《制药设备与工艺设计》第1章

第1章粉碎及分级设备1.1粉碎设备1.2分级设备1.3均化设备

11.1粉碎设备基础知识粉碎的定义粉碎的目的破碎比粉碎机理粉碎机械锤式破碎机球磨机振动磨气流磨小型高速粉碎机

2粉碎的定义固体物料在外力的作用下，克服物料的内聚力，使大颗粒破碎成小颗粒的过程。3粉碎的目的降低固体药物的粒径，增大表面积，增大与液体分散媒体的接触面，可以加快药物的溶出速度，提高药物利用率。使几种不同的固体物料混合均匀，提高主药在颗粒中的分散均匀性，提高着色剂或其他辅料成分的分散性。4破碎比表示固体物料的粉碎效果；定义：粉碎前后固体物料的颗粒直径之比。破碎机，破碎比3~30。粉磨机，破碎比40~450或更大。5平均破碎比、公称破碎比平均破碎比粉碎前后物料颗粒直径的平均比值及粒度变化程度。公称破碎比破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度的比值。6多段破碎举例粒径400mm的大块固体物料，破碎至0.4mm以下的粒径的破碎比？多段破碎：连续使用几台粉碎机的破碎过程。破碎段数：破碎机串联的台数。总破碎比：原料尺寸与最终破碎产品尺寸之比，等于各段破碎比的乘积。7粉碎机理当粉碎机械施于被粉碎物料的作用力等于或超过其凝聚力时，物料便被粉碎。破碎的施力种类8粉碎机理脆性材料：压缩力和冲击力韧性材料：剪切力或快速冲击力粗碎、中碎：压缩和冲击力为主超细粉碎：摩擦力和剪切力为主9粉碎机械的分类粉碎机械的分类按破碎施力：挤压、剪切、切断、冲击和研磨等机械；按粉碎机作用件的运动方式：旋转、振动、搅拌、滚动式以及由流体引起的加速等；按操作方式：干磨、湿磨、间歇和连续操作。按粉碎后的颗粒度10粉碎机械的分类按粉碎后的颗粒度破碎机粗碎粉碎后的颗粒达到数厘米至数毫米以下中碎细碎磨碎机粗磨数百微米至数十微米以下细磨超细粉碎机

将1mm以下的颗粒粉碎至数微米以下11粉碎机械选用原则掌握物料性质和对粉碎的要求；粉碎物料的形状、大小、硬度、可磨性等；粉碎产品的粒度大小及分布等。合理设计和选择粉碎流程和粉碎机械；采用粉碎级数、开式或闭式、干法或湿法等。周密的系统设计。主体机构配套设施，如分级装置、粉尘及产品收集等。微负压。12粉碎机械锤式破碎机球磨机振动磨气流磨13锤式破碎机环锤式破碎机

锤式破碎机

14锤式破碎机的工作原理带有锤子的转子。锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎15锤式破碎机的类型锤式破碎机的类型按结构特征单转子锤式破碎机双转子锤式破碎机按转子回转方向可逆式不可逆式按锤子排数单排式多排式按锤子在转子上的连接方式固定锤式活动锤式16锤式破碎机的特点破碎比大（i=10~50）；单位产品的能量消耗低；体积紧凑；构造简单并有很高的生产能力。对筛条或研磨板进行调节17锤式破碎机的应用各种中硬度以下、且磨蚀性弱的物料。破碎含有水分及油质的有机物。适用于药剂、染料、化妆品、糖、碳块等多种物料的粉碎。18球磨机球磨机用钢球

卧式球磨机

立式球磨机19球磨机的工作原理研磨介质密闭圆筒转动装置回转运动冲击和研磨作用20球磨机的特点适应性强，生产能力大，能满足工业大生产需要；粉碎大，粉碎物细度可根据需要进行调整；既可干法也可湿法作业，亦可将干燥和磨粉操作同时进行，对混合物的磨粉还有均化作用；系统封闭，可达到无菌要求；结构简单，运行可靠，易于维修。21球磨机的特点工作效率低、单位产量能耗大；机体笨重，噪声较大；需配置昂贵的减速装置。22球磨机的应用细磨机械；结晶性药物、易融化的树脂、树胶、非组织的脆性药物；刺激性的药物；吸湿性浸膏；挥发性药物及其他细料药；瓷制球磨机粉碎与铁易起反应的药物。23振动磨超微粉碎振动磨振动磨，旋振磨24振动磨的工作原理利用振动原理来进行固体物料粉磨的设备，能有效地进行细磨和超细磨。组成研磨介质的运动抛射运动-破碎同向自转-研磨公转运动-均匀25振动磨的特点较高的研磨介质装填系数，研磨效率高；较窄的粒度分布；研磨工序连续化；封闭式操作；可以用以易燃、易爆、易于氧化的固体物料的粉碎；粉碎温度易调节；占地面积小，操作方便，维修管理容易；运转时产生噪音大。26振动磨的应用脆性物料的粉碎；纤维状、高韧性、高硬度或有一定含水率的物料的粉碎；花粉及其他孢子植物等要求破碎细胞壁的物料；粒径为5微米的粉碎要求干法和湿法粉碎。27气流磨气流磨

28气流磨的粉碎原理气流粉碎机、流能磨；超细粉碎设备；利用高速弹性气流喷出时形成的强烈多相紊流场，使其中的固体颗粒在自撞中(80%)或与冲击板、器壁撞击中发生变形、破裂，而最终获得超粉碎。29气流磨的特点粉碎强度大、产品粒度微细；颗粒规整、表面光滑；产品粒度分布窄，单一颗粒成分多；产品纯度高，设备简单，易于清理；粉碎磨料为硬质合金等莫氏硬度大于9的坚硬物料；适用于粉碎热敏性及易燃易爆物料；实现粉碎与干燥、粉碎与混合、粉碎与化学反应等联合作业；能量利用率高。30气流磨的特点辅助设备多、一次性投资大；影响运行的因素多；粉碎成本高；噪声较大；倒料现象，喷出大量粉尘，恶化操作环境。311.2分级设备基础知识颗粒分级药筛分级设备摇动筛振动筛圆振筛

32颗粒分级颗粒分级是将颗粒按粒径大小分成两种或两种以上颗粒群的操作过程；机械筛分与流体分级两大类。33机械筛分借助具有一定孔眼或缝隙的筛面，使物料颗粒在筛面上运动，不同大小颗粒的物料在不同的筛孔（缝隙）处落下，完成物料颗粒的分级。筛分的物料颗粒范围：100~0.05mm。1mm以下细粒，筛分效率很低。34流体分级将颗粒群分散在流体介质中，利用重力场或离心力场中，不同粒度颗粒的运动速度差或运动轨迹的不同而实现按粒度分级的操作。细颗粒粉体或超细粉体的分级。35筛分和流体分级的性能比较筛分和流体分级的性能比较36机械筛分的筛面的排列方式同时筛分成2个以上的等级。水平式垂直式（实际生产中采用的较多）混合式37机械筛分的目的筛除粗粒或