排气阀气缸 气阀 活塞 (A)工作原理 (B)设奋结构 图6-4-2往复式空气压缩机 1一压机;2一气罐;3-放出阀门;4-安全阀门;5一压力计;6-单向阀 6-5输送管道 液体及气体的输送必须通过管道。在中药提取生产过程中,管道是生产设备中不可分割的 部分,而不是一个辅助装置。制药工业较其他工业如发电厂、自来水厂及煤气厂所需要的管 道更为复杂,因在辅送过程中,高温高压、沉淀及腐蚀等现象以及燃烧爆炸等危险都可能存 在,这样在使用及装置管道时就需要周密的考虑按用途的不同,管道有各种不同的名称,例如 水管、蒸汽管道、煤气管、真空管、充气管和废液管等。常用的管道均按规定的标准制造,例如规 定的长度、厚度及直径,此外还有压力及温度的标准范围等。为了连接各个管道及便于使用,还 黹采用连接各个管道的部件,如管件、阀门等。在一个单位时间内,液体在管道内的流动的体 积,称为管道的输送能力或液体的流量,并可由下式计算 V=管道的输送能力,以平方立米/秒计 F管道横断的面积以平方米计 d=管道的内径,以米计 液体流动的速度,以米/秒计 管道材料的性质制造管道材料的比较复杂,如铁、合金铁碳钢、合金钢各种有色金、搪 瓷、塑料、橡胶及玻璃等根据使用的情况及辋送介质的化学性质而决定取哪种材料,如输送浓 硫酸用钢管,硝酸用铝管及盐酸用衬橡胶管或用塑料管等,中药提取液最好用不锈钢管或塑料 管。为了最后判断所选用的材料是否适用于管道,须在生产的条件下作实地试验。选择管道的 材料时,也应考虑介质的温度如聚氯乙烯塑料板、酚甲醛树脂及橡胶的耐热性较差,仅在极狭 的温度范围内保持一定的机械强度。此外,介质的压力也是考虑管道材料选择的重要因素因 为操作过程屮可使管道的压力差异根大,由绝对真空到数百个大气压不等。有时需要采用特殊 结构,例如加装钢质或铸铁护套等
铸铁管常用于输送水的管道、内部沟渠真空管道以及对钢管有腐蚀作用的管道。铸铁管 不可甲作蒸汽管道不可在压力下用来输送爆炸及有毒性介质输送有强烈腐蚀性的介质如 碗酸、硝酸及磷酸等酸类时,可用高矽铁或抗氯矽铁所制成的管道。无缝钢管广泛地被用于制 造管道,例如输迭发烟硫酸和硫酸的酸类管道及碱液管道,直径较大的这种管道还可以辎送石 灰乳及氨水等,可以输送15个大气压以上的空气和惰性气体,在259个大气压以下输送冷术 在25个大气压以下及温度18度以下作为过热水的输送管道,还可作为盐水管道以及输送易 怏性爆炸性和有毒性物料的管谙在非金属管中,陶土管多用于明沟管道及酸液管道,也可用 作输送60度以下腐蚀性介质或作排气竖管。陶十管可内外上釉釉应具有不透水性,又应能 抵拉硫酸、盐酸及碱的侵蚀作用制药广¨中常用耐酸粘土及耐酸成型物料(烧粉、石英粒和长石 等)制成的。耐酸陶管可用于输送150度以下的腐蚀性介质。搪瓷管可用于制药纯度要求较高 的工序 用不透明石英玻璃所制成的管道特性是机械強度很高,热膨胀系数极低,能抵抗很多腐蚀 性介质但无讣如何,玻璃已几乎全部被塑料所取代,在有机塑料中聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、 娶鄣乙烯,三聚氰胺与脲醛树脂等类型的产品已广范应用于制药工业之中,已经有了牢不可拔 的抽位、随着塑料工业的发展将更大量地使用塑料管。橡胶帆布桡性管是在数层橡胶中夹有布 峾祉料制成的管。纯橡胶以在管子中田作垫圈及软管。选择橡胶材时应沣意硬橡胶的耐磨性 々干扩坳胪,此输诛悬浮液肿应取软橡胶作涂料,如不含悬浮物,可选用硬橡胶,因其不易腐 蚀但軍橡胶叶温度亦化的耐亭烨不及软橡胶。目前橡胶制品正逐步被塑料制品所取代。