中药制药工程 教 育 医 原理与设备 药 类 规 (供中药类专业用) 划 教 主编王韵珊 副主编刘落宪 主审施顺清 c 上海科学技术出版社
前言 根据国家教委《全国普通高等教育“八五”期间教材建设规划纲要》要集中力量抓好本 科主要专业主干课程教材建设”的精神,国家中医药管理局统一组织编审出版了普通高等教 育中医药类规划教材。本套教材包括中医学中药学专业的主要课程和针灸、中医骨伤科学 专业主要专业课程教材,计有《医古文》《中医基础理论》《中医诊断学》《中药学》《方剂 学》《中医内科学》《中医外科学》《中医妇科学《中医几科学》《中医急诊学》、《内经选 读》《伤寒论选读》《金匮要略选读》《温病学》《正常人体解剖学》《生理学》《病理学》 《生物化学》《诊断学基础》、《内科学》《针灸学》《经络学》《穴学》《刺法灸法学》《针灸 治疗学》《中医骨伤科学基础》《中医骨伤学》《中医骨病学》《中医筋伤学》《中医学基 础》《药用植物学》《中药化学》《中药药理学》《中药鉴定学》《中药炮制学》《中药药剂 学》《中药制剂分析》《中药制药工程原理与设备》等三十八门课程教材及其相关实践教学 环节教材。 为了提高教材质量、深化教学领域改革,国家中医药管理于一九九二年四月在杭州 召开了全国中医药本科教材建设工作会议,研究部署了本套教材的建设工作,会后下发了 《普通高等教育中医药类规划教材编写基本原则》《普通高等教育中医药类规划教材组织管 理办法》《普通高等教育中医药类规划教材主编单位招标办法》等文件通过招标确定并聘 任了各门教材主编。一九九二年十一月在北京召开的普通高等教育中医药类规划教材建设 工作会议上,成立了普通高等教育中医药类规划教材编审委员会,讨论研究了本套教材的改 革思路,并组成了各门教材编写委员会,确定了审定人。 为了保证教材的编写质量,先后召开了几次工作会议和教材审定会议,对各门课程教学 大纲、教材编写提纲及教材内容进行了认真审定最后还征求了本套规划教材顾问委员会 各位名老中医药专家的意见。通过多次会议以及全体编委审定人的共同努力,在名老中医 药专家的指导下,使本套教材在前五版统编教材的基础上在符合本科专业培养目标的实际 需要方面,在理论联系实际、保持中医理论的系统性和完整性,反映中医药学术发展的成熟 内容和教育改革新成果方面,在明确各门教材的教学目的、确定教材内容的深广度、促进教 材体系整体优化等方面有了较大的提高,使本套规划教材内容能具体体现专业业务培养的 基本要求和教学质量测试的基本标准。对少数教材根据课程设置的需要,进行了较大幅度 的改革,使之更符合教学的需要。根据国家教委有关文件精神各高等中医药院校、高等医 药院校中医药类专业应优先选用这套由国家中医药管理局统一规划组织编审的规划教材 随誉中医药高等教育工作的不断改革与深化本套教材不可避免地还存在一些不足之 处,股切希望各地中医药教学人员和广大读者在使用过程中,提出宝贵意见,以促使本套教 材更完善和更符合现代中医药教学的需要。 普通高等教育中医药类规划教材编审委员会 一九九四年十二月
编写说明 本书是在国家中医药管理局领导下，由普通高等教育中医药类规划教材编审委员会组 织编写的。供全国中医药院校和其他有关院校中药制药专业教学用，也可供从事有关专业 的科研、设计和生产单位工程技术人员参考。 本书是在中国药科大学讲授《中药制药工程原理与设备》原有教材的基础上，结合编者 多年的教学经验，参考国内外有关教材和专著，加以整理、充实和修改而编写成的。书中重 点介绍了中药制药过程中典型设备的基本原理、选型及计算方法，并注意理论联系实际，以 培养学生分析和解决中药制药工艺过程中的实际问题的能力。全书简明扼要、重点突出。书 末附有习题与附录，用以帮助学生对课程内容的更深入理解和掌握。 限子编者的学识和教学水平，书中的缺点和错误在所难免，衷心希望广大师生与同行专 家批评指正。 中药制药工程原理与设备编委会 一九九六年二月
