅拌磨三类。
以球磨机为基础，但筒体（容器）不转动，增添搅拌机构以使磨介上下翻动。
大多用在湿法超微粉碎中（也适用于干法处理）。
原理——利用球形或棒形研磨介质作高频振动时产生的冲击、摩擦和剪切等作用力，来实现对物料颗粒的超微粉碎（粒度可达2 ~ 3 μm 以下），同时还能起到混合分散的作用。
振动磨在干法或湿法状态下均可工作。
研磨介质有钢球、钢棒、氧化铝球和不锈钢珠等，可根据物料性质和成品粒度要求选择磨介材料与形状。
为提高粉碎效率，应尽量先用大直径的磨介。
如较粗粉碎时可采用棒状。
而超微粉碎时使用球状。
一般说来，磨介尺寸越小，则粉碎成品的粒度也越小。
球(棒)磨机1 ．结构带大齿圈的圆柱形筒体,内部装(球或棒状的)研磨介质, 两端有端盖，支承于轴承上的中空轴颈。
2. 原理:当筒体转动时，磨介随筒体上升至一定高度后，呈抛物线抛落或呈泻落下滑。
物料从左方(端盖的)中空轴颈进人筒体逐渐向右方扩散移动。
在自左而右的运动过程中，物料受到钢球的冲击、研磨而逐渐粉碎，最终从右方的中空轴颈排出机外。
