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1、第十一章 固体制剂单元操作 概述概述n 固体制剂的种类固体制剂的种类n 特点：特点：药物药物粉碎粉碎过筛过筛混合混合制粒制粒压片压片散剂散剂颗粒剂颗粒剂片剂片剂胶囊剂胶囊剂概述概述一、固体剂型的制备工艺一、固体剂型的制备工艺二、固体制剂的体内吸收二、固体制剂的体内吸收溶出溶出固体制剂固体制剂崩解崩解血液循环血液循环absorptionabsorption剂型剂型崩解或分散崩解或分散溶出溶出吸收吸收片剂片剂胶囊剂胶囊剂颗粒剂颗粒剂散剂散剂混悬剂混悬剂溶液剂溶液剂概述概述快快概述概述三、三、Noyes-Whitney方程方程式中，式中，dC/dtdC/dt溶出速度；溶出速度；S S固体的表面积；固
2、体的表面积；C Cs s溶质在溶出介质中的溶解度；溶质在溶出介质中的溶解度；C C t t时间溶液中溶质的浓度；时间溶液中溶质的浓度；K K 溶出速度常数。溶出速度常数。概述概述三、三、Noyes-Whitney方程方程改善药物溶出速度的措施：改善药物溶出速度的措施：粉粉碎碎技技术术、药药物物的的固固体体分分散散技技术术、药药物物的的包包合合技技术术等可以有效地提高药物的溶解度或溶等可以有效地提高药物的溶解度或溶出表面积。出表面积。粉碎，崩解粉碎，崩解S S加强搅拌加强搅拌K K提高温度，改变晶提高温度，改变晶型，制成固体分散物型，制成固体分散物CsCs固体制剂的单元操作固体制剂的单元操作一、
3、粉碎与筛分一、粉碎与筛分二、混合与捏合二、混合与捏合三、制粒三、制粒四、固体的干燥四、固体的干燥第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分 主要是借助机械力将大块的固体物主要是借助机械力将大块的固体物质粉碎成适用程度的操作过程。质粉碎成适用程度的操作过程。粉碎后药物的细度用粉碎后药物的细度用粉碎度粉碎度表示表示增加药物的有效面积来提高生物利用度；增加药物的有效面积来提高生物利用度；提高分散度；提高分散度；改善不同药物粉末混合的均匀性；改善不同药物粉末混合的均匀性；还可以减轻粉末对创面的刺激性。还可以减轻粉末对创面的刺激性。循环粉碎与开路粉碎循环粉碎与开路粉碎干法粉碎和湿法粉碎干法粉碎和湿法粉碎 单独粉
4、碎和混合粉碎单独粉碎和混合粉碎 低温粉碎低温粉碎 一、粉一、粉 碎碎定义定义目的目的粉碎的方法粉碎的方法粉碎度与粉碎后的药物颗粒平均直径成反比，即粉碎度与粉碎后的药物颗粒平均直径成反比，即粉碎度粉碎度愈大，颗粒愈小愈大，颗粒愈小。是固体药物粉碎后的细度是固体药物粉碎后的细度常以粉碎前物料的平均直径常以粉碎前物料的平均直径（d d0 0），与粉碎后物料的平），与粉碎后物料的平均直径（均直径（d d1 1）的比值（）的比值（n n）来）来表示表示:粉碎度的定义粉碎度的定义粉碎度的表示方法粉碎度的表示方法第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎粉碎的机制粉碎的机制常用的外加力有：常用的外
5、加力有：冲击力冲击力(impact)(impact)压缩力压缩力(compress)(compress)剪切力剪切力(cutting)(cutting)弯曲力弯曲力(bending)(bending)研磨力研磨力(rubbing)(rubbing)机械能机械能 表面能表面能第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎粉碎的能量消耗粉碎的能量消耗n Rittinger学说（学说（1867年）年）n Kick学说（学说（1885年）年）n Bond学说（学说（1952年）年）功指数（功指数（work index）将无穷大的粒子（将无穷大的粒子（D1=）粉碎）粉碎 成成D2=100m时所需的
