第一篇:制藥反應(yīng)工程復(fù)習(xí)提綱
制藥反應(yīng)工程復(fù)習(xí)提綱
一、概論
1.制藥工程的廣義和狹義定義
2.藥物成分的獲得方法
二、反應(yīng)合成技術(shù)
1.簡述影響反應(yīng)器性能的主要因素及反應(yīng)器的主要類型
2.間歇釜式反應(yīng)器的攪拌功能可以有效的增加三傳的效率,根據(jù)流體性質(zhì)怎樣選擇合適的攪拌器?
3.固定床反應(yīng)器根據(jù)其傳熱形式可分為哪幾類?
4.固定床反應(yīng)器中的傳質(zhì)過程主要有哪些?
5.生化反應(yīng)器按照操作方式可分為哪些類型?
6.塔式生化反應(yīng)器與機(jī)械攪拌式生化反應(yīng)器相比主要優(yōu)缺點(diǎn)
7.細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的類型
8.按照能量輸入方式生化反應(yīng)器主要分為哪幾類?通用式發(fā)酵罐增氧措施?
三、吸附與離子交換
1.吸附概念及吸附作用力的類型
2.吸附劑的特點(diǎn)
3.表征吸附劑的主要參數(shù)
4.常用吸附劑的功能
5.離子交換樹脂的種類及離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)組成四、色譜技術(shù)
1.色譜法分離基本原理
2.各種色譜類型及分離特點(diǎn)
3.色譜分離度與柱長的關(guān)系
五、萃取
1.萃取原理及操作方式
2.單級和多級萃取理論收率的計算
3.簡述反膠束萃取、雙水相萃取的基本原理和主要影響因素?
六、結(jié)晶分離
1.掌握物質(zhì)結(jié)晶的過程,并會根據(jù)其特點(diǎn)來控制結(jié)晶
2.會根據(jù)不同物質(zhì)的溶解度影響規(guī)律來設(shè)計結(jié)晶方案。
七、蒸餾
1.精餾分離的原理
2.間歇共沸精餾和間歇萃取精餾分離原理及特點(diǎn)
3.間歇精餾的設(shè)備參數(shù)和操作參數(shù)主要有哪些?
八、過濾與離心分離
1.會計算離心機(jī)的分離因數(shù)
2.影響過濾速度的主要因素有哪些?
3.過濾設(shè)備種類及操作特點(diǎn)?
九、膜分離
1.不對稱膜的組成?反滲透、超濾和微濾孔徑尺寸對比? 2.膜清洗的方式?
第二篇:制藥工程
制藥工程
1.工程項目從計劃建設(shè)到交付生產(chǎn)的基本程序:項目建議書----批準(zhǔn)立項----可行性研究----
審查及批準(zhǔn)-----設(shè)計任務(wù)書-----初步設(shè)計-----設(shè)計終審----施工圖設(shè)計-----施工----試車----竣工驗收-----交付生產(chǎn)
2.上述基本工作程序分為3個階段:設(shè)計前期(項目建議書,可行性研究,設(shè)計任務(wù)書)、設(shè)計期(初步設(shè)計,施工圖設(shè)計)、設(shè)計后期(施工,試車,竣工驗收,交付生產(chǎn))
3.項目建議書重要性:是投資前對工程項目的輪廓設(shè)想,主要說明項目建設(shè)的必要性,同
時初步分析項目建設(shè)的可能性。
4.制藥裝置調(diào)試的總原則:從單機(jī)到聯(lián)機(jī)到整條生產(chǎn)線,從空車到以水代料到實際物料
5.廠址選擇重要性:是基本建設(shè)前期工作的重要環(huán)節(jié),是工程項目進(jìn)行設(shè)計的前提
6.廠址選擇的基本原則:a、貫徹國家的政策方針 b、正確處理各種關(guān)系c、注意制藥工業(yè)
對廠址選擇的特殊要求d、充分考慮環(huán)境保護(hù)和綜合利用e、節(jié)約用地 f、具備基本的生產(chǎn)條件g、節(jié)約用地
7.總平面設(shè)計:是在主管部門批準(zhǔn)的廠址上,按照生產(chǎn)工藝流程級安全,運(yùn)輸?shù)纫?,?jīng)
濟(jì)合理的確定各建(構(gòu))筑物、運(yùn)輸路線、工程管網(wǎng)的設(shè)施的平面及立面關(guān)系。
重要性:是工程設(shè)計的一個重要組成部分,其方案是否合理直接關(guān)系到工程設(shè)計的質(zhì)量和建設(shè)投資的效果
8.建筑系數(shù):指建筑用地范圍內(nèi)所有建筑物占地的面積與用地總面積之比。反映了廠址范
圍內(nèi)的建筑密度。
建(構(gòu))筑物占地面積?堆場、作業(yè)場占地面積?100% 全場占地面積
9.建筑坐標(biāo)系:廠區(qū)和建(構(gòu))筑物方位一致的坐標(biāo)系。
特點(diǎn):以廠區(qū)和建(構(gòu))筑物的方位為坐標(biāo)軸,故在確定廠區(qū)和建(構(gòu))筑物方位的位
置時可避免煩瑣的換算,給現(xiàn)場施工帶來方便。
10.潔凈廠房:由于生產(chǎn)等原因,需要采用空氣凈化系統(tǒng)以控制室內(nèi)空氣的含塵量或含菌濃
度的廠房。
11.工藝流程設(shè)計的作用:在確定的原料路線和技術(shù)路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是整個工藝設(shè)計的中心。是工程設(shè)計中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)計步驟,對后續(xù)的物料衡算、工藝設(shè)備設(shè)計、車間布置設(shè)計和管道布置設(shè)計等單項設(shè)計起著決定性的作用,并與車間布置設(shè)計一起決定這車間或裝置的基本面貌。
12.確定工藝流程的重要性:確定工藝流程中個生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式,是
工藝流程設(shè)計的基本任務(wù)。
13.工藝流程設(shè)計通常采用2階段設(shè)計:即初步設(shè)計(繪制工藝流程框圖,工藝流程示意圖,物料流程圖和初步設(shè)計階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖)和施工圖設(shè)計(繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖)。
14.物料的回收與套用:以降低原輔材料的消耗,提高產(chǎn)品收率,是降低產(chǎn)品成本的重要措
施
15.工藝流程框圖的性質(zhì):在工藝路線和生產(chǎn)方法確定后,物料衡算開始之前表示生產(chǎn)工藝
過程的一種定性圖紙。作用:定性的表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序,包括全部單元操作和單元反應(yīng)。
16.工藝流程示意圖概念:在工藝流程框圖的基礎(chǔ)上,分析各過程的主要工藝設(shè)備,在此基
礎(chǔ)上,以圖例、箭頭、和必要的文字說明定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序,繪制出工藝流程示意圖。阿司匹林工藝流程示意圖見P38
17.初步設(shè)計階段和施工階段都要繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,區(qū)別是:初步設(shè)計階段帶控
