制药工程-课本习题解答
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制药工程专业英语课后练习题含答案题目一:Drug Substance Manufacturing1.What is Drug Substance Manufacturing?–A. It is the process of producing a finished drug product.–B. It is the process of producing the activeingredient or drug substance used in a drug product.–C. It is the process of packaging and labeling a finished drug product.–D. It is the process of performing clinical trials ona drug product.Answer: B. It is the process of producing the active ingredient or drug substance used in a drug product.2.What are the steps involved in Drug Substance Manufacturing?–A. Synthesis, isolation, and purification.–B. Packaging, labeling, and testing.–C. Clinical trials, manufacturing, and distribution.–D. None of the above.Answer: A. Synthesis, isolation, and purification.3.What is the mn purpose of Drug Substance Manufacturing?–A. To produce a finished drug product for human use.–B. To provide the active ingredient or drug substance used in a drug product.–C. To test and validate the safety and efficacy of a drug product.–D. To distribute a drug product to consumers.Answer: B. To provide the active ingredient or drug substance used in a drug product.题目二:Pharmaceutical Formulation1.What is Pharmaceutical Formulation?–A. It is the process of producing a finished drug product.–B. It is the process of selecting and combining ingredients to produce a drug product.–C. It is the process of packaging and labeling a finished drug product.–D. It is the process of performing clinical trials ona drug product.Answer: B. It is the process of selecting and combining ingredients to produce a drug product.2.What are the key considerations in PharmaceuticalFormulation?–A. Safety, efficacy, and stability.–B. Cost, avlability, and taste.–C. Appearance, texture, and smell.–D. None of the above.Answer: A. Safety, efficacy, and stability.3.What is the role of excipients in Pharmaceutical Formulation?–A. They are the active ingredients in a drug product.–B. They are the inactive ingredients in a drug product that help to improve its properties.–C. They are the ingredients in a drug product that are responsible for the color and flavor.