6、能量。时所需的能量。第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎水飞法水飞法属于湿法粉碎法。属于湿法粉碎法。有些难溶于水的矿物药如朱砂、珍珠、有些难溶于水的矿物药如朱砂、珍珠、滑石等要求特别细度时，常采用水飞滑石等要求特别细度时，常采用水飞法进行粉碎。法进行粉碎。是将药物与水共置研钵或球磨机中研磨，是将药物与水共置研钵或球磨机中研磨，使使细粉漂浮于水面或混悬于水细粉漂浮于水面或混悬于水中，然后将中，然后将此混悬液倾出，余下粗料再加水反复操作，此混悬液倾出，余下粗料再加水反复操作，至全部药物研磨完毕。至全部药物研磨完毕。适用药物适用药物定义定义第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、
7、粉 碎碎水飞法水飞法操作方法操作方法药物药物水水细粉漂浮于水面细粉漂浮于水面或混悬于水中或混悬于水中混悬液混悬液粗粉粗粉研研磨磨水水研磨研磨倾出倾出较细粗粉较细粗粉混悬液混悬液合并合并沉沉降降上清液上清液细湿粉细湿粉干燥干燥粉碎粉碎极细粉极细粉倾倾出出第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎粉碎粉碎设备设备机械式粉碎机机械式粉碎机 图图1a1a、1b 1b 1c1c 图图2 2粉碎设备粉碎设备研钵研钵球磨机球磨机 图图3 3 图图4 4(动画动画-工作示意图工作示意图)流能磨流能磨 图图5 5（动画（动画工作示意图）工作示意图）图图6 6第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、
8、粉 碎碎图图1a 1a 机械式粉碎机机械式粉碎机 图图1b 1b 机械式粉碎机机械式粉碎机 （粉碎室）（粉碎室）粉碎粉碎设备设备第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎图图1c 1c 万能粉碎机（结构示意图）万能粉碎机（结构示意图）加料口加料口抖动装置抖动装置环状筛板环状筛板入料口入料口钢齿钢齿出粉口出粉口粉碎粉碎设备设备第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎图图2 2 锤击式粉碎机锤击式粉碎机圆盘圆盘锤头锤头衬板衬板筛板筛板加料器加料器粉碎粉碎设备设备第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎图图3 3 球磨机（结构图）球磨机（结构图）粉碎粉碎设备设备第一
9、节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎图图4 4 球磨机（转速示意图）球磨机（转速示意图）(动画动画)（a a）转速太慢）转速太慢（b b）转速适当）转速适当粉碎粉碎设备设备第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎粉碎粉碎设备设备图图5 5 轮胎形流能磨轮胎形流能磨（动画动画）分级器分级器产品出产品出口口加料斗加料斗粉碎室粉碎室空气空气喷嘴喷嘴空气室空气室喷嘴喷嘴粉碎室粉碎室分级涡分级涡图图6 6 圆盘形流能磨圆盘形流能磨第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎研钵研钵类型类型适用对象适用对象研磨方法研磨方法注意事项注意事项 用于小剂量药物的粉碎或实用于小剂量
10、药物的粉碎或实验室小规模散剂的制备。验室小规模散剂的制备。杵棒从乳钵中心为起点，按螺旋方杵棒从乳钵中心为起点，按螺旋方式逐渐向外旋转，达到最外层后再由外式逐渐向外旋转，达到最外层后再由外向内反转至中心，如此反复。向内反转至中心，如此反复。瓷制、玻璃制、金属制、玛瑙制瓷制、玻璃制、金属制、玛瑙制瓷制乳钵适宜结晶性及脆性等药物研磨，瓷制乳钵适宜结晶性及脆性等药物研磨，玻璃制乳钵适宜毒性药物或贵重药物的玻璃制乳钵适宜毒性药物或贵重药物的研磨与混合。研磨与混合。粉碎粉碎设备设备第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎粉碎粉碎设备设备操作要点操作要点选择适宜的粉碎器械；选择适宜的粉碎器械；选