橡 肿也田你钢管及铸铁旋塞的材甲。因管普遍使用,橡胶与钢间的粘合又很好,所以采用钢 啓作橡胶箐,这样金属管既可供橡胶管以必要的强度,橡胶可保桕管身使其不受介质的作 甲计橡胶管应沣意防止发生老化,与矿物油、氯彷苯、石油醚等有机溶剂接触后也可腐蚀。衬 橡胶管可用于输诶5%浓度以下的硫酸.只%浓度以下的磷酸、任何浓度的盐酸和氢氟酸以 及其他物料。输送硝酸和有机酸不可計橡胶管 管道的安装安装管道时应考虑物料的种性温度、压力和流量等,选择管材的种类和口径 通常将物料管道铺成较士的坡度垟避免形成死角,对干容易凝岡的、含沉淀物或腐蚀性的管道 田是坷此。一如管道随着气候的变化、管中介质的温度的变化和绝缘情况的不同,都会受到影 响因温度变化而引起的热应力作甲于管道两端的管托上或与管道连接的器械上,如果这种压 力祁大可以造成箐身和突缘的接合超岀安全范围之外、以致使管道的焊缝破裂或突缘脱落造 成危险。因此,管道的热延伸必须得到补偿。但事实上有许多温度时常变化的管道安装时,不 加装补偿装置…操作也极良好例如暖气管道、空气管道及其他物料管道等。这主要由于管道内 的温度上落差不大(6θ—89度左右)及管道的挠性较大。因为管道极短,相互以肘管连接,并讠 安装在不是极为固定的管托上。这样在受热时,管道可以自由伸长,材料屮也不会产生压缩应 力。如果完全装牢,应力就不可避免。最常用的补偿装置是回折管补偿器。补偿器的安全位置 应当是一个水平面,这样有利于补偿器中介质的排除,而在蒸汽管道中更为必要,因为竖立的 补偿器中积有凝液,如发生水锤现象,影响安全。 工厂中道的装置多为暴露在外的明线。明线比墙内暗线的费用低,易干检修、掌握和管 理,沿墙安装的管道可以固定在角铁撑架上或用悬箍钉紧。装在大花板下的管道可以用吊架。 车间安装管道时,应注意下列各点: 1.避免形成死角 2.装置的地点应考志检修方便,对于输送易于结冰、含沉淀物或腐蚀性物料的管道尤须注
意。在两根管道之间及笮道和墙壁宀间宀丁妨碍修理的距离 3.在不妒碍机器術田形下阳矾诵的情;下,确定管渚装的位置 4.尽量伸管道不经过电机或酐电盘的上空以及T作者的邻近。 5.在通道的上容不可诵汁腐蚀性介质管道的突缘结合 6.腐钟性介质管道与甚他管道详列装置时,应保持适当的距离并使腐蚀性介质的管道略 低,以免寒缘结合或间门件漏时溅淋出来。 7.包有绝缘材料的管道应安装在不易溅湿的位置 8.热的管道与冷冻管道应隔开安装,衬橡胶管与塑料管也应避热的管道 根据不同的需要,可以管道上安装附属装置。如需要观察管道内:动的物料时,可在管 道上安装窥测器以便调节输送的速度或检测物料的性质。如果经常需要清除管道中输送物料 的杂质如原料中常见的草根、碎布或木片等则可在管道上安装滤污阱。如是输送易于凝固物 料的管道,需要加保温层或蒸汽保温的装置如果物料的凝固温度不太高管道不太长,且在管 道中输送物料的时间不太长,可以用加保温层的方法,使管道通畅无阻。袭汽保温层法适用于 凝固点较高的物料输送,及输送过程迟缓成需时间很长的情况。蒸汽保温法可以分为两种; (1)本物剌道外面另焊一艰袭汽管,(2)装置蒸汽套管法在管道外面焊装葬汽管的方法勇H 套管法价廉,月间单易行,物料套管的腐蚀世比布夹套装置内容易发现,且可避兔管道腐钟时 物料渗入蒸汽套管的情况压缩空气管道的用途犹加空气压缩机中所述一样,可以利用压缩空 气做原料或氧仆剂,巾可以补助设备上使,例如液体的输送、混合(气体搅拌器)、雾化(喷 干燥器)、压滤以及吹涤物料管道中残留的物料等等。