–D. None of the above.Answer: B. They are the inactive ingredients in a drug product that help to improve its properties.题目三:Good Manufacturing Practice (GMP)1.What is Good Manufacturing Practice (GMP)?–A. It is a set of regulations and guidelines that ensure the quality and safety of pharmaceutical products.–B. It is a set of regulations and guidelines that ensure the efficacy of pharmaceutical products.–C. It is a set of regulations and guidelines that ensure the affordability of pharmaceutical products.–D. None of the above.Answer: A. It is a set of regulations and guidelines that ensure the quality and safety of pharmaceutical products.2.What are the key components of Good Manufacturing Practice(GMP)?–A. Quality control, documentation, and facility design.–B. Clinical trials, manufacturing, and distribution.–C. Cost control, inventory management, and customer service.–D. None of the above.Answer: A. Quality control, documentation, and facility design.3.Why is Good Manufacturing Practice (GMP) important?–A. It helps to ensure the quality and safety ofpharmaceutical products.–B. It helps to reduce the cost of producingpharmaceutical products.–C. It helps to increase the avlability ofpharmaceutical products.–D. None of the above.Answer: A. It helps to ensure the quality and safety of pharmaceutical products.总结本文介绍了制药工程专业英语中的几个重要概念和术语,包括Drug Substance Manufacturing(药品物质制造)、Pharmaceutical Formulation(制剂开发)以及Good Manufacturing Practice(良好生产规范)。
制药工程学作业二一、工艺流程设计方案比较1、在药品精制中,粗品常先用溶剂溶解,然后加入活性炭脱色,最后再滤除活性炭等固体杂质。
假设溶剂为低沸点易挥发溶剂,试确定适宜的过滤流程。
2、用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯。
已知混酸的组成为:HNO3 47%、H2SO4 49%、H2O 4%;氯苯与混酸中HNO3的摩尔比为1:1.1;反应开始温度为40~55o C,并逐渐升温至80o C;硝化时间为2h;硝化废酸中含硝酸小于1.6%,含混合硝基氯苯为获得混合硝基氯苯量的1%。
试通过方案比较,确定适宜的硝化及后处理工艺流程。
3、在加压连续釜式反应器中,用混酸硝化苯制备硝基苯。
已知混酸组成为:HNO 3 5%、H 2SO 4 65%、H 2O 30%;苯与混酸中HNO 3的摩尔比为1:1.1;反应压力为0.46MPa ,反应温度为130o C ;反应后的硝化液进入连续分离器,分离出的酸性硝基苯和废酸的温度约为120o C ;酸性硝基苯经冷却、碱洗、水洗等处理工序后送精制工段。
试以单位能耗为评判标准,确定适宜的工艺流程。
4、甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸的反应方程式为 CH 3CH 3SO 3H + H 2SO 4+ H 2O 110~140 C已知反应在间歇釜(磺化釜)中进行,磺化反应速度与甲苯浓度成正比,与硫酸含水量的平方成反比。
为保持较高的反应速度,可向甲苯中慢慢加入浓硫酸。
同时,应采取措施将磺化生成的水及时移出磺化釜。
试通过方案比较,确定适宜的脱水工艺流程。
二、生产方式的选择试分析连续生产方式、间歇生产方式、联合生产方式的特点、优势和区别。