制點(diǎn)的工藝流程圖是在物料流程圖的基礎(chǔ)上,加上設(shè)備、儀表、自控、管路等設(shè)計結(jié)果設(shè)計而成,并作為正式設(shè)計成果編入初步設(shè)計文件中。而施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是根據(jù)初步設(shè)計的終審意見,對初步設(shè)計階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖進(jìn)行修改和完善,并充分考慮施工要求而完成。
18.物料衡算的重要性:是最先進(jìn)行的一個項目,其結(jié)果是后續(xù)的能量衡算,設(shè)備選型與工
藝設(shè)計、車間布置設(shè)計、管道設(shè)計等各單項設(shè)計的依據(jù),因此,物料衡算結(jié)果的正確與否直接關(guān)系到整個工藝設(shè)計的可靠程度。
19.物料衡算的依據(jù):工藝流程示意圖以及為物料衡算收集的有關(guān)資料。
20.物料衡算的作用:根據(jù)物料衡算的結(jié)果,將工藝流程示意圖進(jìn)一步深化,可繪制出物料
流程圖。在物料衡算的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行能量橫算,設(shè)備選型與工藝設(shè)計,以確定設(shè)備的容積,臺數(shù)和主要工藝尺寸,進(jìn)而可進(jìn)行車間布置設(shè)計和管道設(shè)計等項目。
21.物料衡算的意義:在實際應(yīng)用中,根據(jù)需要,也可對已經(jīng)投產(chǎn)的一臺設(shè)備,一套裝置,一個車間或整個工廠進(jìn)行物料衡算,以尋找生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù),并可作為判斷工程項目是否達(dá)到設(shè)計要求以及檢查原料利用率和三廢處理完善程度的一種手段。
22.濃度變化熱:恒溫恒壓下,溶液因濃度發(fā)生待變而產(chǎn)生的熱效應(yīng)。
23.熔解熱:恒溫恒壓下,將1mol溶質(zhì)溶解于n mol 溶劑中,該過程所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。
24.標(biāo)準(zhǔn)生成熱:由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單位物質(zhì)的亮的化合物的熱效應(yīng)
或焓變。吸熱為正,放熱為負(fù)。
25.間歇操作的方式及特點(diǎn):將反應(yīng)所需要的原料一次加入反應(yīng)器,達(dá)到規(guī)定的反應(yīng)程度后
立即卸出全部物料。然后對反應(yīng)器進(jìn)行清理,隨后進(jìn)入下一個操作循環(huán)。間歇反應(yīng)過程是一種典型的的非穩(wěn)態(tài)過程,反應(yīng)器內(nèi)物料組成隨時間變化,值得注意的是,對于單一反應(yīng),產(chǎn)物R的濃度隨反應(yīng)時間的增加而增大,但若反應(yīng)體系中同時存在多個化學(xué)反應(yīng),這一結(jié)論就未必成立。如連串反應(yīng)A-R(產(chǎn)物)-S,產(chǎn)物R的濃度先隨反應(yīng)時間的增加而增大,達(dá)一極大值后又隨反應(yīng)時間的增加而減小。間歇操作有反應(yīng)過程中既無物料加入又無物料輸出,裝置簡單,操作方便,適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
26.反應(yīng)器計算方程式:反應(yīng)動力學(xué)方程式均相反應(yīng)P86到P88(rArBrcrD)止 ???acdb
27.理想混合器的特征:是物料達(dá)到完全混合,濃度、溫度、和反應(yīng)速度處處相等。
理想置換的特征:與流動方向垂直的截面上,各點(diǎn)的流速和流向完全相同,就像活塞平推一樣。細(xì)長型的管式反應(yīng)器可近似看成理想置換反應(yīng)器。
28.空間時間不等于物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間。只有對于等容過程,空間時間才與物料的停留時間相等,并為管式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)時間?c?VR反應(yīng)器的有效容積反應(yīng)器的有效容積 ??Vh進(jìn)料體積流量反應(yīng)器中的物料的體積流量
k1a1?a2CA k229.平行反應(yīng),如何提高產(chǎn)率?提高?值。??
(1)調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度。.若a1?a2,就提高CA,反之,降低CA。若a1?a2,反應(yīng)物
濃度對對R的收率沒有任何影響。
(2)。改變操作溫度。k?Aexp(?E/RT)
E1?E2,提高溫度,增大?值。反之,降低溫度。若相等,則無影響。詳見110
30.擋板的安裝方式與液體粘度有關(guān)。對于低粘度,將擋板垂直縱向的安裝在釜的內(nèi)壁上,上部伸出液面,下部到達(dá)釜底;中等粘度,擋板離開釜系;高粘度,擋板離開釜壁并與壁面傾斜。
31.建筑物:凡用于人們在其中生產(chǎn)、生活或進(jìn)行其他活動的房屋或場所。
構(gòu)建物:人們不在其中生產(chǎn)、生活的建筑。
柱網(wǎng):廠房建筑的承重柱在平面中排列索形成的網(wǎng)格。
廠房建筑的定位軸線包括縱向定位軸線和橫向定位軸線,其中縱向定位軸線與廠房平
行,橫向定位軸線與廠房的長度方向垂直。
32. 公稱壓力:是管子、閥門及管件在規(guī)定溫度下的最大許用工作壓力(表壓)。
公稱直徑:是管子、閥門或管件的名義內(nèi)直徑。對閥門或法蘭而言,公稱直徑是指與其
相配的管子的公稱直徑。
33.制藥工業(yè)污染的特點(diǎn):1.數(shù)量少、組分多、變動性大(化學(xué)原料藥的生產(chǎn)具備反應(yīng)多而
復(fù)雜、工藝路線較長等特點(diǎn),因此所用原輔料的種類較多,反應(yīng)形成的副產(chǎn)物也多,有的副產(chǎn)物連結(jié)構(gòu)都難以搞清楚,這給污染的綜合治理帶來了很大的困難)2.間歇排放
3.pH不穩(wěn)定4.化學(xué)需氧量高
34.綠色生產(chǎn)工藝指盡量采用那些污染小或者無污染的綠色生產(chǎn)工藝,改造那些污染嚴(yán)重的落后生產(chǎn)工藝,以消除或減少污染物的排放。
35.采用綠色生產(chǎn)工藝的4個內(nèi)容:重新設(shè)計無污染或者少污染的生產(chǎn)工藝,并通過改進(jìn)操
作方法、優(yōu)化工藝操作參數(shù)等措施,實現(xiàn)制藥過程的節(jié)能降耗,消除或減少環(huán)境污染的目的。
36.生化需氧量(BOD):在一定條件下,微生物氧化分解水中的有機(jī)物時所需的溶解氧的量。單位mg/L
37.化學(xué)需氧量(COD):在一定條件下,用強(qiáng)氧化劑氧化廢水中的有機(jī)物所需的氧的量。
38.BOD和COD的區(qū)別:BOD反映了廢水中可被微生物分解的有機(jī)物的總量,其值越大,表示水中的有機(jī)物越多,水體被污染的程度越高。COD能夠更加精確地表示水中的有機(jī)物含量。
39.清污分流指將清水(如間接冷卻用水、雨水和生活用水)與廢水(如制藥生產(chǎn)過程中排
