第六章 容器设备.ppt

主要内容：第一节概述第二节反应釜第三节结晶设备第四节发酵罐第五节培养灭菌设备第六章容器设备第一节概述1.1在制药设备中可以看到许多设备，这些设备主要用于：①贮存物料如各种贮罐，计量罐，高位槽②进行物理变化如换热器，蒸馏塔，沉降槽③进行化学反应如反应釜，发酵罐这些设备的尺寸大小不一，结构形状多种多样，但是都有一个外壳，这个外壳就叫容器。1.2容器设备的结构组成容器设备常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。图1-1　卧式容器的结构简图(1)内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受的压力。(2)外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。1.3容器设备分类1）按容器承压等级分类2）按容器设备的工艺用途分类（1）反应压力容器主要用于完成介质的物理化学反应的压力容器。图1-2高压反应器图1-3合成塔图1-4吸收塔（2）换热压力容器主要用于介质热量交换的压力容器图1-5列管式换热器图1-6大型集成换热器图1-7蒸发器图1-8废（余）热锅炉（3）分离压力容器主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。图1-9双介质过滤器图1-10旋膜式除氧器（4）储存压力容器主要用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。图1-11液氨储罐图1-12高位储罐图1-13球形储罐第二节反应釜反应釜是制药生产中实现化学反应的主要设备，其中搅拌反应釜是一种典型的反应设备。它在一定的压力和温度下，将一定容积的多种物料搅拌混合，反应所发出或所需的热量有换热装置输入或带走，该设备促进化学反应的进行。2.1搅拌反应釜的主要结构及其用途图2—1搅拌反应釜结构图1）釜体：是一个密闭容器，为物料进行化学反应提供一定的空间，通常由圆形筒体和上下封头组成。2）传热装置：反应釜内的化学反应通常伴有反应热，因此需要设置传热装置来输入或带走反应热，通常在釜体内设置蛇管或在釜体外设置夹套。3）搅拌装置：为了使参加反应的各种物料混合均匀，加速反应的进行和便于控制反应速度。它由搅拌轴和搅拌器组成。4）轴封装置：由于搅拌轴是转动的，而釜体封头是静止的,为了避免介质通过转轴从釜内泄露或外部杂质进入釜内,因此必须进行密封，该密封称为“轴封”。有两种形式：机械密封、填料密封。5）其它附件：有人孔、手孔、各种接管、温度计、压力表、试镜和安全泄放装置等。①机械密封把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静环两个端面的相互贴合，并作相对运动达到密封的装置，又称端面密封。泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长,在搅拌反应器中得到广泛地应用。定义特点原理当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄漏，达到密封效果。填料密封②定义特点结构简单，制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、密封要求不高、并允许定期维护的搅拌设备。在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力，从而实现密封。原理填料中含有润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体的渗入，达到密封的目的。2.2夹套传热及其结构定义结构在釜体外侧，以焊接或法兰连接的形式装设各种外套，并与釜体表面形成密闭空间，依靠夹套内流过蒸汽或冷却水，来加热或冷却釜内物料。玻璃夹套定义结构2.3蛇管传热及其结构当传热面积较大，可用蛇管传热，其浸在物料中，热量损失小、传热效果好，同时可减小漩涡，强化搅拌程度。蛇管结构2.4搅拌器的形式搅拌器的形式很多，按结构来分有桨式、推进式、涡轮式和锚式等，这四种搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛据统计约占搅拌器总数的75～80％。结构最简单叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是2、3或4片，叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种。1）桨式搅拌器特点图2—4桨式搅拌器主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使用较多。应用2）锚式搅拌器应用特点结构简单。适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌，当流体粘度在10～100Pa·s时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为框式搅拌器，以增加容器中部的混合。图2—5锚式搅拌器3）推进式搅拌器特点搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构简单，制造方便。粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好的搅拌效果。主要用于液－液系混合、使温度均匀,在低浓度固－液系中防止淤泥沉降等。应用图2—6推进式搅拌器涡轮式搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度范围很广的流体。特点应用它有较大的剪切力，可使流体微团分散得很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合。4）涡轮式搅拌器图2—7涡轮式搅拌器第三