三、为保持主要设备之间的能力平衡,提高设备利用率应满足的关系是四、在工艺流程设计中,充分考虑(),以降低原辅材料消耗,提高产品收率;充分考虑(),以提高能量利用率,降低能量单耗,是降低产品成本的两个重要措施。
五、工艺流程框图是在工艺路线和生产方法确定之后,物料衡算开始之前表示()的一种定性图纸,是最简单的工艺流程图,其作用是(),包括()和()。
制药化工原理课后习题答案The latest revision on November 22, 2020绪论2.解:∴2321001325.1mJmNmNatmL⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1JatmL⨯=⋅以J·mol-1·K-1表示R的值R =××102 J﹒mol-1﹒K-1= J﹒mol-1﹒K-1第一章流体流动1.表压=-真空度=-×104Pa绝压=×104 Pa2.解:设右侧水面到B′点高为h3,根据流体静力学基本方程可知PB=PB′则ρ油gh2=ρ水gh3h=h1+h3=892mm3.解:正U型管水银压差计由图可知 PA =P1+(x+R1)ρ水gP B =P 2+x ρ水g∵P 1-P 2=∴P A -P B =+ρ水gR 1又有P A =P C P C = P B +ρHg gR 1∴ρHg gR 1=+ρ水gR 1∴mm m s m m kg R 00.200200.081.9)100013600( 2.472kPa231==⋅⨯⋅-=--倒U 型压差计 设右侧管内水银高度为M∵指示流体为空气∴P C =P DP 1=P C +ρ水g(R 2+M) P 2=P D +ρ水gM∴mm m sm m kg R 0.2522520.081.91000 2.472kPa232==⋅⨯⋅=- 4.(1)P B =-(表)(2)R ′=7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=×π××2)2×10-6=×10-3m 3/sWs=Vs ρ=×10-3×1840=s8.解:由题可知:1—1′截面:P 1=×105Pa u=0以2—2′截面为基准水平面∴z 1=3m2—2′截面:设管内流速为u z 2=03—3′截面:u, z 3=3m4—4′截面:u, z 4=3+=5—5′截面:u, z 5=3m6—6′截面:u, z 6=2m, P 6=×105Pa根据伯努利方程:We=0, ∑h f =0有ρ++=ρ+62611P 2u gz P gz∵P 1=P 6 ∴u 2/2=g(z 1-z 6)=有ρρ222112P u gz P gz ++=+×3+×105/1000=+P 2/1000∴P 2=×105Pa×105/1000=+P 3/1000∴P 3=×105Pa×3+×105/1000=×++P 4/1000∴P 4=×105Pa∴P 5=×105Pa9. (1)u=s V h =h(2)Δz=解:ηNeN =Ne=We ﹒Ws取釜内液面为1—1′截面,高位槽内液面为2—2′截面根据伯努利方程:f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ22222111221—1′截面:z 1=0, P 1=-×104(表压), u 1=02—2′截面:z 2=15m, P 2=0(表压), AWsu ρ=2A=πd 2/4=×π×[(76-4×2)×10-3]2=×10-3m 2∴s m h m u /46.1/3.524710501063.3102342==⨯⨯⨯=- 173740106105046.11068Re 43=⨯⨯⨯⨯==--μρdu >4000 湍流又ε/d=×10-3/68×10-3=×10-3查图得λ=查表1—3得,ξ全开闸阀= ξ半开截止阀= ξ90°标准弯头= ξ进= ξ出=1∴h f ′=++3×+×2=kg∴∑h f =+=kgWe=kgNe=×2×104/3600=N==12.解:1—1′:高位槽液面 2—2′:出口管内侧列伯努利方程 f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ2222211122z 2=0, z 1=4m, P 1=P 2=0(表), u 1=0, We=0∴∑hf +u22/2=4g∑hf = hf+hf′查表1—3得,ξ半开截止阀= ξ90°标准弯头=hf ′=∑ξ﹒u22/2=++×u22/2=×u22/2∴gdu4)75.10201(222=++λ化简得(400λ+×u22/2=20℃时μ水=λ=f(Re)=f(u2) 需试差321075.49Re⨯==uduμρ假设 u0 Re λ→ u0 01.0=dε766307960082588∴截止阀半开时该输水系统的u=sVs=uA=×π×=s∴Vs=h第二章 流体输送设备1、解:分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面,由伯努力方程得:其中,12Z Z -= m ;41109.1⨯-=p Pa(表压);52107.4⨯=p Pa(表压);21u u =;21,-f H =0;20℃时水的密度3m kg 2.998-⋅=ρ。