11、用适宜的粉碎方法；选用适宜的粉碎方法；及时筛去细粉；及时筛去细粉；中草药的药用部位必须全部粉碎应用；中草药的药用部位必须全部粉碎应用；粉碎毒药或刺激性较强的药物时，应注意劳粉碎毒药或刺激性较强的药物时，应注意劳 动防护，同时避免交叉污染。动防护，同时避免交叉污染。第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、粉一、粉 碎碎二、筛二、筛 分分是借助网孔大小将是借助网孔大小将不同粒度的物料不同粒度的物料按粒度大小进行按粒度大小进行分离分离的操作的操作。粒径均匀一致的粉末粒径均匀一致的粉末 提高混合的均匀性提高混合的均匀性 除去药材的杂质除去药材的杂质定义定义目的目的第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分1 1
12、、药筛的、药筛的种类种类编织筛编织筛冲眼筛冲眼筛 中国国家标准对金属丝以中国国家标准对金属丝以网孔尺寸网孔尺寸为基本尺寸，为基本尺寸，以筛孔内径大小表示（以筛孔内径大小表示（mm）；）；工业用筛常用工业用筛常用“目目”表示，目是以一英寸表示，目是以一英寸（25.4mm25.4mm）长度上所含筛孔数目的多少）长度上所含筛孔数目的多少 。药筛的药筛的标准标准二、筛二、筛 分分第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分中国药典中国药典20152015版标准筛规格版标准筛规格筛号筛号 筛孔内径（平均值）筛孔内径（平均值）mm目号目号 一号筛一号筛 200070 200070 10 10 二号筛二号筛 8508
13、50 29 29 24 24 三号筛三号筛 355355 13 13 50 50 四号筛四号筛 250250 9.9 9.9 65 65 五号筛五号筛 180180 7.6 7.6 80 80 六号筛六号筛 150150 6.6 6.6 100 100 七号筛七号筛 125125 5.8 5.8 120 120 八号筛八号筛9090 4.6 4.6 150 150 九号筛九号筛 7575 4.1 4.1 200200中国药典中国药典20152015年版规定年版规定粉末等级标准粉末等级标准等级等级 分等标准分等标准 最粗粉最粗粉 指能全部通过一号筛，但混有能通过三号筛不超过指能全部通过一号筛，但
14、混有能通过三号筛不超过2020的粉末的粉末 粗粉粗粉 指能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过指能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过4040的粉末的粉末 中粉中粉 指能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过指能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过6060的粉末的粉末 细粉细粉 指能全部通过五号筛，并含能通过六号筛不少于指能全部通过五号筛，并含能通过六号筛不少于9595的粉末的粉末 最细粉最细粉 指能全部通过六号筛，并含能通过七号筛不少于指能全部通过六号筛，并含能通过七号筛不少于9595的粉末的粉末 极细粉极细粉 指能全部通过八号筛，并含能通过九号筛不少于指能全部通过八号筛，并含
15、能通过九号筛不少于9595的粉末的粉末 2 2、筛分的、筛分的方法方法：手工和机械筛分两种手工和机械筛分两种 筛分的筛分的设备设备：振动筛粉仪振动筛粉仪 旋振筛旋振筛药粉的运动方式与运动速度；药粉的运动方式与运动速度；药粉厚度；药粉厚度；粉末干燥程度粉末干燥程度3.筛分筛分操作要点操作要点:二、筛二、筛 分分第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分筛分筛分设备设备振动筛粉仪振动筛粉仪 旋振筛旋振筛 二、筛二、筛 分分第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分悬挂式偏重筛粉机悬挂式偏重筛粉机筛分筛分设备设备偏重轮偏重轮加粉口加粉口筛子筛子接收器接收器二、筛二、筛 分分第一节第一节 粉碎与筛分粉碎与筛分一、混一
16、、混 合合定义定义 系指把系指把两种以上组分两种以上组分的物料相互掺的物料相互掺和而达到和而达到均匀状态均匀状态的操作。的操作。使处方中各成分使处方中各成分含量均一含量均一，以保证，以保证用用药剂量准确、安全有效药剂量准确、安全有效，保证制剂产，保证制剂产品中各成分的品中各成分的均匀分布均匀分布。目的目的对流混合、剪切混合、扩散混合对流混合、剪切混合、扩散混合机理机理第二节第二节 混合与捏合混合与捏合过筛混合过筛混合 容器固定型容器固定型V V型混合机型混合机三维运动混合机三维运动混合机槽型混合机槽型混合机混合混合设备设备双螺旋锥型混合机双螺旋锥型混合机混合混合方法方法容器旋转型容器旋转型搅拌