出的各種廢水)分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留,以利于清水的循環(huán)套用和廢水的處理。
40.廢水處理的的基本方法:物理法(指利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物分離出
來,在分離過程中不改變其化學(xué)性質(zhì),包括沉降,氣浮,過濾);化學(xué)法(利用化學(xué)反應(yīng)原理來分離、回收廢水中各種形態(tài)的污染物,包括中和,凝聚,氧化);物理化學(xué)法(指綜合利用物理和化學(xué)作用出去廢水中的污染物,包括吸附法,離子交換法和膜分離法);生物法(利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的物質(zhì))
41.好氧生物處理基本原理:在有氧的條件下,利用好氧微生物的作用將廢水中的有機(jī)物分
解為二氧化碳和水,并釋放出能量的代謝過程。細(xì)看P252
42.好氧生物處理法:活性污泥法,生物膜法看P254-258
43.潔凈廠房的耐火等級不能低于二級
44.制藥工程設(shè)計的重要性:制藥工程設(shè)計的水平高低,質(zhì)量優(yōu)劣,可通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和
編制工程概算來分析和評判。
45.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:指借助于一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),對制藥工程設(shè)計的不同技術(shù)方案或措施
進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果的分析、論證和評價,一尋求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的最佳關(guān)系,為確定技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的最佳設(shè)計方案提供科學(xué)依據(jù)。
46.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的根本目的是使擬建制藥工程項目能以最小量的投入,生產(chǎn)出最大量的合格產(chǎn)品—藥品,以實現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。
47.流動資金:項目建成投產(chǎn)后,在生產(chǎn)經(jīng)營過程中不斷循環(huán)周轉(zhuǎn)的那部分資金,可分為定
額流動資金和非定額流動資金
48.估算流動資金的常用方法:一種,按月工廠成本的倍數(shù)估算,一般取1.5-3個月的工廠
成本作為流動資金的估算值,二種,按定額流動資金的3項組成計算。
49.定額流動資金=儲備資金+生產(chǎn)資金+成品資金
50.成本的分類:按計量單位,按計算范圍,按費(fèi)用與產(chǎn)量的關(guān)系
51.總成本指生產(chǎn)一定種類和數(shù)量的產(chǎn)品所消耗的全部費(fèi)用,該指標(biāo)主要用于計算財務(wù)評價
中的毛利、凈利、流動資金、靜態(tài)指標(biāo)和動態(tài)指標(biāo)等。
52.靜態(tài)分析法 自己看,P314
53.計算題,自己看,頁數(shù)自己找。
第三篇:制藥工程(模版)
有機(jī)化學(xué)與藥物
Organic Chemistry And Medicine 摘要:有機(jī)化學(xué) 又稱為碳化合物的化學(xué),是研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì) 制備的學(xué)科,是化學(xué)中極重要的一個分支。有機(jī)化合物大量存在于自然界,如 糧食、油脂、棉、藥材,天然氣,石油等,他與生命科學(xué)及人民生活密切相關(guān)。由于有機(jī)化合物數(shù)目繁多,而且在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上又有許多共同的特點(diǎn),所以有機(jī)化學(xué)便逐漸發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。有機(jī)化學(xué)的研究任務(wù)之一是分離、提取自然界存在的各種有機(jī)物,測定他們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以便有機(jī)加以利用。例如從中草藥中提取其有效成分,從昆蟲中提取昆蟲信息素等等,可見有機(jī)化學(xué)對于藥物研究是有很大的作用,他們相互之間關(guān)系密切。藥物”是指用于預(yù)防、治療、診斷人的疾病,有目的地調(diào)節(jié)人的生理機(jī)能并規(guī)定有適應(yīng)證或功能主治、用法和用量的產(chǎn)品。藥物制備過程中,常常需要運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法進(jìn)行提取、提純、合成、分離等,另外生物的生長過程實際上是無數(shù)的有機(jī)分子的合成與分解的過程,正是這些連續(xù)不斷并互相依賴的化學(xué)變化構(gòu)成了生命現(xiàn)象。因此,研究有機(jī)化學(xué)的深遠(yuǎn)意義之一是在于研究生物體及生命現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞有機(jī)化學(xué)藥物化學(xué)聯(lián)系制藥工程發(fā)展前景
藥物化學(xué)科學(xué)
一、藥物化學(xué)
藥物化學(xué)的科學(xué)包括基于在分子水平上對藥物在體內(nèi)的作用機(jī)制的了解、設(shè)計和合成新型藥物。它是一門新興的學(xué)科,僅有10~20年的歷史。它是由有機(jī)化學(xué)、藥理學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、微生物學(xué)、毒理學(xué)、遺傳學(xué)和計算機(jī)模擬等多門學(xué)科組成的。確實,藥物的研究離不開有機(jī)化學(xué),兩者之間是息息相關(guān)的。任何一種藥物的設(shè)計過程中必須考慮以下兩點(diǎn)。第一,藥物與體內(nèi)的靶分子結(jié)合,因此達(dá)到預(yù)期的藥理作用最重要的是選擇正確的靶點(diǎn)。所涉及的藥物因?qū)赡芘c靶點(diǎn)有效的、選擇的結(jié)合,這在藥物化學(xué)領(lǐng)域被稱為藥效學(xué)。第二,藥物要達(dá)到靶點(diǎn)必須在體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),因此能順利達(dá)到靶點(diǎn)藥物設(shè)計是十分重要的,這在藥物化學(xué)領(lǐng)域中被稱為藥物代謝動力學(xué)。
二、藥物化學(xué)家