目录 绪论 第一章流体流动… 第一节流体静力学基本方程式 密度………………………………………… 压力 66679 三,流体静力学基本方程式… 四,流体静力学基本方程式的应用……………… 第二节流体在管内的流动…… 流量与流速 二、稳定流动与不稳定流动……… 三、连续性方程式——物料算 6 四、柏努利方程式—能量衡算 五、柏努利方程式的应用…… 第三节流体在管内的流动阻力…… 、粘度 由、由 流体流动的类型 三、边界层 香 四、流动阻力… 五,局部阻力损失 六、管路总能量损失的计算 七、降低流动阻力的途径……… 八、管路计算 第四节流量测量………… 测速管 孔板流置计 三、文丘里流量计 ……………43 四、转子流置计 本章符号说明 第二章输送机械……………………… 第一节液体输送机械… 离心泵 ………47 二、往复泵、旋转泵、欖涡泵 三,各类泵的比软 第二节气体输送机械……………………………………
三、压缩机…… 四、真空泵…………… 第三节固体输送机械…… 带式输送机械 、斗式升降输送机槭 三、螺旋输送机械 四,气力输送 五、加料器…………… 本章符号说明……… 第三章沉降与过滤 第一节沉降… 重力沉降… 二、高心沉降 559 第二节过滤 一,过滤弹作的基本概念 …………………s“83 二、过滤过程的计算基础… 过滤基本方程式 4:P导1号++“:+号 四,过滤计算 五,过滤设备 第三节离心分离… 、商心分离的概念…………… 二,离心分离设备………………………………… 第四节其他分离方法 101 过滤净制 二、湿法净制…… 三,气体的电净制…………………… 本章符号说明…………… 第四章液体搅拌 笫一节机械搅拌装置 搅拌器的类型 二、混合机理………… 第二节搅拌器…… 旋桨式搅器 二、涡轮式搅拌器 三、低转速大片搅拌器 搅拌器的强化措施 五、搅拌器的选型…………………………………………… 笫三节搅拌功率 搅拌器混合效果与功率消託 二.搅拌功率曲线……… +.JI 0 第四节搅拌器的放大……………………… 117 放大的概念
二,搅拌器的放大………… 本章符号说明 第五章传热 第一节概述…… 11 传热方式 热流量和热密度 稳定传热和不稳定传………… 第-节热传导 、傅里叶定律……… 导热系数……… 三,平壁的热传导 門],圆筒壁的热传导…… 第节对流传热… 並本概念………… 二、对流热流量方程和对流传热数… 三、对流传热系数影响凵 凹,对流传热过程的景纲∴;…… 五、涔体无相变际的訇}东玫 六,体有桕变时的对流传熱系数 第四节传热计算 、热流量的计算… 千·均温度差的计……………………… 三,总传热系数的计排………… 只、嘗壁有汽垢时K的 第节辐射传热 、基本慨念 物体的辐射能力 二、物沭间的锱射传热…………… 、气体辐射 五、设备装损失的计 第六节换热器 ·,间壁式热器 型换热器………… 换热器的设计计粪…… 器的选型…… 强化传热过程的途径 本章符号说明 第六章蒸发 第…节蒸发设备……………… 二,蒸发器的选型………
三、蒸发器的辅助设备……… 第二节单效蒸发和真空蒸发 单效燕发流程 二、单效蒸发的计算 真空蒸发 四、蒸发器的生产强度 第三节多效蒸发与节能措施 、多效蒸发流程 二、多效蒸发的计算步 多效蒸发与单效蒸发的比较…… 四、燕发过程的节能措施……………… 木章符号说明 第七章蒸馏 第一节双组分溶液的气液平衡…………………………… 拉乌尔定律和相律………………… 二.气液相平衡图……… 挥发度及相对挥发度 果由 第二节蒸馏方法… 简单蒸馏和平衡蒸馏→……… 202 精馏原理……… 三、精馏流程………… 笫三节连续精馏操作线方程 全塔物料衡算 2()5 操作线方程 20}7 三、回流比的选择 第四节塔板层数的确定 一、理论板层数………………… 214 、实际板层数………… 第五节塔高和塔径的计算 218 塔高的计算…… 二、塔径的计算… 第六节精馏装置的热量衡算与节能 精馏装置的热量衡算 ,精溜装置的节能 第七节蒸馏设备 222 板式塔 填料塔 板式塔和填料塔的比较 第八节恒沸糖馏和萃取褙馏…………… 一,恒沸楠馏 二,萃取精……… 本章符号说明……………………
第八章干燥 第一节混空气的性质和湿度图…………………… 湿空气的性质…… 湿空气的H-h图… 第二节千燥过程的物料衡算和热量衡算 250 于燥过程的物料衡算 二,干燥过程的热量衡算…………………… 第三节千燥速率和千燥时间…… ,物料中所含水分的性质…………… 二、干嫌特性曲线… 三、恒定操作条件下于燥时间的计瓣…… 第四节千燥器 干燥器的基本要求 264 二、燥器的分类……………… 三,干燥器的选型…………… 本章符号说明 第九章粉碎筛分与混合…… 第·节粉碎…… 28 28 粉碎机理…… 三,粉碎方法……… 四,粉碎设备… 第二节筛分 概述 筛的种芙及标准 筛分设备……… 第三节混合 昆合机理… 混合设备 第十章固液提取 292 第一节概述 提取速率公式… 提取原理 提取工艺参数………………… 第二节固液提取工艺流程和设备……………… 圉液提取工艺流程……………… 圊液提取设备 第十一章成型设备 第一节丸剂的设备 丸剂的塑制设备… 二,丸剂的泛制设备