17、混合搅拌混合研磨混合研磨混合混混合合度度（degree degree of of mixingmixing）物物料料混混合合均均匀匀程程度度的指标。大小介于的指标。大小介于0 01 1之间。之间。一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合混合混合设备设备V V型混合机型混合机V V型混合筒型混合筒旋转轴旋转轴一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合三维运动混合机三维运动混合机混合混合设备设备结构图结构图主动轴主动轴 从动轴从动轴 万向节万向节锥形圆筒锥形圆筒（外形图）（外形图）一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合固定轴固定轴混合槽混合槽搅拌桨搅拌桨槽型混合
18、机槽型混合机混合混合设备设备一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合混合混合设备设备双螺旋锥型混合机双螺旋锥型混合机 减速器减速器 转臂转臂 锥形筒体锥形筒体 加料口加料口 螺旋杆部件螺旋杆部件 出料口出料口 一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合 混合混合操作要点操作要点 固体物料固体物料 混合比例混合比例 含液体、易湿成分的混合含液体、易湿成分的混合 组分的吸附性与带电性组分的吸附性与带电性 形成低共熔混合物的组分形成低共熔混合物的组分一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合 物料物料密度差密度差较大时：各组分密度差较大时，较大时：各组分密度差较大时，
19、先装先装密度小密度小的物料，再装的物料，再装密度大密度大的物料。的物料。药物药物色泽色泽相差较大时：先加相差较大时：先加色深色深的再加的再加色色浅浅的药物，习称的药物，习称“套色法套色法”固体物料固体物料一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合 若若组分比例量相差悬殊组分比例量相差悬殊时，则不易混合均匀。时，则不易混合均匀。此时应采用此时应采用等量递加法等量递加法（习称配研法）混合。（习称配研法）混合。混合比例混合比例将量大的药物研细，以饱和乳钵的内壁，倒出，加入量将量大的药物研细，以饱和乳钵的内壁，倒出，加入量小的药物研细后，加入等量其他细粉混匀，如此倍量递小的药物研细后，加入等
20、量其他细粉混匀，如此倍量递增混合至全部混匀，再过筛混合即成。增混合至全部混匀，再过筛混合即成。倍散倍散指在指在小剂量的毒剧药小剂量的毒剧药中添加一定量的中添加一定量的稀释稀释剂剂制成的稀释散。制成的稀释散。一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合避免液化避免液化各组分的黏附性、带电性各组分的黏附性、带电性含液体、易湿成分的混合含液体、易湿成分的混合形成低共熔混合物形成低共熔混合物易吸附的后加，表面活性剂易吸附的后加，表面活性剂-抗静电抗静电加吸收剂加吸收剂一、混一、混 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合二、捏二、捏 合合kneadingkneading 在在固固体体粉粉末末中中
21、加加入入少少量量液液体体（或或粘粘合合剂剂）混混匀匀，制制备备成成具具有有一一定定塑塑性性的物料的操作，亦称的物料的操作，亦称“制软材制软材”。手手握握成成团团，轻压即散。轻压即散。使粉末具有粘性，易于制粒；使粉末具有粘性，易于制粒；防止各种成分的分离，保证均匀的混合的状态；防止各种成分的分离，保证均匀的混合的状态；粘合剂均匀分布在颗粒表面，改善物料的压缩成形性。粘合剂均匀分布在颗粒表面，改善物料的压缩成形性。第二节第二节 混合与捏合混合与捏合捏合捏合设备设备二、捏二、捏 合合第二节第二节 混合与捏合混合与捏合第三节第三节 制粒制粒 将将粉粉末末、块块状状、熔熔融融液液、水水溶溶液液等等状状态