藥物化學(xué)是一門多學(xué)科的科學(xué),包括化學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)和分子模擬學(xué)。當(dāng)然,熟練掌握這些學(xué)科是十分重要的,但某個人卻不太可能。因此,制藥公司要召集各個領(lǐng)域的專家們來一起完成這項特殊的任務(wù)。藥物化學(xué)家的主要作用式設(shè)計和合成所需的靶分子結(jié)構(gòu),他們需要有相當(dāng)專業(yè)的藥物化學(xué)研究知
識,包括常規(guī)化學(xué)學(xué)位所需的核心課程即生理學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué),還包括如藥物設(shè)計、藥理學(xué)、分子模擬、組合化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)和生物無機(jī)化學(xué)等課程。
三、藥物
藥物通常是低相對分子質(zhì)量(100~500)的可與大分子靶點(diǎn)結(jié)合產(chǎn)生一種生物學(xué)反應(yīng)的化學(xué)制品,藥物的這種生物學(xué)反應(yīng)對治療倆說是有益的,從毒性德角度來說是有害的。再臨床運(yùn)用的大多數(shù)藥物,如果服用劑量高于規(guī)定劑量均會產(chǎn)生潛在的毒性。
制藥工程
制藥工程是應(yīng)用于生化反應(yīng)或化學(xué)合成以及各種分離單元操作,實現(xiàn)藥物工業(yè)化生產(chǎn)的工程技術(shù),它包括生物制藥、化學(xué)制藥、中藥制藥。制藥工程與人類生命健康密切相關(guān),它是奠定在藥學(xué)、生物技術(shù)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上的一門交叉學(xué)科,它探索和研究制造藥物的基本原理、制藥新工藝、新設(shè)備,以及在藥品生產(chǎn)全過程中如何符合 藥品生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范要求進(jìn)行研究、開發(fā)、設(shè)計放大與優(yōu)化。
籠統(tǒng)的說,工業(yè)生產(chǎn)上的制造藥物全過程就是制藥工程。制藥全過程又分為原料藥生產(chǎn)和制劑生產(chǎn)兩個階段。原料藥屬于制藥工業(yè)的中間產(chǎn)品,而藥物制劑才是制藥工業(yè)的終端產(chǎn)物,方可用于疾病的治療。因此,從藥學(xué)和工程學(xué)的角度來看,制藥工程的定義就有廣義和狹義之分。就廣義而言,利用原料進(jìn)行批量生產(chǎn),制造出可用于治療疾病的藥物的過程就是制藥工程,其所應(yīng)用的技術(shù)都可歸為制藥工程技術(shù)的范圍。而狹義的制藥工程是側(cè)重于原料藥生產(chǎn)的過程技術(shù)。
有機(jī)化學(xué)與藥物的聯(lián)系 有機(jī)化學(xué)在藥學(xué)課程中,是一門重要的基礎(chǔ)理論課程,醫(yī)學(xué)科學(xué)的研究對象是復(fù)雜的人體,組成人體的物質(zhì)除了水和一些無機(jī)鹽外,大部分都是有機(jī)物,它們在人體中進(jìn)行一系列的化學(xué)變化,維持人體內(nèi)新陳代謝等各種平衡,保證人體的基本生理和健康需要,醫(yī)學(xué)課程中的生物化學(xué)、藥理學(xué)等很多學(xué)科對需要有機(jī)化學(xué)知識來奠定。因此,有機(jī)化學(xué)和藥物是密不可分的。
有機(jī)合成反應(yīng)歷來與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活息息相關(guān),并且隨著社會的向前發(fā)展有機(jī)合成藥物越來越被人們所重視。有機(jī)化學(xué)將有機(jī)合成與藥物緊密地聯(lián)系在了一起,讓有機(jī)化學(xué)滲透到了藥學(xué)中來,使有機(jī)化學(xué)和藥物之間密不可分?,F(xiàn)代藥物和藥物制劑的開發(fā)、醫(yī)藥學(xué)研究以及生命科學(xué)各領(lǐng)域的離不開高分子化學(xué)和高分子材料,可以說沒有高分子化學(xué)和高分子材料就沒有現(xiàn)代藥物制劑。而其中有機(jī)化學(xué)則成為了關(guān)鍵,它是高分子化學(xué)和材料化學(xué)的基礎(chǔ),是它帶動了高分子化學(xué)和材料化學(xué)的發(fā)展,繼而加速了現(xiàn)代藥物和藥物制劑的發(fā)展。藥用高分子材料用作藥物輔料、藥物和藥品的包裝儲運(yùn)材料,主要目的是為了提高藥劑的穩(wěn)定性、藥物的生物利用度和藥效,改善藥物的成型加工性能,改變給藥途徑以開發(fā)新藥、實現(xiàn)智能給藥,實現(xiàn)物料運(yùn)輸、混合、反應(yīng)、加工、中轉(zhuǎn)和產(chǎn)品包裝儲運(yùn)與安全使用。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展,沖擊著一切科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域,使各
個方面獨(dú)有可能得到重大發(fā)展和突破??茖W(xué)發(fā)展的綜合化、技術(shù)發(fā)展的高新化及高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)。新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展是藥物制劑工業(yè)發(fā)展的新浪潮??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展的成就和現(xiàn)代藥物制劑技術(shù)的應(yīng)用,使藥物制劑研究、開發(fā)和生產(chǎn)以及從經(jīng)驗?zāi)J阶呱狭丝茖W(xué)化、現(xiàn)代化的道路。并且使有機(jī)化學(xué)合藥物更進(jìn)一步聯(lián)系起來。
20世紀(jì)后期,生物高新技術(shù)的發(fā)展,開創(chuàng)了生命科學(xué)的新紀(jì)元,為我國醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境和能源領(lǐng)域帶來了新的機(jī)遇,推動了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造出巨大的社會財富。但我國在高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中也遇到了一些嚴(yán)重的問題,如資源短缺、能源短缺和環(huán)境污染,制約了我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展;相對落后的工業(yè)過程技術(shù)使我國生物技術(shù)藥物產(chǎn)業(yè)的規(guī)模難以擴(kuò)大,競爭力難以提高;傳統(tǒng)化工業(yè)仍不能擺脫高耗能、高耗材、高污染的困境;必存在一系列食品安全問題。全方位推動酶工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是解決這些問題的重要手段之一。與傳統(tǒng)工業(yè)過程所不同的是,一沒催化為基礎(chǔ)的工業(yè)過程具有高效率、高選擇性、低能耗、環(huán)境友好和可再生的特效。酶工程技術(shù)不但可以在一定程度上解決資源和能源的可持續(xù)發(fā)展問題,也為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)長夜話題工支撐,有利于化工、材料、食品加工、紡織、造紙、冶金和環(huán)境保護(hù)等多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國際競爭力的提升。而有機(jī)化學(xué)的運(yùn)用和發(fā)展則促使了酶工程技術(shù)的進(jìn)步,為解決這一系類問題奠定了穩(wěn)定的化學(xué)基礎(chǔ)也為酶工程技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。