中药制药工程思考题:1、什么是中药工程?答:中药工程是运用化学、物理方法或手段来争论中草药的加工和制造过程,使此过程能产生一种的药物剂型和药物产品,同时争论制造〔生产〕过程的共同规律,摸索最正确的工艺条件、解决规模放大和大型化生产中消灭的诸多工程技术问题。
2、传统的中药制药工程是怎样的?存在什么问题?答:传统的中药制药工程:⑴工艺:静态提取〔浸渍、煎煮、渗漉〕,传统浓缩,酒精沉淀,大锅收膏,托盘烘干;⑵剂型:丸、散、膏、丹。
存在的问题:提取温度高、时间长、步骤多,热敏物质易被破坏,挥发组织易损失等。
3、中药制药工程中存在哪些化学工程问题?答:⑴通过提取等工序, 将药效物质从构成药材的动植物组织器官中分别出来;⑵通过过滤等工序,将药液和药渣进展分别;⑶通过沉淀等工序,实现微小粒子及大分子非药效物质与溶解于水或醇等溶剂中的其他成分分别;⑷通过浓缩、枯燥等工序,实现溶剂与溶质的分别。
4、争论中药提取理论意义何在?答:中药提取是龙头技术,有适当的提取量为根底,量化和掌握提取的过程参数。
将有利于提高中药提取效率,降低能源消耗,缩短生产周期,稳定产品质量,同时也为中药提取过程和中药产品标准化,标准化,供给理论根底。
5、为什么说提取过程〔浸取〕是历史悠久的单元操作之一答:在中药制药工业,长期以来已有的提取操作有:浸渍,煎煮,渗漉,浸煮, 回流提取和循环提取等,现代中医药工业的进展,又消灭了超临界二氧化碳流体萃取,微波关心提取等高技术。
提取过程实质上是溶质由固相传递到液相的传质过程。
古代用的药材一般都是固体药材,所以需要我们对中药进展提取,把固体药物看成由可溶性〔溶质〕和不可溶〔载体〕所组成的混合物。
中药提取就是把重要药材中的可溶性组分从中药的固体基块中转移到液相。
从而得到含有溶质的提取液的过程。
6、植物性药材的提取过程有哪几个相互联系的阶段所组成?答:植物性药材的提取过程是由潮湿,渗透,解吸,溶解,集中和置换等几个相互联系的阶段所组成。
第一章制药工程设计概述一、名词解释1. 项目建议书2. 可行性研究报告3. 设计任务书4. 两阶段设计5. 试车二、简答题1. 简述工程项目从计划建设到交付生产所经历的基本工作程序。
2. 简述可行性研究的任务和意义。
3. 简述可行性研究的阶段划分及深度。
4. 简述可行性研究的审批程序。
5. 简述设计任务书的审批及变更。
6. 简述设计阶段的划分。
7. 简述初步设计阶段的主要成果。
8. 简述初步设计的深度。
9. 简述初步设计的审批及变更。
10. 简述施工图设计阶段的主要设计文件。
11. 简述施工图设计阶段的深度。
12. 简述制药工程项目试车的总原则。
第二章厂址选择和总平面设计一、名词解释1. 等高线2. 风向频率3. 主导风向4. 风玫瑰图5. 建筑系数6. 厂区利用系数7. 绿地率8. 生产车间9. 辅助车间10. 公用系统10. 地理测量坐标系11. 建筑施工坐标系12. 空气洁净度13. 洁净厂房二、简答题1. 简述厂址选择的基本原则。
2. 简述厂址选择程序。
3. 简述厂址选择报告的主要内容。
4. 简述总平面设计的依据。
5. 简述总平面设计的原则。
6. 简述总平面设计的内容和成果。
7. 简述GMP对厂房洁净等级的要求。
8. 简述洁净厂房总平面设计的目的和意义。
9. 简述洁净厂房总平面设计原则。
第三章工艺流程设计一、名词解释1. 报警装置2. 事故贮槽3. 安全水封4. 爆破片5. 安全阀6. 溢流管7. 阻火器8. 载能介质9. 设备位号10. 仪表位号10. 就地仪表11. 集中仪表二、简答题1. 简述工艺流程设计的作用。
2. 简述工艺流程设计的任务。
3. 简述工艺流程设计的基本程序。
4. 简述连续生产方式、间歇生产方法和联合生产方式的特点。
5. 简述工艺流程设计的成果。
三、设计题1. 离心泵是最常用的液体输送设备,常通过改变出口阀门的开度来调节其输出流量,试确定该方案带控制点的工艺流程图。
绪论2.解:∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅- ∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=-真空度=-4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解:设右侧水面到B ′点高为h 3,根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3h=h 1+h 3=892mm3.解:正U 型管水银压差计 由图可知 P A =P 1+(x +R 1)ρ水gP B =P 2+x ρ水g∵P 1-P 2=2.472kPa ∴P A -P B =2.472kP A +ρ水gR 1 又有P A =P C P C = P B +ρHg gR 1∴ρHg gR 1=2.472kPa +ρ水gR 1∴mm m s m m kg R 00.200200.081.9)100013600( 2.472kPa231==⋅⨯⋅-=--倒U 型压差计 设右侧管内水银高度为M∵指示流体为空气∴P C =P DP 1=P C +ρ水g(R 2+M) P 2=P D +ρ水gM∴mm m s m m kg R 0.2522520.081.91000 2.472kPa232==⋅⨯⋅=-4.