Трибоэлектрические явления при просеивании

Трибоэлектричество — явление возникновения электрических зарядов при трении. Такие явления происходят иногда при просеивании различных медикаментов, причем заряд, который возникает в просеянном порошке, может быть разного знака. Так, порошки из серы и свинца окиси, просеянные отдельно, заряжаются отрицательно, вместе — зарядами разного знака (сера — отрицательно, окись свинца — положительно) за счет степени трения между частицами. У порошка может возникать заряд, противоположный по знаку самому ситу. Часть электрически-активных порошков при снятии заряда или его утечке могут образовывать прочные агрегаты. К таким веществам относятся окись цинка, пшеничный крахмал, сахар и др. Трибоэлектрические явления затрудняют процесс просеивания, поэтому необходимо предотвращать их возникновение. Лучше всего это делать, меняя материал сита или используя различные условия просеивания порошков.

4. Иллюстративный материал: слаидовый показ, таблицы, аппараты

Литература

основная:

1. Технология лекарственных форм. (Под ред. Т.С.Кондратьевой). – М.,Медицина.– 1991.–1-й том.– 495 с.

2. Технология лекарственных форм. (Под ред. Л.А. Ивановой). – М., Медицина.– 1991. – 2-й том.– 544 с.

3. Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств.– Харьков.– 2002.– в 2-х томах: 1-й том 716 с., 2-й том 557 с.

4. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм.– (Под ред. Т.С. Кондратьевой). – М., 1986.– 287 c.

5. Руководство к лабораторным занятиям по заводской технологии лекарственных форм.– (Под ред. А.И. Тенцовой).– М., 1986.– 271 с.

дополнительная:

1. Государственная Фармакопея Республики Казахстан. – том 1 – Алматы. – Издательский дом: «Жибек жолы».– 2008.– 592 с.

2. Государственная Фармакопея Республики Казахстан.– том 2. – Алматы.– Издательский дом: «Жибек жолы».– 2009. – 792 с.

3. ГФ СССР Х издания М., Медицина.– 1968.

4. ГФ СССР ХI издания М., Медицина.– 1987.– том 1.– 1988.– том 2.

5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина.– 2008.– Изд. 15.

6. Милованова Л.Н., Тарусова Н.М., Бабошина Е.В. Технология изготовле-ния лекарственных форм. Ростов-на-Дону: «Феникс».– 2002.– 448 с.

7. Муляр А.Г. Общая рецептура: учеб.пос. – М., 2009.–80 с.

8. Сагиндыкова Б.А., Торланова Б.О., Анарбаева Р.М., Кыдыралиев Б.С. Биофармация и элементы фармакокинетики.– Шымкент.– 2008.– 68 с.

9. Торланова Б.О. Машины и автоматы для фасовки и упаковки лекарственных форм.– Шымкент.– 2003.– 166 с.

10. Маркевич М.П. Руководство к лабораторным занятиям по биофармации.– Шымкент.– 2008.– 50 с.

6. Контрольные вопросы (обратная связь):

• Какое значение имеют операции измельчения и смешивания для обеспечения оптимальной фармакологической активности препарата?

• Принцип работы измельчительных машин?

• Как определяется оптимальная рабочая скорость и производительность щековой дробилки. Определите угол захвата?

• Для чего используются валковые дробилки?

• Перечислите измельчители ударно-истирающего действия?

• Как производится расчет шаровых барабанных мельниц?

1. Лекция №3. Тема: Тепловые процессы. Теплообменные аппараты. Выпаривание в фармацевтическом производстве. Выпарные аппараты и установки. Сушка в фармацевтическом производстве. Способы сушки. Сушилки.

2. Цель лекции:Дать понятие тепловым процессам. Ознакомиться с теплооменными и выпарными аппаратами. Ознакомить способами сушки.

3.Тезисылекции:

План лекции:

1. Основы теплопередачи. Общие сведения.

2. Тепловые балансы.

3. Выпаривания. Общие сведения.

4. Основные характеристики процесса выпаривания.

5. Устройство выпарных аппаратов

6. Расчет многокорпусной выпарной установки

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Основы теплопередачи. Общие сведения

Химико-фармацевтические процессы в большинстве случаев протекают в заданном направлении только при определенных температурах, которые достигаются путем сообщения или отвода тепловой энергии.

Перенос теплоты, происходящий между телами с различной температурой, называют теплообменом. Движущей силой этого процесса является разность температур, причем теплота самопроизвольно переходит от более нагретого к менее нагретому телу. Тела, участвующие в теплообмене, называют теплоносителями.

В непрерывно действующих аппаратах температуры и различных точках не изменяются во времени, поэтому процессы теплообмена в таких аппаратах являются установившимися. В аппаратах периодического действия, где температуры меняются во времени, осуществляются неустановившиеся процессы.

Различают три принципиально различных элементарных способа распространения тепла.

Теплопроводность - способ переноса тепла вследствие беспорядочного движения микрочастиц. Механизм переноса тепла теплопроводностью зависит от агрегатного состояния тела, а в твердых телах является обычно основным видом распространения тепла.

Конвекция - процесс переноса тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости. Различают вынужденную и свободную конвекции. В первом случае перемещение среды обусловлено каким-либо внешним источником, например насосом, вентилятором и т.д., во втором -разностью плотностей между холодным и нагретым участками среды.

Тепловое излучение процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела.

В реальных условиях тепло передается комбинированным способом.

Более сложный процесс передачи тепла от более нагретого к менее нагретому телу через разделяющую поверхность называют теплопередачей.

Расчет тепловых процессов включает:

• определение теплового потока с составлением и решением тепловых балансов;

• определение поверхности теплообмена аппарата, которая обеспечит прохождение теплового потока в заданное время.