22、态的的物物料料经经过过加加工工，制制成成具具有有一一定形状与大小的颗粒状物的操作。定形状与大小的颗粒状物的操作。改善粉末的流动性；改善粉末的流动性；防止各混合成分的离析；防止各混合成分的离析；防止粉尘飞扬及器壁上的粘附；防止粉尘飞扬及器壁上的粘附；调整堆密度，改善溶解性能；调整堆密度，改善溶解性能；改善片剂生产中压力的均匀传递等。改善片剂生产中压力的均匀传递等。湿法制粒技术（湿法制粒技术（wet granulationwet granulation）干法制粒技术（干法制粒技术（dry granulationdry granulation）喷雾制粒法喷雾制粒法其他制粒法其他制粒法液相中晶析制粒法
23、液相中晶析制粒法 制粒机制制粒机制第三节第三节 制粒制粒第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术 粉碎粉碎 细度：通过细度：通过8080100100目筛目筛（尤其是毒性药物、有色药物）（尤其是毒性药物、有色药物）过筛过筛 制软材：原、辅料混合制软材：原、辅料混合润湿剂润湿剂/粘合剂粘合剂混匀混匀 “握之成团，触之即散握之成团，触之即散”制湿颗粒：软材制湿颗粒：软材筛网筛网 小量生产：手工小量生产：手工 大量生产：颗粒机制粒大量生产：颗粒机制粒原、辅料的处理原、辅料的处理制颗粒制颗粒n挤压式制粒挤压式制粒n转动制粒转动制粒n高速搅拌制粒高速搅拌制粒n流化床制粒流化床制粒n复合型制粒复合型制
24、粒第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术制粒设备制粒设备挤压制粒方法与设备挤压制粒方法与设备刮刀刮刀模模滚压轮滚压轮颗粒颗粒环模式辊压挤压制粒机环模式辊压挤压制粒机第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术挤压制粒方法与设备挤压制粒方法与设备制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术挤压制粒方法与设备挤压制粒方法与设备n 颗颗粒粒的的粒粒度度由由筛筛网网的的孔孔径径大大小小调调节节，可可制制得得粒粒径径范范围围在在0.330mm左左右右，粒粒子子为为柱柱状状，粒粒度度分分布布较较窄；窄；n 颗颗粒粒的的松松软软程程度度可可用用不不同同粘粘合合剂剂及及其其加加入入
25、的的量量调调节以适应需要；节以适应需要；n 制制粒粒过过程程中中经经过过混混合合、制制软软材材等等，程程序序多多、劳劳动动强度大，不适合大批量生产；强度大，不适合大批量生产；n 制备小粒径颗粒时筛网的寿命短等。制备小粒径颗粒时筛网的寿命短等。制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术转动制粒方法与设备转动制粒方法与设备粒粒度度分分布布较较宽宽，在在使使用用中中受受到到一一定定限限制制，多多用用于药丸的生产，可制备于药丸的生产，可制备23mm23mm以上大小的药丸。以上大小的药丸。制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术高速搅拌制粒方法与设备高速搅拌制粒
26、方法与设备颗粒的粒度由外部破坏力与颗粒内部团聚力决定；颗粒的粒度由外部破坏力与颗粒内部团聚力决定；应用范围广泛；应用范围广泛；在在一一个个容容器器中中进进行行混混合合、捏捏合合、制制粒粒过过程程，工工序序少少、操作简单、快速。操作简单、快速。制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术流化床制粒方法与设备流化床制粒方法与设备 当当物物料料粉粉末末在在容容器器内内自自下下而而上上的的气气流流作作用用下下保保持持悬悬浮浮的的流流化化状状态态时时，液液体体粘粘合合剂剂向向流流化化层层喷喷入入使使粉粉末末聚聚结结成成颗粒的方法。颗粒的方法。制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制