(1)P B =-845.9Pa(表) (2)R ′=0.178m 7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/s8.解:由题可知:1—1′截面:P 1=1.013×105Pa u=0以2—2′截面为基准水平面∴z 1=3m2—2′截面:设管内流速为u z 2=0 3—3′截面:u, z 3=3m4—4′截面:u, z 4=3+0.5=3.5m 5—5′截面:u, z 5=3m6—6′截面:u, z 6=2m, P 6=1.013×105Pa 根据伯努利方程:We=0, ∑h f =0有ρ++=ρ+62611P 2u gz P gz∵P 1=P 6 ∴u 2/2=g(z 1-z 6)=9.8有ρρ222112P u gz P gz ++=+9.8×3+1.013×105/1000=9.8+P 2/1000∴P 2=1.209×105Pa 1.013×105/1000=9.8+P 3/1000∴P 3=0.915×105Pa9.8×3+1.013×105/1000=9.8×3.5+9.8+P 4/1000∴P 4=0.866×105Pa ∴P 5=0.915×105Pa9. (1)u=1.55m/s V h =10.95m 3/h (2)Δz=2.86m 解:ηNeN =Ne=We ﹒Ws取釜内液面为1—1′截面,高位槽内液面为2—2′截面根据伯努利方程:f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ22222111221—1′截面:z 1=0, P 1=-2.5×104(表压), u 1=0 2—2′截面:z 2=15m, P 2=0(表压), AWsu ρ=2 A=πd 2/4=0.25×π×[(76-4×2)×10-3]2=3.63×10-3m 2∴s m h m u /46.1/3.524710501063.3102342==⨯⨯⨯=- 173740106105046.11068Re 43=⨯⨯⨯⨯==--μρdu >4000 湍流又ε/d =0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3 查图得λ=0.029 查表1—3得,ξ全开闸阀=0.17 ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 ξ进=0.5 ξ出=1∴h f ′=(0.17+9.5+3×0.75+1.5)×1.462/2=14.2J/kg∴∑h f =22.7+14.2=36.9J/kgWe =208.87J/kgNe =208.87×2×104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解:1—1′:高位槽液面 2—2′:出口管内侧列伯努利方程 f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ2222211122z 2=0, z 1=4m, P 1=P 2=0(表), u 1=0, We=0∴∑h f +u 22/2=4g ∑h f = h f +h f ′查表1—3得,ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75h f ′=∑ξ﹒u 22/2=(9.5+0.75+0.5) ×u 22/2=10.75×u 22/2∴g du 4)75.10201(222=++λ化简得(400λ+11.75)×u 22/2=39.220℃时μ水=1.005λ=f(Re)=f(u 2) 需试差 321075.49Re ⨯==u du μρ假设 u 0 Re λ → u 0 01.0=dε1.5 76630 0.039 1.66 1.6 79600 0.039 1.66 1.66 82588 0.0388 1.66 ∴截止阀半开时该输水系统的u 0=1.66m/sVs=uA=1.66×0.25π×0.052=0.00326m 3/s∴Vs=11.73m 3/h第二章 流体输送设备1、解:分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面,由伯努力方程得: 其中,12Z Z -=0.4 m ;41109.1⨯-=p Pa(表压);52107.4⨯=p Pa(表压);21u u =;21,-f H =0;20℃时水的密度3m kg 2.998-⋅=ρ。
1.验证的概念:能证实任何程序、生产过程、设备、物料、活动或系统确实能导致预期结果的有文件证明的行为。
2.设计确认DQ 安装确认IQ 运行确认OQ 性能确认PQ3.空气净化系统的验证:测试仪器的校正、安装确认、运行确认、性能确认、(洁净度测定)纯水系统验证:安装确认、运行确认、系统监控、日常监测、验证周期。
制药设备验证:设计确认DQ、工厂验收测试FAT、现场验收测试SAT、安装验证IQ、操作验证OQ及性能验证PQ。
