第二章第一节粉碎及筛分设备
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粉碎、筛析和混合设备的使用【实验目的】1.掌握粉碎、筛析和混合的常用方法、原理及适用范围。
2.了解常见粉碎、筛析和混合设备的结构、操作方法、原理及注意事项。
【实验器材】破碎机、柴田式粉碎机、万能粉碎机、球磨机、超微粉碎机、胶体磨、电动筛、分样筛、旋风分离器、槽型混合机、三维运动混合机山楂药材、六神曲细粉、麦芽细粉【实验原理】一、粉碎:1.原理:借助机械力来部分地破坏物质分子间的内聚力,使大块固体物料碎裂成小颗粒或细粉,即将机械能转化成表面能的过程。
2.方法:(1)干法粉碎:适用于大多数的中药材。
包括混合粉碎(串料、串油、蒸罐)和单独粉碎,后者适用于贵重细料药、毒性、刺激性、氧化性或还原性药材。
(2)湿法粉碎:适用于毒性、刺激性药材、矿物药。
包括水飞法和加液研磨法。
(3)低温粉碎:适用于软化点低、熔点低、热敏性、热塑性强、富含糖分或挥发油的药材。
(4)超微粉碎:适用于大多数的中药材。
可进行干法、湿法、低温粉碎。
二、筛析:1.“过筛”是根据物料体积的不同,借助网孔性工具,使粗粉与细粉得以分离;2.“离析”是根据物料质量的不同,借助水流或气流,使轻粉与重粉得以分离。
三、混合:1.原理:切变作用、对流作用、扩散作用。
2.方法:(1)搅拌混合:适用于色泽、质地相近的药粉之间的混合。
(2)研磨混合:适用于少量药物的混合,混合速度较慢。
(3)过筛混合:适用于大多数干燥药粉的混合,但易分层。
【实验内容】一、粉碎设备:1.破碎机(1)构造:进料斗、出料口、固定切刀、活动切刀、弧形筛网、电机等。
(2)原理:剪切式。
(3)特点:操作简单;刀口距离可根据细度要求进行调节。
(4)适用范围:大块物料的粗碎。
不适用于坚硬、黏软药物的粉碎。
(5)注意事项:先开机至转速稳定后再投料。
2.柴田式粉碎机(1)构造:进料斗、出料口、转轴、打板、挡板、风扇、电机等。
(2)原理:撞击式。
(3)特点:结构简单、体积较小,操作方便;可粉碎不同细度要求的药物;粉碎能力强;清洗不便。
抖量和其他动力学因素的影响而可以改变。
振动筛运动特点是频率高、振幅小,物料在筛面上作跳跃运动,因而生产率和筛分效率都较高、振动筛适用于各种筛分作业。
振动筛的种类很多,见下图1-14。
共振筛也曾被大量应用,但因其结构复杂、工作稳定性差、调整困难、维修量大等缺点,目前已不再制造。
椭圆振动筛的筛分效果较好,但结构复杂,目前应用不多。
限定中心式圆振动筛,俗称偏心式振动筛、半振动筛或陀旋筛,工作时筛子中部作圆运动,给、排料端作椭圆运动,其主要缺点是传给地基的动负荷较大,另外需要曲轴和较多的轴承,结构复杂,已经被淘汰。
偏心轴式自定中心园振动筛的的轴制造成本较高,因此这种筛于很少制造。
4.其他筛分机其他筛分机如旋转概率筛、立式(卧式)振动(无振动)离心筛、弛张筛、强化筛和变幅筛等。
与上面所述的筛分机比较,这些筛分机的结构形式、运动形式和工作原理都是特殊的、新颖的,是对细、湿、粘的物料进行干法筛分的新设备。
二、惯性振动筛的基本组成与工作原理惯性振动筛一般简称振动筛,工作时的强迫力由安装在筛箱上的惯性激振器产生,因此面得名。
1、振动筛分类(1)圆振动筛圆振动筛的基本组成与工作原理如图1-15所示。
(2)直线振动筛直线振动筛的基本组成与工作原理如图1-16所示。
2、振动筛的主要部件(1)筛箱1)筛框把筛面固定在筛框里就构成了筛箱,筛框是用型钢组合起来的结构件,对它的基本要求是具有较大的整体刚度和抗疲劳强度。
如图1-17所示。
2)筛面对筛面的基本要求是:有足够的机械强度、最大的开孔率、筛孔不易堵塞。
所谓开孔率,是指筛孔总面积与整个筛面面积之比,常见的筛面有筛蓖、筛板、筛网、筛片和筛布等几种。
按材质可分为金属和非金属两种。
①筛蓖:筛蓖从小平行排列的具有一定断凹形状的一组蓖条直接固定在筛框横梁上而构成的筛面,因此又称为蓖条筛面或棒条筛面。
常见的蓖条的形状如图1-18所示。
筛蓖的蓖条较粗、强度及刚度均较大,故各蓖条间不设置横向构件,因此,工作团平滑。
《制药设备与工艺设计》教学大纲课程编码:27A22702 学分: 3.0 课程类别:专业任选课计划学时:48 其中讲课:48 实验或实践:0适用专业:制药工程推荐教材:张珩,王存文主编《制药设备与工艺设计》(第一版)高等教育出版社 2008年10月参考书目:刘书志主编《制药工艺与设备》(第一版)化学工业出版社 2008年2月课程的教学目的与任务本课程是制药工程专业专业教学计划中一门专业必修课。
本课程教学以讨论制药工艺的基础知识及制药设备的结构原理为主,讲述制药工艺的流程设计、物料衡算、热量衡算、设备设计与选型等基本理论,讲述基本的制药工程设备,如粉碎设备、筛分设备、混合设备、制粒设备、搅拌设备、发酵设备、膜分离设备、冷冻设备、结晶设备等设备的原理、分类、结构、适用场合等知识。
课程的基本要求通过教学,培养学生对制药工艺的理解,以及对制药设备在制药工程中作用的理解,使学生熟练掌握制药工艺与设备相关知识。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议(含课内实验)第一章:粉碎与筛分设备建议学时:8[教学目的与要求][教学重点与难点] 粉碎与筛分设备的原理及种类。
[授课方法] 讲授/实验[授课内容]§1.1粉碎的原理及粉碎机械分类。
§1.2锤式粉碎机的粉碎原理及结构。
§1.3球磨机的粉碎原理及结构。
§1.4振动磨的粉碎原理及结构。
§1.5气流粉碎磨的粉碎原理及工艺。
第二章:混合与制粒设备建议学时:8[教学目的与要求] 熟悉混合与制粒的原理了解混合与制粒设备的类型掌握各种混合设备的混合原理了解混合设备的结构了解混合设备的适用场合掌握制粒设备的工作原理了解制粒设备的结构了解制粒设备的适用场合。
[教学重点与难点] 各种混合与制粒设备的原理及种类。
[授课方法] 讲授/实验[授课内容]§2.1 混合的原理及混合设备分类。
§2.2 容器旋转型混合机的混合原理及结构。