27、粒技术湿法制粒技术流化床制粒方法与设备流化床制粒方法与设备在在一一台台设设备备内内进进行行混混合合、制制粒粒、干干燥燥，甚甚至至包包衣衣等等操作，简化工艺，节省时间、劳动强度低。操作，简化工艺，节省时间、劳动强度低。制制得得的的颗颗粒粒为为多多孔孔性性柔柔软软颗颗粒粒，密密度度小小、强强度度小小，且颗粒的粒度均匀、流动性、压缩成形性好。且颗粒的粒度均匀、流动性、压缩成形性好。制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术复合型制粒方法与设备复合型制粒方法与设备制粒设备制粒设备第三节第三节 制粒制粒湿法制粒技术湿法制粒技术干法制粒技术干法制粒技术n压片法（压片法（tabletin
28、g methodtableting method）n滚压法（滚压法（roller compaction methodroller compaction method）将药物和辅料的粉末混合均匀、压缩成大片状将药物和辅料的粉末混合均匀、压缩成大片状或板状后，粉碎成颗粒的方法。或板状后，粉碎成颗粒的方法。第三节第三节 制粒制粒其他制粒技术其他制粒技术喷雾制粒方法与设备喷雾制粒方法与设备 可由液体直接得到粉末固体颗粒；可由液体直接得到粉末固体颗粒；热热风风温温度度高高，雾雾滴滴比比表表面面积积大大，干干燥燥速速度度非非常常快快，受受热热时时间间极极短短，适合于热敏性物料的处理；适合于热敏性物料的处理
29、；粒粒度度范范围围在在3030数数百百微微米米，堆堆密密度度在在200600kg/m200600kg/m3 3 的的中中空空球球状状粒粒子子较较多多，具具有有良良好好的的溶溶解解性性、分分散性和流动性。散性和流动性。步骤：沸腾混合步骤：沸腾混合喷雾制粒喷雾制粒气流干燥气流干燥优点：颗粒均匀、圆整、流动性好优点：颗粒均匀、圆整、流动性好第三节第三节 制粒制粒液相中晶析制粒方法液相中晶析制粒方法使使药药物物在在液液相相中中析析出出结结晶晶的的同同时时借借液液体体架架桥桥剂剂和和搅搅拌拌的的作作用用聚结成球形颗粒的方法。聚结成球形颗粒的方法。乳化溶剂扩散法乳化溶剂扩散法乳化溶剂扩散法乳化溶剂扩散法湿
30、式球晶制粒法湿式球晶制粒法湿式球晶制粒法湿式球晶制粒法其他制粒技术其他制粒技术第三节第三节 制粒制粒制粒机制制粒机制粒子间的结合力粒子间的结合力范德华力、静电力和磁力范德华力、静电力和磁力界面张力和毛细管力界面张力和毛细管力附着力和黏着力附着力和黏着力固体桥固体桥机械镶嵌机械镶嵌第三节第三节 制粒制粒第四节第四节 固体的干燥固体的干燥 利利用用热热能能使使物物料料中中的的湿湿分分(水水分分或或其其它它溶溶剂剂)气气化化，并并利利用用气气流流或或真真空空带带走走气气化化的的湿湿分分，从从而而获得干燥产品的操作。获得干燥产品的操作。1 1、干燥原理、干燥原理 PwPwP P，进行干燥；，进行干燥；
31、Pw=PPw=P，干燥即行停止；，干燥即行停止；PwPwP P，吸湿。，吸湿。PwPw为湿物料表面的水蒸气分压；为湿物料表面的水蒸气分压；P P为空气中水蒸气分压；为空气中水蒸气分压；twtw为物料表面温度；为物料表面温度；为物料表面气膜的厚度。为物料表面气膜的厚度。空气的常用性质：空气的常用性质：当空气湿度达饱和时，t=tw；当空气湿度未饱和时，ttw；空气的湿度越小，t和tw的差值越大。(1)(1)干球温度与湿球温度干球温度与湿球温度 干球温度干球温度(dry bulb temperature)t(dry bulb temperature)t 湿球温度湿球温度(wet bulb tempe
32、rature)(wet bulb temperature)t tw w第四节第四节 固体的干燥固体的干燥空气的常用性质：空气的常用性质：空空气气湿湿度度(humidity,(humidity,H)H)单单位位质质量量干干空空气气带带有的水蒸气的质量（有的水蒸气的质量（kgkg水蒸气水蒸气/kg/kg干空气）。干空气）。H=0.622p/(P-p)H=0.622p/(P-p)PP湿空气的总压，湿空气的总压，PaPa；pp水蒸气分压；水蒸气分压；0.6220.622水分子量水分子量1818与空气分子量与空气分子量2929之比。之比。相相对对湿湿度度 (relative(relative humid