4.片剂生产工艺流程:1.粉粹筛分2.混合3.制粒4.干燥5.压片6.包衣7.包装制粒方法:湿法制粒一步制粒制粒流化干燥湿法制粒设备及其原理:快速混合制粒机(卧式)通过搅拌器混合及高速旋转制粒刀切制将快速翻动和转动的物料制成颗粒。
5.烘箱干燥:加热器将空气加热,热风和烘盘上的湿物料之间进行传质和传热,带走水分,从而将物料干燥。
应用:干燥时间长,不适用于含热敏性物料的干燥。
喷雾干燥:用雾化器将溶液喷成雾滴分散于热气流中,使水分迅速蒸发直接获得干燥产品的设备。
真空干燥器:在密闭容器中抽去空气后进行干燥。
干燥时间长,不适合任何热敏性物料的干燥。
(工作原理及使用范围)6.雾化器类型:1.压力式:利用高压泵将溶液压至20-200atm,经喷嘴喷成雾滴。
适用于粘性料液,动力消耗小,但需要高压泵。
2.气流式:利用压缩空气的高速运动使料液在喷嘴出口处雾化成液滴。
适用于任何粘度的料液,但动力消耗大。
3.离心式:利用高速旋转的转盘,使注于其上的溶液获得最大的离心能量,在盘的边缘分散成雾滴。
适用于高粘度料液的干燥,动力消耗介于两者之间,但造价高。
(工作原理优缺点喷雾干燥特点)7.单冲压片机与旋转冲压片机出片各用什么调节?1.出片机构的主要作用是将中模孔内压制成型的片剂推出。
2.常采用坡度导轨,使下冲渐渐上升,直至推出片剂。
8.片剂包装类型:瓶装、双铝和铝塑生产洁净区分级:非无菌药品中的口服固体药品的暴露工序应在30万级中进行。
制药工程学课后习题答案制药工程学课后习题答案制药工程学是一门涉及药物生产和制造过程的学科,它包括了药物研发、药物设计、药物生产等多个方面的知识。
在学习这门课程时,我们经常会遇到一些习题,下面是一些常见的制药工程学课后习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。
习题一:什么是药物研发过程中的“临床前研究”?它包括哪些内容?答案:药物研发过程中的“临床前研究”是指在进行临床试验之前,对药物进行的一系列实验和研究。
它主要包括以下内容:1. 药物化学研究:对化学结构进行分析和优化,寻找更有效的合成方法。
2. 药物药理学研究:通过动物实验,研究药物的作用机制、毒性和副作用等。
3. 药物代谢动力学研究:研究药物在体内的代谢过程,包括吸收、分布、代谢和排泄等。
4. 药物毒理学研究:评估药物的毒性和安全性,确定最大耐受剂量。
5. 药物制剂研究:研究药物的制剂形式,如片剂、胶囊、注射液等。
习题二:药物的生产过程中,为什么需要进行灭菌?答案:药物的生产过程中需要进行灭菌是为了确保产品的无菌状态,以防止药物在使用过程中引起感染。
灭菌的方法主要有以下几种:1. 热灭菌:使用高温蒸汽或干热对药物进行灭菌,常用于制备注射剂和眼药水等无菌制剂。
2. 化学灭菌:使用化学消毒剂对药物进行灭菌,常用于制备外用药物和口服液等。
3. 辐射灭菌:使用电离辐射(如γ射线)对药物进行灭菌,常用于一次性医疗器械和药物包装材料等。
习题三:什么是药物的稳定性?它对药物的质量有何影响?答案:药物的稳定性是指药物在一定条件下,其化学和物理性质的变化程度。
药物的稳定性对药物的质量有重要影响,主要表现在以下几个方面:1. 药效的稳定性:药物的稳定性直接影响药物的疗效,如果药物不稳定,可能会导致药效降低或完全失效。
2. 药物的安全性:药物的不稳定性可能导致药物分解产生有毒物质,对人体产生不良反应。
3. 药物的保存性:药物的稳定性决定了药物的保存期限和保存条件,如果药物不稳定,可能导致药物过期失效。
一、名称解释(每题2分,共20分)1.理想混合反应器:是指流体处于理想状况的反应器。
对于流体混合,有两种理想极限,即理想混合和理想置换。
2.积分稀释热:恒温恒压下,将一定量的溶剂加入到含1 mol溶质的溶液中,形成较稀的溶液时所产生的热效应。
3.对流混合:若混合设备翻转或在搅拌器的搅动下,颗粒之间或较大颗粒群之间将产生相对运动,而引起颗粒之间的混合,这种混合方式称为对流混合。
4.载能介质:5.建筑施工坐标系:建筑施工坐标轴分别用A和B表示,故又称为AB坐标系。
6.安全水封:7.丸剂的滴制:利用分散装置将熔融液体粒化,再经冷却装置将其固化成球形颗粒的操作,又称为滴制造粒。
8.单程转化率:表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量占通入反应器的反应物总量的百分数。
9.打旋现象:当搅拌器置于容器中心搅拌低粘度液体时,若叶轮转速足够高,液体就会在离心力的作用下涌向器壁,使器壁处的液面上升,而中心处的液面下降,结果形成一个大漩涡的现象。
10.超声空化现象:是指超声波的作用下,液体内部将产生无数内部几近真空的微气泡,在超声波的压缩阶段,刚形成的微气泡因受压而湮灭,随之产生高温高压的这种现象。
二、填空题(每空1分,共20分)1. 理想置换的特征是在与流动方向垂直的截面上,各点的流速和流向完全相同,就像活塞平推一样,故又称为活塞流或平推流。
2. 混合液包括:低粘度均相液体混合、高粘度液体的混合、非均相液体的混合、固体溶解四种溶液类型。
3. 锚式和框式搅拌器常用于中、高粘度液体的混合、传热及反应等过程。
4. 造粒设备包括有:摇摆式颗粒机、高效混合造粒机、沸腾造粒机三种。
5. 明胶液是由明胶、甘油和蒸馏水配制而成的。
