第3章制药反应工程基础.pptVIP

;第二章 制药反应工程基础与设备; ;1.1 化学以及生物反应动力学 1.2 非牛顿流体的流变特性 1.3 流体流动与混合;1.1 化学以及生物反应动力学;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;真实流体可分为：牛顿型和非牛顿型两类。 非牛顿流体分为：非依时性(Time-independence)的和依时性(Time-dependence)的 非依时性非牛顿流体包括：①假塑性(pseudo plastic)和胀塑性( dilatant )流体 ②宾汉塑性(Bingham plastic)、 屈服－假塑性(yield-pseudo plastic)和屈服－胀 塑性(yield- dilatant)流体 ③其它 依时性非牛顿流体包括： ①触变性(Thixotropic)流体 ②震凝性(Rheopectic)流体 ③粘弹性(Voscoelastic)流体; 对于非牛顿流体，即使在稳态剪切流中，也需要3 个(不多于 3 个)独立的物质函数才能描述其流变行为。这 3 个物质函数是：剪切粘度函数 μ(γ)，第一法向应力系数 N1和第二法向应力系数 N2。即;k和n为非牛顿参数。n亦称为非牛顿指数，k亦称为稠度系数， k 越大，流体就越稠。 ●对0 n1，假塑性流体， n值越小，流体的非牛顿特性越明显。 羧甲基纤维素(0.25%的n=0.943) 、PVA（2.5％的n=0.952) 、黄原胶的水溶液，青霉、曲霉、链霉菌的培养液也表现假塑性流动特性，还有一些生产多糖的微生物发酵液以及高浓度的植物细胞悬浮液等也呈假塑性流动特性。 ●对n1 ，胀塑性流体， n值越大，流体的非牛顿特性越明显。 如淀粉的浆液，但在发酵液中较少见。;对于某些非牛顿流体，在一个常压梯度作用下，通过椭圆形截面的管子流动时，不可能是直线流动，实验和理论都已证明，存在如图 3 所示的关于椭圆两轴线对称的环流-次生流。次生流是否出现，取决于第二法向应力差 N2，当 N2=0时，不会产生次生流；但当 N2≠0 时，并不一定就存在次生流。;● 0 n1，屈服-假塑性流体(如1-5％的卡波末，一些发酵液）。 ● n1的屈服-胀塑性极少见。 俞路和白凤武研究发现：絮凝酵母在低质量浓度时悬浮液流变指数接近1可近似为牛顿性流体,随着颗粒质量浓度的增大,悬浮液流变行为发生了改变,由假塑性流体向屈服假塑性流体转变。;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;第二章 制药反应工程基础与设备 第一节 反应工程基础（背景知识）;●工艺操作的优化 ① 工艺时间的优化 化学合成反应过程、生物发酵过程以及药物制剂的配制过程，流体流变类型的改变通常意味着过程接近尾声或已结束。尤其在化学生物反应过程，流体由牛顿转变为非牛顿型，并呈现屈服性或切力增稠等暗示着过程即将结束。 ② 流体搅拌混合技术的优化 利用过程中流体流变行为的改变的信息和非牛顿流体的流变性质，可在反应或发酵前期采用高速搅拌达到理想的传质效果；而在反应或发酵后期保持高的搅拌转速是无意义的，甚至是不利的，此阶段采用低速并辅之返混措施则更有利过程的进行。 ● 搅拌结构的选择与设计 ①小分子的牛顿流体，各处的黏度是相等的 ②假塑性流体，假塑性越大对釜内混合、搅拌、传热等方面影响