有機(jī)化學(xué)的藥物發(fā)展方向
有機(jī)化學(xué)在藥學(xué)課程中,是一門重要的基礎(chǔ)理論課程,醫(yī)學(xué)科學(xué)的研究對象是復(fù)雜的人體,組成人體的物質(zhì)除了水和一些無機(jī)鹽外,大部分都是有機(jī)物,它們在人體中進(jìn)行一系列的化學(xué)變化,維持人體內(nèi)新陳代謝等各種平衡,保證人體的基本生理和健康需要,醫(yī)學(xué)課程中的生物化學(xué)、藥理學(xué)等很多學(xué)科對需要有機(jī)化學(xué)知識來奠定。因此,有機(jī)化學(xué)和藥物是密不可分的。
有機(jī)合成反應(yīng)歷來與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活息息相關(guān),并且隨著社會的向前發(fā)展有機(jī)合成藥物越來越被人們所重視。有機(jī)化學(xué)將有機(jī)合成與藥物緊密地聯(lián)系在了一起,讓有機(jī)化學(xué)滲透到了藥學(xué)中來,使有機(jī)化學(xué)和藥物之間密不可分?,F(xiàn)代藥物和藥物制劑的開發(fā)、醫(yī)藥學(xué)研究以及生命科學(xué)各領(lǐng)域的離不開高分子化學(xué)和高分子材料,可以說沒有高分子化學(xué)和高分子材料就沒有現(xiàn)代藥物制劑。而其中有機(jī)化學(xué)則成為了關(guān)鍵,它是高分子化學(xué)和材料化學(xué)的基礎(chǔ),是它帶動了高分子化學(xué)和材料化學(xué)的發(fā)展,繼而加速了現(xiàn)代藥物和藥物制劑的發(fā)展。藥用高分子材料用作藥物輔料、藥物和藥品的包裝儲運(yùn)材料,主要目的是為了提高藥劑的穩(wěn)定性、藥物的生物利用度和藥效,改善藥物的成型加工性能,改變給藥途徑以開發(fā)新藥、實現(xiàn)智能給藥,實現(xiàn)物料運(yùn)輸、混合、反應(yīng)、加工、中轉(zhuǎn)和產(chǎn)品包裝儲運(yùn)與安全使用。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展,沖擊著一切科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域,使各個方面獨(dú)有可能得到重大發(fā)展和突破。科學(xué)發(fā)展的綜合化、技術(shù)發(fā)展的高新化及高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)。新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展是藥物制劑工業(yè)發(fā)展的新浪潮。科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成就和現(xiàn)代藥物制劑技術(shù)的應(yīng)用,使藥物制劑研究、開發(fā)和生產(chǎn)以及從經(jīng)驗?zāi)J阶呱狭丝茖W(xué)化、現(xiàn)代化的道路。并且使有機(jī)化學(xué)合藥物更進(jìn)一步聯(lián)系起來。
結(jié)束語 有機(jī)化學(xué)與藥物之間關(guān)系緊密,它對于藥物的研究,包括性質(zhì)、作用機(jī)理、特性、藥物合成等方面具有著重要的意義。有機(jī)化學(xué)在藥學(xué)課程中,是一門重要的基礎(chǔ)理論課程。有機(jī)化學(xué)將有機(jī)合成與藥物緊密地聯(lián)系在了一起,讓有機(jī)化學(xué)滲透到了藥學(xué)中來,使有機(jī)化學(xué)和藥物之間密不可分。因此,我們作為制藥工程專業(yè)的學(xué)生,更應(yīng)該努力學(xué)好有機(jī)化學(xué),從而將來更好的服務(wù)與制藥這一行業(yè)。參考文獻(xiàn):
《有機(jī)化學(xué)》(第四版)
《藥物化學(xué)》
《化學(xué)工業(yè)酶技術(shù)》
《現(xiàn)代藥物制劑技術(shù)》
《天然藥物化學(xué)》
百度文庫
百度百科
編汪小蘭高等教育出版社
第四篇:制藥工程 - 副本
天津大學(xué)碩士生入學(xué)考試業(yè)務(wù)課程大綱說明
課程編號:826課程名稱:化工原理(含實驗或化工傳遞)
一、考試的總體要求
對于學(xué)術(shù)型考生,本考試涉及三大部分內(nèi)容:(1)化工原理課程,(2)化工原理實驗,(3)化工傳遞。其中第一部分化工原理課程為必考內(nèi)容(約占85%),第二部分化工原理實驗和第三部分化工傳遞為選考內(nèi)容(約占15%),即化工原理實驗和化工傳遞為并列關(guān)系,考生可根據(jù)自己情況選擇其中之一進(jìn)行考試。
對于專業(yè)型考生,本考試涉及二大部分內(nèi)容:(1)化工原理課程,(2)化工原理實驗。均為必考內(nèi)容,其中第一部分化工原理課程約占85%,第二部分化工原理實驗約占15%。
要求考生全面掌握、理解、靈活運(yùn)用教學(xué)大綱規(guī)定的基本內(nèi)容。要求考生具有熟練的運(yùn)算能力、分析問題和解決問題的能力。答題務(wù)必書寫清晰,過程必須詳細(xì),應(yīng)注明物理量的符號和單位,注意計算結(jié)果的有效數(shù)字。不在試卷上答題,解答一律寫在專用答題紙上,并注意不要書寫在答題范圍之外。
二、考試的內(nèi)容及比例
(一)【化工原理課程考試內(nèi)容及比例】(125分)
1.流體流動(20分)
流體靜力學(xué)基本方程式;流體的流動現(xiàn)象(流體的黏性及黏度的概念、邊界層的概念);流體在管內(nèi)的流動(連續(xù)性方程、柏努利方程及應(yīng)用);流體在管內(nèi)的流動阻力(量綱分析、管內(nèi)流動阻力的計算);管路計算(簡單管路、并聯(lián)管路、分支管路);流量測量(皮托管、孔板流量計、文丘里流量計、轉(zhuǎn)子流量計)。
2.流體輸送設(shè)備(10分)
離心泵(結(jié)構(gòu)及工作原理、性能描述、選擇、安裝、操作及流量調(diào)節(jié));其它化工用泵;氣體輸送和壓縮設(shè)備(以離心通風(fēng)機(jī)為主)。
3.非均相物系的分離(12分)
重力沉降(基本概念及重力沉降設(shè)備-降塵室)、;離心沉降(基本概念及離心沉降設(shè)備-旋風(fēng)分離器);過濾(基本概念、恒壓過濾的計算、過濾設(shè)備)。
4.傳熱(20分)