压缩空气管道多在进口处安装许多 属装置如流量计减压阀、压力计及安全阀等因压缩空气管道的温度变化太小故不必装备补 偿器,通常将管道装成一定的坡度,以便排除管中的油质和凝结水。 真空管道应尽可能缩短并且避免过多的曲折。因空气或蒸汽在短的管道中流动遇到的阻 力较小。简单的管道布置可使真空降落时比较容易找出漏泄。普通钢质的煤气管道可用于抽 吸水蒸汽和其他腐蚀性的较弱介质。衬橡胶管不能用于真空管道因真空超过300毫米后橡 脞即管壁脱落。铝管是抽吸硝酸、醋酸或蚁酸极好的真空管道材料。塑料管几乎全面地话用 千育空管道的材料。排气管道应当在每个设备中单独地装置。如果数个设备共用一个推气管 废气在总管道中混合,相互作用后会发生爆炸或毒性气体。设备内如果啶存易燃性液体应 在排气管上装置防火网或砂滤器,以阻止火花侵入排气管道再进入设备内引起火灾通常使用 排气管直径为25毫米,在较小的设备上可以使用12毫排气管道的排气速率一般不超过25 京方米/秒。蒸气管道的使用应视蒸气的性质而定。最常用的是3-6个表压力的低压饱和蒸 汽,有时也需要用高压蒸汽甚至过热蒸汽,一般加热很少使甲10个表压力以上的蒸汽因为经 亭高压的设备必须特别坚固荞汽管道的装置也具有几种附属设备,例如可以完全隔断车间蒸 汽管道网和外车间管道联系的球心阀及将蒸汽凝液排出管道外的水分离器。此外,还有减压 阀、安全阀和流量计。必需排除冷凝液的原因如下 凝液可能被蒸气夹带造成水锤现象而影响管件及阀件的安全 蒸汽夹带水分会降低加热器壁或蛇管的传热系数 3蒸汽中含有水可使减压阀的阀盘和阀座被磨蚀并使节流式的流量计读数不正确,影响 生产过程的控制 蒸汽管道应用绝缘材料包裹,通常用40-50毫米的石棉和矽藻土混合物,在绝缘物外面 再用布包裹,再漆成白色 31
第七章粉碎 7-1粉碎的意义和目的 粉碎是用杌械力将大块固体物料制成适当程度的碎块或细粉的操作过程。中药绝大多是 以植物、动物和矿物的药用部位为原药材。中药材入药前一般先经过加工成饮片,在进行提取 前先根据药材、溶剂的特点和生产工艺的要求粉碎成不同细度的粉末,以供提取之用。因此粉 碎是中药提取生产的基本操作之 中药材粉碎的目的是为了使中药材中的有效成分更易浸出,因为多数中药材是植物或动 物性的生药,这些生药的细胞组织很紧密,细胞壁也很厚,使溶剂不易渗透和扩散,有效成分或 在该溶媒中的可溶物很难被浸出来。另外中药材粉碎后,因粉碎后其表面积的急剧増加可以提 高有效成分的溶解速度因此为了提高中药材中的有效成分的没出速度和收率,就须用适当的 粉碎方法将中药材粉碎到一定程度。 7一2粉碎的基本原理 由于物质分子之间具有内聚力,物体才能保持一定的形状,物体内分子之间不同的内聚力 显示出物体不同的硬度和性能因此粉碎时必须借助外力来破坏物质分子之间部分内聚力,才 能把中药材粉碎。所用外力的大小应随药材的硬度和性能面定。固体药材机械粉碎的过程,就 是用机械的方法增加药材的表面积,就是用机械能转变为表面能的过程,这种转变过程直接影 响粉碎的效果。药材粉碎的难易与其本身分子内聚力的大小、与本身的组织结构和性质有关。 而植物和动物药材系由多种组织和成分组成,性质比较复杂,且含一定量的水分(一般约为9 16%),有些具有一定的韧性较难粉碎。药材所含水分越少,则质地越脆,越容易粉碎,故在粉 碎前应按其特性进行适当的干燥但是动、植物药材千燥的温度不能过高、时间不能过长·否则 有效成分将受到破坏 具有薄壁组织的药材,如花、叶、果、部分种子和根茎容易粉碎,含木质和角质的药材则不 易粉碎;含粘性或油性较大的药材及动物的筋、骨、甲等,要经过处理后才能粉碎。