,丸荆的滴制设备……………………… 第二节片剂的设备……… 造粒设备 压片设备… ,影响片强度的因素…… 31U 第:节其他制剂设备 注射剂灌封设备 口服液灌封没备… 三、胶囊剂填和轧囊齐…………… 第十二章工艺设计 315 第一节平面设计原 总体设讨 二.车间平面布置…… …….1316 三、风,空调与净化…… 二节车闯设计 方案设………… 生产工艺流程设计 三,物料衡箅……… 321 四,能量衡算…… 五,议备选择……………… 、面 六、车间布置 七、工艺管路设计 八,非工艺设计项区 编制榔箅书 十,编制工艺设计文件……………………… 第三节中成药生产车间的工艺设计 32生 丁艺流程与主要设备… 中成药生产车布置 习题……… 附录 837 一,单位及其换算… 干空气的物理性质(p=101.33kPa)…………………"……… 三、水的物理性质 四、水蒸气的物理性质 五、某些液体的重要物理性质 年中号中步非平 六、某些气体的凰要物理性质… 七、常用固体材料的熏嫈物理性质… 八、管子規格……… 九、B型水泵性能表(摘录)… 十、标准筛目 356
绪论 《中药制药工程原理与设备》是运用化学工程学的原理与方法,研究和探讨中药制药过 程中的原料、半成品和成品的加工过程和方法的一门学科。它既可视为化学工程中的一个 分支,又是中药制药工程中的重要组成之 中药生产过程中所包括的步骤通常分为两大类。一类是以化学处理为主的过程,在反 应器内进行反应,它们的制造方法、工艺流程、操作原理及反应装置均有很大差别,此类过程 不属于本书的讨论范畴。另一类是以没有发生化学反应的纯物理过程的加工处理为主。为 丁使中药制药过程能经济、有效地进行,以获得合乎要求的产品,在各种加工过程中除了化 学反应外,还有许多基本的物理过程,称为单元操作。例如,对品种紧多的原料,绝大多数为 植物、动物矿物等天然产物,这些药物原料在应用之前必须进行必要的加工与处理,使它们 的形状与物理性质发生变化,以达到所需的水分、纯度、浓度和压力等,这些过程称为原料的 预处理。在预处理过程中,要根据原料来源以及工艺路线的要求,分别采用若干单元操作, 如原料的粉碎、筛分、混合、输送和传热等。与此相同,物料的产品需要配合相应的加工过 程,对产品提纯、精制等后处理加工,如用沉降、分离、提取、蒸发、蒸馏和于燥等典型的单 元操作 在实际生产过程中,预处理与后处理过程中的单元设备数量较多,占者工厂中的大部分 设备投资费用和操作费用,因此,它们在生产过程中占有一定的地位,是中药制药过程中不 可缺少的环节。 一个工艺制造过程从原料到产品,是由若干个单元操作串联而成。而每一个单元操作 都是在一定的设备内进行的。不同的工艺过程存在着较多的单元操作的共性,如操作原理、 方法及设备。这些单元操作在理论上和技术上均可相互沟通,相互借鉴,掌握了这些内容 就可以起到举一反三的作用。例如,中药制药过程中的喷雾干燥与食品工业、化学工业中的 喷雾干燥都是应用干燥这…单元操作夹实现的;又如,中药生产中提取液的浓缩与酿造工业 中的乙醇的提纯都是通过蒸馏方法来完成的。从工业角度来看,这是两个截然不同的过程 各有其独特的工艺条件,但从所采用的单元操作角度来看,无论是干燥操作还是蒸馏操作, 它们在基本原理、设备类型、设计方法、过程放大、操作控制等方面均具有共同的规律性,即 工程原理与设备相似。归纳起来,单元操作应具有下列共同的特点; (1)单元操作纯属物理性的操作,它们只能改变物料的状态或物理性质,其化学性质保 持不变。 (2)同类单元操作其基本原理相同,操作设备往往可以通用。 3)不同生产过程可以由共有的单元操作组合而成 工业上常用的单元操作很多,本书所讨论的有关中药制药工程原理与设备,系根据其内 在理论基础,从物理本质上来分类,大致可归纳为:动量传递热量传递和质量传递三类,即 称为三大传递”过程,亦称三传"。这是研究本书的理论基础