傳熱概述;熱傳導(dǎo);對流傳熱分析及對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式(包括蒸汽冷凝及沸騰傳熱);傳熱過程分析及傳熱計算(熱量衡算、傳熱速率計算、總傳熱系數(shù)計算);輻射傳熱的基本概念;換熱器(分類,列管式換熱器的類型、計算及設(shè)計問題)。
5.蒸餾(16分)
兩組分溶液的汽液平衡;精餾原理和流程;兩組分連續(xù)精餾的計算。
6.吸收(15分)
氣-液相平衡;傳質(zhì)機(jī)理與吸收速率;吸收塔的計算。
7.蒸餾和吸收塔設(shè)備(8分)
塔板類型;板式塔的流體力學(xué)性能;填料的類型;填料塔的流體力學(xué)性能。
8.液-液萃?。?分)
三元體系的液-液萃取相平衡與萃取操作原理;單級萃取過程的計算。
9.干燥(15分)
濕空氣的性質(zhì)及濕度圖;干燥過程的基本概念,干燥過程的計算(物料衡算、熱量衡算);
干燥過程中的平衡關(guān)系與速率關(guān)系。
(二)【化工原理實驗考試內(nèi)容及比例】(25分)
1.考試內(nèi)容涉及以下幾個實驗
單相流動阻力實驗;離心泵的操作和性能測定實驗;流量計性能測定實驗;恒壓過濾常數(shù)的測定實驗;對流傳熱系數(shù)及其準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式常數(shù)的測定實驗;精餾塔實驗;吸收塔實驗;萃取塔實驗;洞道干燥速率曲線測定實驗。
2.考試內(nèi)容涉及以下幾個方面
實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容、實驗原理、實驗流程及裝置、實驗方法、實驗數(shù)據(jù)處理方法、實驗結(jié)果分析等幾個方面。
(三)【化工傳遞考試內(nèi)容及比例】(25分)
1.微分衡算方程的推導(dǎo)與簡化
連續(xù)性方程(單組分)的推導(dǎo)與簡化;傳熱微分方程的推導(dǎo)與簡化;傳質(zhì)微分方程的推導(dǎo)與簡化。
2.微分衡算方程的應(yīng)用
能夠采用微分衡算方程,對簡單的一維穩(wěn)態(tài)流體流動問題、導(dǎo)熱問題及分子傳質(zhì)問題進(jìn)行求解。
三、試卷的題型及比例
化工原理課程部分試題包括基本概念題和應(yīng)用題。基本概念題型可以是填空題,也可以是選擇題,概念題約占25%;應(yīng)用題包括過程計算題和過程分析題,一般5~6題,約占60%?;ぴ韺嶒灢糠值念}型為填空題、選擇題及實驗設(shè)計題;化工傳遞部分的題型為推導(dǎo)(或推導(dǎo)與計算相結(jié)合)題?;ぴ韺嶒灒ɑ蚧鬟f)部分約占15%。
四、考試形式及時間
考試形式均為筆試??荚嚂r間為三小時(滿分150)。
天津大學(xué)博士(碩士)研究生入學(xué)考試復(fù)試課
考試大綱
課程名稱:制藥分離工程(全日制工程碩士適用)
一、考試的總體要求:
掌握制藥分離工程單元操作的基本概念、基本原理和計算方法,能夠運(yùn)用所學(xué)理論知識合理選定單元操作和進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計計算;對制藥分離過程中的某些現(xiàn)象進(jìn)行分析,并根據(jù)具體情況對操作進(jìn)行優(yōu)化。具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識、能靈活應(yīng)用所學(xué)知識分析并解決實際問題的能力。
二、考試的內(nèi)容及比例:(重點(diǎn)部分)
(1)制藥分離過程(10%)
制藥分離過程是制藥生產(chǎn)的主要單元操作,掌握制藥分離工程單元操作的地位、特征和一般規(guī)律,以及制藥單元過程設(shè)計的內(nèi)容、特點(diǎn)。主要包括制藥分離過程的特點(diǎn)、設(shè)計的目的和要求以及根據(jù)分離任務(wù)選擇單元過程的依據(jù)。
(2)蒸餾與精餾(15%)
正確掌握精餾過程的設(shè)計計算方法,能夠?qū)o定分離要求的精餾過程進(jìn)行計算分析,包括蒸
餾和精餾的區(qū)別、氣液平衡、理論板和回流比和精餾過程概念與計算。
(3)萃取和浸?。?0%)
掌握單級液液萃取和浸取過程的特征和設(shè)計計算方法(物料衡算),能夠?qū)腿∵^程的萃取劑、萃取相和萃余相進(jìn)行計算分析。包括三角形相圖和杠桿定律、萃取的相平衡關(guān)系、單級萃取器的物料衡算、浸取相平衡和單級浸取。
(4)結(jié)晶(15%)
掌握結(jié)晶過程的原理、相平衡關(guān)系以及晶核生程和生長的規(guī)律,能夠進(jìn)行結(jié)晶器物料衡算和結(jié)晶顆粒數(shù)的計算。包括結(jié)晶-溶解的相平衡曲線及其分區(qū)、晶核的生產(chǎn)和晶體的成長、結(jié)晶過程的控制手段、間歇結(jié)晶器。
(5)吸附和離子交換(15%)
正確掌握吸附和離子交換裝置的性能特征及設(shè)計方法,能夠根據(jù)分離要求合理選用吸附劑或離子交換劑,并進(jìn)行相關(guān)的計算分析。包括吸附等溫線方程、吸附過程的影響因素、離子交換平衡方程和速度方程、典型吸附劑和離子交換劑。
(6)色譜分離法(15%)
正確掌握色譜分離法的基本原理和有關(guān)計算方法,能夠根據(jù)分離要求選擇合適的色譜法種類及進(jìn)行設(shè)計。包括色譜法平衡關(guān)系及分配系數(shù)、阻滯因數(shù)和洗脫容積、色譜法的塔板理論、色譜分離的主要影響因素和應(yīng)用原則。
(7)膜分離(15%)
掌握膜性能特征的表征參數(shù),能夠根據(jù)分離要求設(shè)計膜分離流程以及合理選用膜組件。包括膜性能的表征參數(shù)、濃差極化現(xiàn)象、膜過濾裝置的設(shè)計方法。
(8)非均一系的分離(5%)
掌握沉降和過濾兩類方法的原理和設(shè)計計算,能夠根據(jù)分離要求合理選定分離方式,并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。包括重力沉降、離心沉降、過濾器的設(shè)計。
三、試卷題型及比例
考試試卷主要包括以下題型:選擇填空、名詞解釋、簡答題、計算題,各類題型的比例為:選擇填空占30―40%、名詞解釋占10%、簡答題占20―30%、計算題占10―20%。
四、考試形式及時間
考試形式為筆試。
第五篇:制藥工程
間歇釜式反應(yīng)器和平推流反應(yīng)器中,返混為零;全混流反應(yīng)器中,返混 極大 ;多釜串聯(lián)反應(yīng)器,釜數(shù)越多,返混程度越小。實際反應(yīng)器中,一般都有一定程度的返混?;痉磻?yīng)器:間歇釜式反應(yīng)器、連續(xù)釜式反應(yīng)器、連續(xù)管式反應(yīng)器和多釜串聯(lián)反應(yīng)器 對整個反應(yīng)器進(jìn)行物料衡算:
流入量 = 流出量 + 反應(yīng)量 + 累積量
某組分流入量=某組分流出量+某組分反應(yīng)消耗量+某組分累積量
1.間歇釜式反應(yīng)器
特點(diǎn):1)一般為液相反應(yīng),密度變化不大,可視為等容過程;2)物料混合完全;3)間歇操作反應(yīng)期間無進(jìn)料和出料
裝料系數(shù),一般在0.4~0.85之間,不起泡不沸騰的物料可取0.7~0.85,易起泡或沸騰的物料可取0.4~0.6V1=V2/n
0.連續(xù)操作管式反應(yīng)器