具有弹性的 药材,如乳香、没药等,受外加机械力时,易发生变形而不易破碎,这类药材在低温冷冻条件下 较易粉碎。中药材复方中的各种药材混合粉碎较单味药材单独粉碎容易,因为中药材互相混合 可使分予内聚力降低。粘性与粉性药材混合粉碎,也能缓解其粘性,因而有利于粉碎。所以中 药厂多用部分药材混合后再粉碎27 使杌械能尽可能有效的用于粉碎过程中,应将已达到细度要求的粉未及时过筛分离,使 大颗粒有充分的时间接受粉碎,此种粉碎称为自由粉碎反之,如果细粉始终保留在粉碎机中 不但影响粉碎的速度而且消耗大量能量,而且产生大量过细的粉末所以在粉碎机中安装筛板 或在粉碎机组内安装鼓风机分离细粉,均是为了使粉碎能顺利进行 7一3粉碎的方法 在“粉碎的基本原理”一节结合粉碎的基本原理已介绍过某些类型中药材的粉碎方法,在 这里进-步结合药材的性质介绍粉碎方法。中药材常用的粉碎方法有截切法、撞击法、劈裂法 压法和研磨法等。如图7-3-1所示
mad 易影 图7-3-1粉碎方法示意图 粉碎方法要根据药材的性质、浸出溶剂和浸出工艺的要求而定。例如植物性的薄壁组织类 的药材花、叶、全草比较容易粉碎,用水为溶剂使用传统的浸出方法,不能粉碎过细.一般采用 截切法,用切药机或与切草机相类似的设备,把药材切成1厘米公分长左右,直接用于浸出;但 是这样粉碎它的浸出效果不好。如果用较现代化的提取方法,可采用撞击法把药材粉碎成20 目左石的粗粉或100目左右的细粉。对于硬而脆的药材可用撞击或挤压法,对硬而韧(或粘)的 药材可用挤压法,对坚硬的药材如根或木质性药材可采用撞击、劈裂或研磨方式粉碎。 近年一些新中草药,常用含芳香油的一些新鲜生药材,如荆条、柠檬皮等可切成细条,如用 其他方法粉碎,则容易形成烂泥状,并造成挥发油的损失。为了使浸出溶剂易于渗入生药组织, 对生药的根、茎等组织进行切碎时应作横切面,如系纵切面,则溶剂渗入较慢。用切药机切碎新 鲜生药应用较锋利的切刀,以免液汁的损失。 中药处方多是复方,在中药提取生产过程中如何粉碎中药材呢?通常有两种方法,分别 粉碎法,即上述将每味中药材单独粉碎的方法,混合粉碎法。在这两种方法中又可分于粉碎 法与湿粉碎法二种。 干粉晔法系将药材经过适当的千燥处理,使药材中的水分降低到一定程度再进行粉碎的 方法。一般用万能粉碎机进行粉碎,水分要降低到10%左右方能进行粉碎。大多数中药材都已 经过加工炮制将药材已经进行过干燥。在粉碎时应根据药材质地,如“粉性”、“粘性”及软硬度 等性质的不同,分别采用单独粉碎或混合粉碎以及特殊处理后再粉碎。多数药材和中药复方药 材,一般多用干粉碎法。 中药中的贵重药材如牛黄、犀角、羚羊角、鹿茸、麝香、珍珠、玳瑁、琥珀、人参、三七、沉香 等,多用干法单独粉碎。在中药提取时需要单独粉碎时,应设法单独粉碎。但目前在中药提取 生产中多用混合粉碎以适应复方中药材的浸出的目的混合粉碎系指处方中的药材经过适当 处理(如炮制等)后,将全部或部分药材掺合在一起进行粉碎。在复方药材中有一此粘性或油性 药材与其他药材混合在一起,可以克服这些药材单独粉碎的困难。这些粘性药材如熟地、当归、 天冬、麦冬和杏仁、桃仁、柏子仁等。这种混合粉碎法的优点是混合与粉碎两个操作同时进行 可以节省工时。 中药生产中还有一种湿法粉碎,在中药中称“水飞法”在西药制剂中称为“加液粉碎法”, 例如朱砂、珍珠、炉甘石等加适量水较易粉碎,又如樟脑、冰片、薄荷脑等加入少量挥发性液休 (如酒精、氯仿等)较易粉碎。但这种方法在中药提取生产中比较少用。 7-4粉碎度 粉碎度是药材经粉碎后平均块度所减少的数值。药材表面积的增加是与粉碎度成正比的 可以下式表示: 7-4-1