Тепловые балансы

Количество тепла, которое передается от более нагретого теплоносителя Q1 затрачивается на нагрев более холодного теплоносителя Q2, и на потери тепла аппаратом в окружающую среду Qпот. Для уменьшения тепловых потерь аппараты покрывают снаружи тепловой изоляцией. В этом случае величина Qпот превышает 3÷5 % полезно использованного тепла. Тогда

Q1 = Q2 – Qпот (11.1)

или

(0,95÷0,97) Q1 = Q2 (11.2)

Или, пренебрегая тепловыми потерями, получим

Q1 = Q2 (11.3)

Если теплоносители не меняют своего агрегатного состояния в процессе теплообмена, ТО величины Q1 и Q2 можно определить, как

Теплоемкость - это физико-химическое свойство вещества, которое показывает, какое количество тепла необходимо подвести к телу массой в 1 кг, чтобы его нагреть на один градус. Значение теплоемкостей различных веществ приводится в справочной литературе.

В тех случаях, когда теплообмен между двумя средами сопровождается фазовым переходом, в уравнении теплового баланса необходимо учитывать теплоту фазового перехода, которая находится из простого соотношения:

Q = G*r (11.6)

где G - массовый расход теплоносителя, кг/с;

r - удельная теплота фазового перехода, Дж/кг.

Удельная теплота фазового перехода является физико-химической константой каждого вещества и показывает, какое количество тепла выделяется (или поглощается, т.е. необходимо сообщить телу) при переходе 1 кг вещества из одной фазы в другую.

Удельную теплоту фазового перехода находят в справочной литературе и различают но теплоте фазового перехода систем жидкость - твердое тело и жидкость - газ.

Так, для системы жидкость - твердое тело удельную теплоту называют удельной теплотой кристаллизации или удельной теплотой плавления. Для двух противоположных процессов значение удельной теплоты одинаковое, различие заключается только в том, что при плавлении необходимо тепло подводить к телу. а при кристаллизации тепло выделяется.

Аналогично - для системы жидкость - газ. При парообразовании тепло затрачивается, а при конденсации - выделяется. Значения теплот парообразования и конденсации одинаковые, но они отличаются от значений теплоты кристаллизации и плавления.

Поэтому, если, например, газ при температуре 1, охлаждается и конденсируется в жидкость, а жидкость охлаждается до температуры t ДРУГ0Иже теплоноситель, например твердое тело, при температуре /нагревается до температуры t4, тепловой баланс для этого случая с учетом (11.3) - (11.6) будет выглядеть не иначе как

Составление тепловых балансов необходимо для определения или расходов одного из теплоносителей или одной из температур (начальных и конечных).

Основное уравнение теплопередачи

Связь между количеством передаваемого в аппарате тепла Q и поверхностью теплообмена F определяется основным кинетическим уравнением переноса тепла, которое обычно называют основным уравнением теплопередачи:

Q = KFΔtср, (11.8)

где Q - тепловой поток, Вт;

F - поверхность теплопередачи, м-';

К - коэффициент теплопередачи, характеризующий скорость передачи тепла, Вт/м2 • град;

Δtср - средняя разность температур между теплоносителями, определяющая среднюю движущую силу процесса теплопередачи, град.

Из уравнения (11.8) определяют поверхность теплообменного аппарата:

Для этого должны быть известны значения величин, входящих в правую часть соотношения (11.9).

Среднюю разность температур между средами определяют по начальным и конечным температурам сред, участвующих в теплообмене. Определение коэффициента теплопередачи зависит от характера и скоростей движения теплообменивающихся сред, а также от условий, в которых протекает теплообмен.

Выпаривание.

Общие сведения.Выпариванием называется процесс концентрирования жидких растворов нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя при кипении жидкости. Процесс выпаривания в галеново-фармацевтическом производстве широко применяется при получении жидких и сухих экстрактов и является промежуточной операцией при производстве сухих экстрактов. В процессе выпаривания парообразование происходит в объеме выпариваемой жидкости за счет подвода тепловой энергии.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента при выпаривании используют водяной пар, который называется греющим, или первичным. Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называется вторичным.

Процессы выпаривания проводят под вакуумом при повышенном и атмосферном давлениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара.

При выпаривании под вакуумом можно проводить процесс при более низких температурах, что очень важно для растворов веществ, склонных к разложению. Кроме того, при использовании греющего пара тех же параметров, что и при выпаривании под атмосферным давлением, увеличивается полезная разность температур (движущая сила процесса), что позволяет уменьшить поверхность нагрева в аппарате и сокращает время процесса. Хотя выпаривание под вакуумом требует дополнительного оборудования (вакуум-насос, конденсатор и т.д.) и расход теплоты на испарение несколько возрастает, этот способ широко применяют для концентрирования высококипящих и легко разлагающихся растворов.

При выпаривании под атмосферным давлением вторичный пар не используется и обычно удаляется в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым, но наименее экономичным.

При выпаривании под повышенным давлением возможно использование вторичного пара для выпаривания в других корпусах с меньшим давлением и для других теплотехнических целей. В этом случае пар, отбираемый на сторону, называется экстрапаром.

Для экономии греющего пара применяют многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов, или корпусов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса используется в качестве греющего в последующем. При этом давление в последовательно соединенных корпусах снижается таким образом, чтобы обеспечить достаточную разность температур между кипящим раствором и греющим паром в каждом корпусе. В многокорпусных установках свежий греющий пар подается только в первый корпус. Все последующие корпусы используют вторичный пар, в результате чего достигается значительная экономия пара.