優(yōu)點(diǎn):具有容積小、比表面大、返混少、反應(yīng)參數(shù)連續(xù)變化、易于控制的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn):對于慢速反應(yīng),則有需要管子長,壓降大的不足。
適用:液相反應(yīng)和氣相反應(yīng)。由于PFR能承受較高的壓力,用于加壓反應(yīng)尤為合適。
1.間歇反應(yīng)器與平推流反應(yīng)器需要的容積相同。
但因為間歇反應(yīng)器中存在輔助時間與裝料系數(shù)。所以它需要的總?cè)莘e較平推流反應(yīng)器較大。對于反應(yīng)時間很短,輔助時間相對較長的反應(yīng)來說,選用管式反應(yīng)器較為合適。
2.對簡單反應(yīng),選擇反應(yīng)器型式有如下幾條原則可供參考。
對零級反應(yīng),選用單個連續(xù)釜和管式反應(yīng)器需要的容積相同,而間歇釜因有輔助時間和裝料系數(shù),需要的容積較大。
反應(yīng)級數(shù)越高,轉(zhuǎn)化率越高,單個連續(xù)釜需要的容積越大,可采用管式反應(yīng)器。如反應(yīng)熱效應(yīng)很大,為了控制溫度方便,可采用間歇釜或多釜串聯(lián)反應(yīng)器。
液相反應(yīng),反應(yīng)慢,要求轉(zhuǎn)化率高時,采用間歇反應(yīng)釜。
氣相或液相反應(yīng),反應(yīng)快,采用管式反應(yīng)器。
液相反應(yīng),反應(yīng)級數(shù)低,要求轉(zhuǎn)化率不高;或自催化反應(yīng),可采用單個連續(xù)操作的攪拌釜。
3.反應(yīng)器型式選擇
設(shè)置較高的CA:采用管式反應(yīng)器。因管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的濃度較連續(xù)釜式反應(yīng)器為高,其次則采用間歇釜式反應(yīng)器或多釜串聯(lián)反應(yīng)器。
設(shè)置較低的CA:采用連續(xù)釜式反應(yīng)器。但在完成相同生產(chǎn)任務(wù)時,所需釜式反應(yīng)器體積較大。故需全面分析,再作選擇。
與濃度無關(guān):選用管式反應(yīng)器,因同樣選擇性下其生產(chǎn)能力較大。
4.管式反應(yīng)器特點(diǎn):
(1)反應(yīng)物濃度和化學(xué)反應(yīng)速度隨管長變化。
(2)管式反應(yīng)器具有容積小、比表面大、單位容積的傳熱面積大,特別適用于熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。
(3)由于反應(yīng)物在管式反應(yīng)器中反應(yīng)速度快、流速快,所以它的生產(chǎn)能力高。
(4)管式反應(yīng)器適用于大型化和連續(xù)化的化工生產(chǎn)。
(5)和釜式反應(yīng)器相比較,其返混較小,在流速較低的情況下,其管內(nèi)流體流型接近與理想流體。
(6)管式反應(yīng)器既適用于液相反應(yīng),又適用于氣相反應(yīng)。用于加壓反應(yīng)尤為合適。此外,管式反應(yīng)器可實現(xiàn)分段溫度控制。
缺點(diǎn):反應(yīng)速率很低時所需管道過長,工業(yè)上不易實現(xiàn)
分類:(1)水平管式反應(yīng)器(2)立管式反應(yīng)器(3)盤管式反應(yīng)器(4)U形管式反應(yīng)器
換熱方式:(1)套管或夾套傳熱(2)套筒傳熱(3)電流加熱(4)煙道氣加熱
雙膜理論模型
(1)基本假定
氣液兩相沿接觸界面均存在一個滯留膜,氣相組分A傳遞阻力完全集中在氣膜內(nèi),相界面本身無傳遞阻力;組分A由界面?zhèn)鬟f到液相主體的阻力完全位于液膜內(nèi),液膜以外的湍動足以消除濃度梯度。
(2)實質(zhì):定態(tài)理論
(3)缺點(diǎn):雙膜存在是理論先決條件,與事實不符。但包含兩個基本特征-溶解和擴(kuò)散
1.固定床反應(yīng)器的特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡單很少催化劑損耗很小氣固返混較長的擴(kuò)散時間及距離高床層壓降 床內(nèi)取熱供熱困難催化劑取出更新困難催化劑顆粒大,效率低
壓力降產(chǎn)生原因
(1)摩擦阻力:由于流體與顆粒表面之間的摩擦產(chǎn)生。
(2)局部阻力:流體在孔道內(nèi)的收縮、擴(kuò)大及再分布所引起的。
低流速時,摩擦阻力為主;
高流速及薄床層中流動時,以局部阻力為主。
(1)屬于流體的:氣流速度、流體的粘度、密度等物理性質(zhì)
(2)屬于床層的:床層的高度、床層空隙率和顆粒特性如形狀、粒度等
壓力降過大對反應(yīng)的影響: 影響生產(chǎn)能力;影響床層中的濃度和溫度分布;增加動力消耗。降低壓降的方法:降低流速、增大空隙率、減小床層高度、增加催化劑顆粒直徑等。
1單段絕熱式
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,反應(yīng)器生產(chǎn)能力大,但反應(yīng)過程中溫度變化較大。
適用:1.反應(yīng)熱效應(yīng)不大,反應(yīng)過程允許溫度有較寬變動范圍的反應(yīng)過程;2.熱效應(yīng)較大的反應(yīng)只要對反應(yīng)溫度不很敏感或是反應(yīng)速率非常快的過程,有時也使用這種類型的反應(yīng)器。2多段絕熱式
特點(diǎn)及適用:多段絕熱式彌補(bǔ)了單段絕熱式的不足;
冷激式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,便于裝卸催化劑,內(nèi)無冷管,避免由于少數(shù)冷管損壞而影響操作,特別適用于大型催化反應(yīng)器。
1對外換熱式
特點(diǎn):小管徑,傳熱面積大,有利于強(qiáng)放熱反應(yīng);熱效果好,易控制床層溫度;管徑較細(xì),故反應(yīng)速率快,選擇性高;結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,設(shè)備費(fèi)用高。
適用 : 原料成本高,副產(chǎn)物價值低以及分離不是十分容易的情況。
2自熱式
特點(diǎn):把原料的預(yù)熱和產(chǎn)物的冷卻過程融為一體,大大提高了能量利用水平。
應(yīng)用:只適用于熱效應(yīng)不大的高壓放熱反應(yīng)過程。如中小型合成氨廠的氨合成和甲醇的合成。
2.流化床反應(yīng)器
優(yōu)點(diǎn):溫度分布均勻;提高了催化劑的內(nèi)表面利用率;能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)過程和再生過程的連續(xù)化;所需的傳熱面積大為減?。辉O(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
缺點(diǎn): 1)氣體返混嚴(yán)重,轉(zhuǎn)化率降低2)增加了催化劑的損耗和設(shè)備及管道等的磨損。流化床適用于: A、熱效應(yīng)很大的放熱或吸熱反應(yīng); B、要求有均一的反應(yīng)溫度和需要精
確控制溫度的反應(yīng); C、催化劑壽命較短,操作較短時間就需要更換(或活化)的反應(yīng)。一般不適用于:A、要求高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng);B、要求催化劑床層有溫度分布的反應(yīng)。
