制药分离工程复习

来源: 华工13制药班/Biopharmacy13scut

由于制药分离工程老师没有明确给出考试的方向,因此我在这里给大家介绍一些往届师姐给我的经验,仅供参考。


复习要点:书上基本每一章老师都讲了多了解书上的概念理解其含义,做简答题时根据自己的理解答题。记住一定要区分清楚每一个概念。计算题基本都是平时的课堂作业题改编,书上第二章的例2-1,2-22-32-5都必须掌握。区分错流、逆流萃取的概念。第39页、第40页的三角形相图考的可能性很大。蒸馏、精馏部分也是重点很有可能考计算题,看补充材料。第119页间歇精馏的基本计算。第七章例题7-1


现在来总结一下课堂作业。

1.有一名为API的物质,水溶液浓度为200gAPI/1Kg,水溶液总重量为100Kg,冷却结晶,体系温度由50℃变为10℃,结晶结束时体系达到平衡状态,求结晶出固体药物重量及产率。


T/℃:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

溶解度gAPI/Kg


33

43

55

70

89

107

128

152

180

201

242


解:此题有坑,有用的数据只有绿色框里面的两组。而且水溶液总重量=API的重量+水的重量。

设水的质量为Xkg

50℃有:X+0.201X=100

X=83.33kg

API质量=100-83.33kg=16.67kg

10℃有:API溶解质量=83.33×0.043=3.58kg

结晶出的质量=16.67-3.58=13.09kg

产率=(13.09/16.67)×100%=78.5%


2.有一100kg粒状固体材料含水30%,空气流速1.8m/s。假设该颗粒材料的干燥速率为0.7g/m2·s,临界含水率为15%,干材料的比表面积为0.03m2/kg。求在350K空气中干燥到含水量为15.5%所需时间。

解:这里涉及到一个干燥的公式,估计老师考试的时候会给。保险起见还是记住为好。

临界含水量的定义:恒速干燥结束时物料的含水率叫做临界含水率。由于干燥到含水量为15.5%所以是恒速干燥

干燥速率:U;被干燥物料的质量:Ws;被干燥物料的表面积:A;物料湿含量:C

时间:t

公式:U=[W×(C开始C结束]/(A·t)

含水率C开始30kg,表面积:70×0.03=2.1平方米,C结束/(C结束+70)=15.5%C结束=12.84kg

将以上数据代入公式,解出t=8734.7s=2.42h

3.在甲苯中溶解乙醛,溶液中乙醛占质量的5%,用水进行五级错流萃取,每100kg进料在每一级萃取中需要25kg水,计算萃取相中乙醛浓度与萃余相中的含量,Y=2.2XY为乙醛在水相中浓度,单位:kg/kg, X为甲苯中乙醛浓度,单位kg/kg

解:注意区分这里面的Xx

xf为乙醛最初的的质量浓度,xn表示n次萃取后乙醛的质量浓度,Xn为萃取n次后萃余相的乙醛质量浓度,Xf为开始时乙醛的质量浓度,A为进料量中水的质量,S为每一级萃取所需要的萃取液,KY=2.2X中的2.2xf=1×5%=0.05kg/kg

公式:Xn=Xf·[A/(A+SK)]^n

[A/(A+SK)]^n的意思是[A/(A+SK)]n次方

A=100×95%=95kg

Xf=xf/(1-xf)=0.05/(1-0.05)=0.0527

n=5K=2.2 S=25

将以上数据代入公式Xn=Xf·[A/(A+SK)]^n

X5=5.36×10^-3kg/kg

乙醛的萃取相浓度=5-X5/100=4.99×10^-2kg/kg

运用书上42页第(2)的解法:

先求出萃取因子ε,再利用公式Xn=Xf/(1+ε)^n 求得X5(1+ε)^n表示(1+ε)n次方。

ε=SK/A=25×2.2/95=0.579

Xf=xf/(1-xf)=0.05/(1-0.05)=0.0527

X5= Xf/(1+ε)^5=5.37×10^-3

乙醛的萃取相浓度=5-X5/100=4.99×10^-2kg/kg