7-制药反应设备

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1、制药反应设备第九章P96反应、分离、制剂构成了药品生产的主要工艺过程。药厂所用设备制药专用设备化工设备机械设备原料药生产药物制剂生产反应器基础补充内容釜式流化床1、按反应器结构分管式一、反应器类型固定床塔式2、按相态分类均相反应器液相反应器气相反应器气－液相反应器非均相反应器气－固反应器液－液反应器液－固反应器气－液－固三相反应器固－固反应器反应器2、按操作方式分类等温反应器半连续式间歇式连续式非等温反应器理想反应器4、按流动状况分类非理想反应器3、按操作温度分类二、反应器操作方式1、间歇操作间歇操作的特点：将反应所需的原料一次加

2、入反应器，达到规定的反应程度后即卸出全部物料。然后对反应器进行清理，随后进入下一个操作循环。半连续式间歇式连续式间歇反应过程是一个典型的非稳态过程。基本特征：反应器内物料的组成随时间而变化。间歇操作通常采用釜式反应器，且反应过程中既无物料加入，又无物料输出，因此，可视为恒容过程。优点：间歇反应器具有装置简单、操作方便、适应性强等，在制药工业中应用广泛。2、连续操作连续操作的特点：将反应原料连续地输入反应器，反应物料也从反应器连续流出。连续操作多属于稳态操作此时反应器内任一位置上的反应物浓度、温度、压力、反应速度等参数均不随时间而变

3、化。优点：连续操作具有生产能力大、产品质量稳定、易实现机械化和自动化等，因此大规模工业生产的反应器多采用连续操作。缺点：连续操作适应能力较差，系统一旦建成，要改变产品品种往往非常困难，有时甚至要较大幅度地改变产品的产量也不容易办到。一、离心泵的结构和工作原理3、半连续操作原料或产物中有一种或一种以上的为连续输入或输出，而其余的（至少一种）为分批加入或卸出的操作，均属半连续操作，相应的反应器为半连续反应器。原料药生产中气液反应常常采用半连续操作。例如，氯气和对绿甲苯生产2,4-二氯甲苯。半连续反应器中的物料组成既随着时间而变化，又随

4、位置而变化。釜式、管式、塔式以及固定床反应器等都有采用半连续方式操作的。三、反应器计算基本方程式反应器计算所应用的基本方程式主要有反应动力学方程式、物料衡算式和热量衡算式。1、反应动力学方程式对于均相反应，反应速度可用单位时间、单位体积的反应物料中某一组分摩尔数的变化量来表示，即＋表示生成速度－表示消耗速度CA—组分A的浓度，kmol.m-3用转化率来表示反应速度：反应物的转化率对于等容过程:对于等容过程：如反应AR为n级不可逆反应，则反应动力学方程式可写成：k—反应速度常数，n－反应级数若反应为气相，则反应动力学方程式可以用组分

5、的分压表示：kp—以反应物压力表示的反应速度常数，pA－反应体系中反应物A的分压，PaR—理想气体常数，8.314T－体系温度，K用不同组分表示化学反应速度时数值也不一定相同，如反应组分A、B的消耗速度与组分M、N生成速度关系式如果反应为理想气体，则kp和k的关系2、物料衡算式在微元时间内，在微元体积中，对反应物A进行物料衡算得A的输入量－A的输出量－A的消耗量＝A的积累量反应物的消耗量取决于化学反应速度，应为物料衡算式给出了反应器内反应物浓度或转化率随位置或时间的变化关系。3、热量衡算式在微元时间内对微元体积进行热量衡算得物料带

6、入的热量－物料带出的热量＋过程热效应＋环境或载热体输入热量＝积累热量过程热效应由物理变化热效应和化学变化热效应组成。当物理变化热可以忽略时，上式可写成物料带入的热量－物料带出的热量＋化学变化热＋环境或载热体输入热量＝积累热量在微元时间内，在微元体积中因反应产生的化学变化热为热量衡算式给出了反应器内温度随位置或时间的变化关系。等温过程反应器计算热量衡算式反应动力学方程式联立求解物料衡算式反应动力学方程式联立求解物料的流动混合状况直接影响着反应器内浓度和温度的分布，联立解物料衡算式和热量衡算式时，必须知道反应器内物料的流动混合状况。物

7、料衡算式四、理想反应器理想反应器指流体的流动处于理想状况的反应器。对于流体的混合有两种理想极限，即理想混合和理想置换。理想混合的特征是物料达到完全混合，浓度、温度和反应速度处处相等。理想混合的釜式反应器可采用连续、半连续或间歇操作方式。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，固又称“活塞流”或“平推流”。理想反应器内反应物和产物的浓度变化情况：釜式反应器及工艺计算第一节1、结构轴封搅拌装置搅拌轴搅拌器工艺接管搅拌罐和搅拌轴之间的动密封罐体传热装置传动装置搅拌罐仪表及防爆装置等一、釜式反

8、应器的结构、特点及应用主要部件搅拌器（也称搅拌桨和叶轮）闭式开式轴向流切向流流型：搅拌器旋转时，在搅拌器产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动，这种循环流动的途经称为流型。基本流型径向流根据釜盖和罐体连接方式不同釜式反应器分为两类流体的流动方