流化床層中流體的流動
固定床階段:u0≤umf時,固體粒子不動,床層壓降隨u0增大而增大;
流化床階段:umf≤u0≤ut時,固體粒子懸浮湍動,床層分為濃相段和稀相段,u0增大而床層壓降不變;
輸送床階段:u0>ut時,粒子被氣流帶走,床層上界面消失,u0增大而床層壓降有所下降。
1.實際流化床與理想流化床差異的原因:固定床階段,顆粒之間由于相互接觸,部分顆??赡苡屑軜?、嵌接等情況,造成開始流化時需要大于理論值的推動力才能使床層松動,即形成較大的壓力降。
(1)溝流消除:物料預(yù)先干燥;加大氣速;合理設(shè)計分布板
(2)大氣泡 消除:在床層內(nèi)加設(shè)內(nèi)部構(gòu)件可以避免產(chǎn)生大氣泡,促使平穩(wěn)流化
(3)騰涌 消除:在床層過高時,可以增設(shè)擋板以破壞氣泡的長大,避免騰涌發(fā)生
對萃取劑的基本要求:(1)選擇性強(qiáng)(2)溶解度大(3)揮發(fā)性小(4)經(jīng)濟(jì)、安全要求 共沸精餾的概念:
第三組分(恒沸劑或挾帶劑)與原溶液中一或兩個組分形成恒沸物,使原有組分間的相對揮發(fā)度 ? 增大,再用一般精餾方法分離。
最低恒沸物的體系:恒沸物為塔頂產(chǎn)品,塔底得純組分;
最高恒沸物的體系:恒沸物為塔底產(chǎn)品,塔頂?shù)眉兘M分。
恒沸精餾流程取決于共沸劑與原組分形成的恒沸液的性質(zhì)。
1.形成共沸物的條件和特性:(1)在恒溫下,兩液相共存區(qū)的溶液蒸汽壓大于純組分的蒸汽壓,但蒸汽組成介于兩液相之間,這種系統(tǒng)就形成非均相共沸物。(2)在恒溫下,兩液相共存區(qū)的溶液蒸汽壓大于純組分的蒸汽壓,但蒸汽組成并不介于兩液相組成之間,這種系統(tǒng)不形成非均相共沸物而形成均相共沸物(3)在恒溫下,兩液相共存區(qū)的溶液蒸汽壓介于純組分的蒸汽壓之間,而蒸汽組成并不介于兩液相組成之間,這種系統(tǒng)不形成共沸物。
1.共沸劑的選擇原則:1)共沸劑至少應(yīng)與原溶液的組分之一形成共沸物且該共沸物的Tb與原溶液組分的Tb或原溶液共沸物的 Tb相差越大越好。一般希望>10K。2)新共沸物所含共沸劑的量要小,以減少共沸劑用量、節(jié)省能耗和降低設(shè)備投資。3)新共沸物最好為非均相共沸物,便于用分層方法分離,使共沸劑易于回收。4)有較好的物理、化學(xué)性能。溶劑選擇(萃取)范圍較廣一定要形成共沸,選擇余地?。ü卜校?/p>
溶劑用量(萃取)用量波動范圍大,用量一般較大用量不易波動(共沸)
能量消耗(萃取)以消耗顯熱為主,能耗小以消耗蒸發(fā)潛熱為主,能耗大(共沸)溶劑加入方式(萃?。┰诳克敳考尤爰尤敕绞届`活,視溶劑性質(zhì)而定(共沸)適用范圍(萃?。┮?guī)模大的連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)或間歇操作(共沸)
精密精餾1.不穩(wěn)態(tài)操作時間的增加因素:塔身和產(chǎn)品罐存料大;原料濃度低而產(chǎn)品濃度又要求高;相對揮發(fā)度小,理論板數(shù)多;塔內(nèi)汽液流速低,等等;此外還與操作方式有關(guān)鹽溶精餾-選擇一種鹽溶液作為添加劑,來達(dá)到改變本分離組分之間的相對揮發(fā)度,從而達(dá)到分離目的。
優(yōu)點(diǎn):(1)可以節(jié)省能耗;(2)鹽一般為不揮發(fā)組分,故僅僅在塔釜中出現(xiàn),可以使產(chǎn)品的純度提高;(3)鹽的分離也較容易。鹽可以循環(huán)使用。
缺點(diǎn):鹽的溶解回收,固體物料的輸送,加料,以及鹽結(jié)晶引起堵塞、腐蝕等問題,限制了它在工業(yè)上的應(yīng)用。
用途:a)制造無水酒精。b)稀硝酸用硝酸鎂脫水制造濃度99.5%的濃硝酸
方法:1)將固體鹽加入到回流液中,溶解后由塔頂加入,在塔頂可以得到純的產(chǎn)品,塔底得鹽的溶液,其中的鹽回收再用。該法的缺點(diǎn)是回收鹽十分困難,要消耗大量熱能。2)將鹽溶液和回流液混合,此方法應(yīng)用方便,但鹽溶液中含有塔底組分,使塔頂?shù)貌坏礁呒儺a(chǎn)品。
3)把鹽加到再沸器中,鹽僅起破壞共沸液的作用,然后再用普通蒸餾進(jìn)行分離。這種方法只適合用于鹽效應(yīng)很大,或純度要求不高的情況。
1.加鹽為什么會改變α?
宏觀 :鹽在水中的溶解度較大,使溶液的蒸汽壓嚴(yán)重下降,進(jìn)而導(dǎo)致沸點(diǎn)升高;而鹽在醇中的溶解度較小,導(dǎo)致醇溶液的蒸氣壓下降較小,從而導(dǎo)致相對揮發(fā)度增加。
微觀 :鹽是強(qiáng)電解質(zhì),水中會解離為離子,產(chǎn)生電場,水分子極性和介電常數(shù)大,易聚集在離子周圍使水的活度系數(shù)下降,從而使相對揮發(fā)度增加。
2.反應(yīng)精餾優(yōu)點(diǎn):1)可以增加反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及選擇性。2)增加了反應(yīng)速度,提高了生產(chǎn)能力。
3)由于利用了反應(yīng)熱,節(jié)省能量。4)由于將反應(yīng)器和精餾塔合成一個設(shè)備,節(jié)省設(shè)備投資。
5)對于某些難分離的物系,可以利用反應(yīng)精餾來獲得較純的產(chǎn)品。例如用丁苯或叔丁苯的轉(zhuǎn)移烷基化來分離間二甲苯對二甲苯的混合物
分子蒸餾過程(四步曲)
(1)物料分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散(注意:液相中的擴(kuò)散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素);
(2)物料分子在液層上自由蒸發(fā)速度隨溫度升高而增大,但是,分離因素卻隨溫度升高而降低;
(3)分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射。在飛射過程中可能與殘存的空氣分子碰撞,也可能相互碰撞,但只要真空度合適,使蒸發(fā)分子的平均自由程大于或等于蒸發(fā)面與冷凝面之間的距離即可。
(4)輕分子在冷凝面上冷凝。如果冷凝面的形狀合理且光滑并迅速轉(zhuǎn)移,則可以認(rèn)為冷凝是瞬間完成的分子蒸餾技術(shù)的特點(diǎn):操作溫度低;蒸氣壓強(qiáng)低;受熱時間短;不可逆性;沒有沸騰鼓泡現(xiàn)象;分離程度及產(chǎn)品收率高;無毒、無害、無污染、無殘留
分子蒸餾器的模式
(1)降膜式—結(jié)構(gòu)簡單。液膜靠重力自然分布下降,較厚,效率低,目前已很少使用;
(2)刮膜式—依靠刮板成膜,較薄,分離效率高,但結(jié)構(gòu)較降膜式復(fù)雜。現(xiàn)在國內(nèi)、外的工業(yè)化裝置以轉(zhuǎn)子刮膜式為主。
(3)離心式—依靠離心力成膜,很薄,蒸發(fā)效率最高,但結(jié)構(gòu)也最復(fù)雜,造價高 分子蒸餾設(shè)備設(shè)計原則
1)正確的選擇真空泵組、管道尺寸及密封結(jié)構(gòu),以保證足夠快地達(dá)到所需之工作真空度。
2)正確選擇蒸發(fā)面與冷凝面的形狀、距離及相對位置
3)分子蒸餾多用于分離熱敏性物質(zhì),故要求被加工物料在蒸餾溫度下停留較短的時間。
4)力求減少液層厚度及強(qiáng)化液層的流動
5)被蒸餾液體必須預(yù)先除氣。