6. 按使用范围的不同,制药用水可分为饮用水、纯化水、注射用水、灭菌注射用水四大类。
7. 在相同条件下,径向型的涡轮式搅拌器比轴流型的推式搅拌器提供的提供的功率要大。
三、单项选择题(每题1分,共15分)1. 对于技术成熟的中、小型工程项目,为简化设计步骤,缩短设计时间,一般采用B__设计。
绪论2.解:51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅- ∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=-真空度=-4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解:设右侧水面到B ′点高为h 3,根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm3.解:正U 型管水银压差计 由图可知 P A =P 1+(x +R 1)ρ水gP B =P 2+x ρ水g ∵P 1-P 2=2.472kPa ∴P A -P B =2.472kP A +ρ水gR 1又有P A =P C P C = P B +ρHg gR 1∴ρHg gR 1=2.472kPa +ρ水gR 1∴mm m sm m kg R 00.200200.081.9)100013600( 2.472kPa231==⋅⨯⋅-=-- 倒U 型压差计 设右侧管内水银高度为M∵指示流体为空气∴P C =P DP 1=P C +ρ水g(R 2+M) P 2=P D +ρ水gM ∴mm m sm m kg R 0.2522520.081.91000 2.472kPa232==⋅⨯⋅=- 4.(1)P B =-845.9Pa(表)(2)R ′=0.178m 7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 8.解:由题可知:1—1′截面:P 1=1.013×105Pa u=0以2—2′截面为基准水平面∴z 1=3m2—2′截面:设管内流速为u z 2=0 3—3′截面:u, z 3=3m4—4′截面:u, z 4=3+0.5=3.5m 5—5′截面:u, z 5=3m6—6′截面:u, z 6=2m, P 6=1.013×105Pa 根据伯努利方程:We=0, ∑h f =0有ρ++=ρ+62611P 2u gz P gz∵P 1=P 6 ∴u 2/2=g(z 1-z 6)=9.8有ρρ222112P u gz P gz ++=+9.8×3+1.013×105/1000=9.8+P 2/1000∴P 2=1.209×105Paρρ323112P u gz P gz ++=+1.013×105/1000=9.8+P 3/1000∴P 3=0.915×105Paρρ424112P u gz P gz ++=+9.8×3+1.013×105/1000=9.8×3.5+9.8+P 4/1000∴P 4=0.866×105Paρρ525112P u gz P gz ++=+∴P 5=0.915×105Pa9. (1)u=1.547m/s V h =10.9m 3/h (2)Δz=2.82m11.解:ηNeN =Ne=We ﹒Ws取釜内液面为1—1′截面,高位槽内液面为2—2′截面根据伯努利方程:f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ22222111221—1′截面:z 1=0, P 1=-2.5×104(表压), u 1=0 2—2′截面:z 2=15m, P 2=0(表压), AWsu ρ=2 A=πd 2/4=0.25×π×[(76-4×2)×10-3]2=3.63×10-3m 2∴s m h m u /46.1/3.524710501063.3102342==⨯⨯⨯=- 173740106105046.11068Re 43=⨯⨯⨯⨯==--μρdu >4000 湍流 又ε/d =0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3 查图得λ=0.029kg J u d l h f /7.22246.1068.050029.0222=⨯⨯=⋅=λ查表1—3得,ξ全开闸阀=0.17 ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 ξ进=0.5 ξ出=1∴h f ′=(0.17+9.5+3×0.75+0.5)×1.462/2=14.2J/kg∴∑h f =22.7+14.2=36.9J/kg9.36246.1151050105.224++=+⨯-g WeWe =208.87J/kgNe =208.87×2×104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解:1—1′:高位槽液面 2—2′:出口管内侧列伯努利方程 f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ2222211122z 2=0, z 1=4m, P 1=P 2=0(表), u 