33、ityhumidity，RH)RH)在在一一定定总总压压及及温温度度下下，湿湿空空气气中中水水蒸蒸气气分分压压p p与与饱饱和和空空气气中中水水蒸蒸气气分分压压psps之之比比的的百百分分数数，常常用用RH%RH%表示。表示。RH%=p/ps100%RH%=p/ps100%饱和空气的饱和空气的RH=100%RH=100%；未饱和空气的未饱和空气的RH100%RH100%；绝干空气的绝干空气的RH=0%RH=0%；空空气气的的相相对对湿湿度度直直接接反反映映空空气气中中湿湿度度的的饱饱和和程程度。度。(2)(2)湿度和相对湿度湿度和相对湿度 第四节第四节 固体的干燥固体的干燥物料中水分的性质：物
34、料中水分的性质：平平衡衡水水分分(equilibrium(equilibrium water)water)在在一一定定空空气气条条件件下下，物物料料表表面面产产生生的的水水蒸蒸气气压压等等于于该该空空气气中中水水蒸蒸气分压，此时物料所含水分为平衡水分。气分压，此时物料所含水分为平衡水分。自自由由水水分分(free(free water)water)物物料料所所含含的的水水分分中中多多于于平衡水分的部分，或称游离水分。平衡水分的部分，或称游离水分。(1)(1)平衡水分与自由水分（平衡水分与自由水分（能否干燥）能否干燥）第四节第四节 固体的干燥固体的干燥物料中水分的性质：物料中水分的性质：(2)(
35、2)结合水分与非结合水分结合水分与非结合水分（干燥难易）（干燥难易）结结合合水水分分(bound(bound water)water)以以物物理理化化学学方方式式结结合合的的水水分分，数数字字上上等等于于RH=100%RH=100%时时物料的平衡水分。物料的平衡水分。非非结结合合水水分分(nonbound(nonbound water)water)以以机机械械方式结合的水分。方式结合的水分。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥设备设备厢式干燥器厢式干燥器 厢厢式式干干燥燥器器多多采采用用废废气气循循环法和中间加热法。环法和中间加热法。厢厢式式干干燥燥器器设设备备简简单单，适适应应性性强强，应应用
36、用于于生生产产量量少少的物料间歇式干燥中。的物料间歇式干燥中。但但劳劳动动强强度度大大，热热量量消消耗耗量大。量大。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥设备设备流化床干燥器流化床干燥器 亦亦称称沸沸腾腾干干燥燥器器，操操作作方方便便，有有利利于于传传热热、传传质质，提提高高了了干干燥燥速速率率；适适宜于热敏性物料。宜于热敏性物料。但但不不适适宜宜于于含含水水量量高高，易易粘结成团的物料。粘结成团的物料。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥设备设备料液入口料液入口除尘器除尘器干燥塔干燥塔旋风器旋风器出料口出料口喷雾干燥器喷雾干燥器 喷喷雾雾干干燥燥蒸蒸发发表表面面积积大大，干干燥燥速速度度非非常常快
37、快，物物料料的的受受热热时时间间极极短短，在在干干燥燥过过程程中中雾雾滴滴的的温温度度大大致致等等于于空空气气的的湿湿球球温温度度，一一般般5050左左右右，对对热热敏敏性性物物料料及及无无菌菌操操作时非常适用。作时非常适用。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥设备设备红外干燥器红外干燥器 利利用用红红外外辐辐射射元元件件所所发发射射的的红红外外线线对对物物料料直直接接照照射射而而加热的一种干燥方式。加热的一种干燥方式。优优点点：受受热热均均匀匀、干干燥快、质量好；燥快、质量好；缺点：电能消耗大。缺点：电能消耗大。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥设备设备微波干燥器微波干燥器 使使用用的的频频率率为为915MHz915MHz和和2450MHz2450MHz。优优点点：加加热热迅迅速速、均均匀匀、干干燥燥快快、热热效效率率高高；操作控制灵活、方便；操作控制灵活、方便；缺缺点点：成成本本高高，对对有有些物料的稳定性有影响。些物料的稳定性有影响。第四节第四节 固体的干燥固体的干燥