1=0, We=0∴∑h f +u 22/2=4g ∑h f = h f +h f ′22u d l h f ⋅=λ查表1—3得,ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 h f ′=∑ξ﹒u 22/2=(9.5+0.75+0.5) ×u 22/2=10.75×u 22/2∴g du 4)75.10201(222=++λ化简得(400λ+11.75)×u 22/2=39.220℃时μ水=1.005×10-3λ=f(Re)=f(u 2) 需试差 321075.49Re ⨯==u du μρ假设 u 0 Re λ → u 001.0=dε1.5 76630 0.039 1.661.6 79600 0.039 1.66 1.66 82588 0.0388 1.66 ∴截止阀半开时该输水系统的u 0=1.66m/sVs=uA=1.66×0.25π×0.052=0.00326m 3/s∴Vs=11.73m 3/h第二章 流体输送设备1、解:分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面,由伯努力方程得:21,2222211122-+++=+++f H gu ρg p Z H g u ρg p Z21,212212122-+-+-+-=⇒f H gu u ρg p p Z Z H其中,12Z Z -=0.4 m ;41109.1⨯-=p Pa(表压);52107.4⨯=p Pa(表压);21u u =;21,-f H =0;20℃时水的密度3m kg 2.998-⋅=ρ。
34.500081.92.998109.1107.44.045=++⨯⨯+⨯+=⇒H mkW 7.13W 1037.170.0360081.92.9987034.504e=⨯=⨯⨯⨯⨯===⇒ηρηgHQ N N3、解:10,v0g ----=f H h ρgp p H ∆(1)20℃时:由附录2及附录7知,水的密度3m kg 2.998-⋅=ρ,饱和蒸气压4v 102335.0⨯=p Pa 。
28.45.2381.92.998102335.01081.944g =--⨯⨯-⨯=⇒H m(2)85℃时:由附录2及附录7知,水的密度3m kg 6.968-⋅=ρ,饱和蒸气压5v 105788.0⨯=p Pa 。
若按附录2中80℃和90℃的平均值0.58735×105计算,则Hg=-1.36m 。
27.15.2381.96.968105788.01081.954g -=--⨯⨯-⨯=⇒H m4、解:10,vg ----=f H h ρgp p H ∆6.15.381.95301045.6106.655--⨯⨯-⨯==-2.21m<-1.5m故该泵不能正常工作。
6、解:21,21221212e 2-+-+-+-=f H gu u ρg p p Z Z H 81.91000109.600104⨯⨯+++==17 m由于输送介质为水,结合13e h m 100-⋅=Q 和17e =H m ,查附录21选IS100-80-125型泵,主要性能参数为:13h m 100-⋅=Q ,20=H m,1min r 2900-⋅=n ,78.0=η,0.7=N kW故泵实际运行时的轴功率为0.7=N kW ,其中因阀门调节所多消耗的功率为kW 05.1W 104878.0360081.91000100)1720(==⨯⨯⨯⨯-==ηρ∆∆g HQ N 第四章 沉降与过滤2、解:tc S bLu V =1S tc s m 025.04036003600-⋅=⨯==⇒bL V u 设颗粒沉降位于层流区,故μρρ18)(s 2c tc gd u -=m 1075.181.9)06.13000(025.010218)(1855s tc c --⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=⇒g u d ρρμ核算流型2023.010206.1025.01075.1e 55tc c t <=⨯⨯⨯⨯==--μρu d R故假设成立,即颗粒沉降位于层流区。
因此,可完全除去的最小颗粒直径为m 1075.15-⨯。
3、解:在操作温度下,气体量13S s m 54.127342727336002160-⋅=+⨯=V =5538.513h m -⋅ 设8μm 颗粒沉降位于层流区,则13526s 2c tc s m 101.4104.31881.9)5.04000()108(18)(----⋅⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u 由tc S NbLu V = 51101.41.48.154.13tc S ≈⨯⨯⨯==⇒-bLu V N 层(需50块隔板) 082.0512.4===⇒N H h m 核算流型2108.4104.35.0101.4108e 4536tc c t <⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==----μρu d R 故假设成立,得降尘室内隔板间距和层数分别为0.082m 和51层。