《制藥化工原理(第三版)》根據制藥工業(yè)的特點和制藥化工原理課程的教學要求,精選若干個典型單元操作進行介紹,包括緒論、流體流動、流體輸送設備、液體攪拌、沉降與過濾、傳熱、蒸發(fā)、結晶、蒸餾、吸收、萃取、干燥、吸附與離子交換、膜分離技術。本書力求能全面系統地闡明制藥化工過程的基本原理和工程方法,注重理論與實踐以及藥學與工程學的結合。
與上版相比,本書通過數字化方式拓展了教學和學習資源,增加了數字化的目標檢測題、教學課件(PPT),為教學和讀者學習提供了方便。
緒論1
一、制藥過程與單元操作1
二、制藥化工原理的性質和任務2
三、單位換算2
習題4
第一章流體流動5
第一節(jié)流體靜力學5
一、流體的密度5
二、流體的壓強7
三、流體靜力學基本方程式8
四、流體靜力學基本方程式的應用10
第二節(jié)流體在管內的流動15
一、流量與流速15
二、穩(wěn)態(tài)流動與非穩(wěn)態(tài)流動17
三、連續(xù)性方程式17
四、伯努利方程式18
第三節(jié)流體在管內的流動現象24
一、牛頓黏性定律與流體的黏度25
二、流動類型與雷諾數26
三、流體在圓管內的速度分布28
四、層流內層28
第四節(jié)流體在管內的流動阻力28
一、直管阻力29
二、局部阻力33
三、管路系統的總能量損失35
四、降低管路系統流動阻力的途徑37
第五節(jié)管路計算38
第六節(jié)流速與流量的測量40
一、測速管(皮托管)40
二、孔板流量計41
三、文丘里流量計42
四、轉子流量計43
五、渦輪流量計44
第七節(jié)管子、管件、閥門及管道44
一、公稱壓力和公稱直徑44
二、管子45
三、管件45
四、閥門46
五、管道連接47
習題48
思考題50
第二章流體輸送設備53
第一節(jié)液體輸送設備53
一、離心泵53
二、其他類型泵70
第二節(jié)氣體輸送設備74
一、離心式通風機75
二、鼓風機78
三、壓縮機78
四、真空泵80
習題81
思考題82
第三章液體攪拌83
第一節(jié)攪拌器及其選型83
一、常見攪拌器83
二、攪拌器選型86
三、提高攪拌效果的措施87
第二節(jié)攪拌功率89
一、均相液體的攪拌功率89
二、非均相液體的攪拌功率94
三、非牛頓型液體的攪拌功率95
習題97
思考題97
第四章沉降與過濾99
第一節(jié)重力沉降99
一、重力沉降速度99
二、降塵室103
三、沉降槽106
第二節(jié)離心沉降107
一、慣性離心力作用下的沉降速度和分離因數107
二、離心分離設備108
第三節(jié)過濾113
一、基本概念113
二、過濾基本方程式115
三、恒壓過濾及恒壓過濾常數的測定118
四、過濾設備122
五、濾餅的洗滌125
六、過濾機的生產能力126
第四節(jié)氣體凈化128
一、機械除塵129
二、過濾除塵129
三、洗滌除塵130
四、潔凈空氣凈化流程及專用過濾器130
習題133
思考題134
第五章傳熱135
第一節(jié)概述135
一、傳熱基本方式135
二、典型換熱器結構136
三、換熱器的主要性能指標138
四、穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱139
第二節(jié)熱傳導139
一、基本概念和傅里葉定律139
二、平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導141
三、圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導144
第三節(jié)對流傳熱146
一、對流傳熱分析146
二、對流傳熱速率方程147
三、對流傳熱系數148
第四節(jié)傳熱計算161
一、能量衡算161
二、總傳熱速率微分方程和總傳熱速率方程163
三、總傳熱系數164
四、平均溫度差167
五、設備熱損失的計算170
第五節(jié)換熱器171
一、間壁式換熱器171
二、傳熱過程的強化178
習題178
思考題179
第六章蒸發(fā)181
第一節(jié)概述181
一、蒸發(fā)過程的特點181
二、蒸發(fā)的分類182
第二節(jié)單效蒸發(fā)182
一、單效蒸發(fā)流程182
二、單效蒸發(fā)的計算182
第三節(jié)溫度差損失與總傳熱系數185
一、蒸發(fā)過程的溫度差損失185
二、蒸發(fā)器的總傳熱系數188
第四節(jié)多效蒸發(fā)189
一、多效蒸發(fā)原理189
二、多效蒸發(fā)流程189
三、多效蒸發(fā)的計算191
第五節(jié)蒸發(fā)器的生產能力、生產強度和效數的限制199
一、生產能力和生產強度199
二、效數的限制200
第六節(jié)蒸發(fā)過程的其他節(jié)能方法200
一、額外蒸汽的引出200
二、熱泵蒸發(fā)201
三、冷凝水自蒸發(fā)的利用201
第七節(jié)蒸發(fā)設備201
一、蒸發(fā)設備的結構202
二、蒸發(fā)器的選型206
習題207
思考題208
第七章結晶209
第一節(jié)基本概念209
一、溶解度209
二、過飽和度211
第二節(jié)結晶動力學212
一、晶核的形成212
二、晶體的生長213
第三節(jié)結晶操作與控制214
一、結晶操作的性能指標214
二、結晶方式214
三、結晶的操作方式215
四、結晶操作的控制216
第四節(jié)結晶計算216
一、物料衡算216
二、熱量衡算218
第五節(jié)結晶設備219
一、冷卻式結晶器219
二、蒸發(fā)式結晶器221
三、真空式結晶器222
習題223
思考題223
第八章蒸餾225
第一節(jié)概述225
第二節(jié)雙組分溶液的氣液平衡226
一、溶液的蒸氣壓及拉烏爾定律226
二、溫度組成圖(t-y-x圖)227
三、氣液平衡圖(y-x圖)228
四、雙組分非理想溶液228
五、揮發(fā)度及相對揮發(fā)度229
第三節(jié)蒸餾與精餾原理232
一、簡單蒸餾與平衡蒸餾232
二、精餾原理233
第四節(jié)雙組分連續(xù)精餾塔的計算236
一、理論板及恒摩爾流假設236
二、全塔物料衡算236
三、精餾段操作線方程237
四、提餾段操作線方程238
五、進料熱狀況和進料方程239
六、理論板數的確定243
七、回流比的影響與選擇247
八、理論板數的簡捷計算251
九、塔高和塔徑的計算252
十、連續(xù)精餾裝置的熱量衡算254
第五節(jié)間歇精餾255
一、恒回流比的間歇精餾256
二、恒餾出液組成的間歇精餾257
第六節(jié)特殊蒸餾258
一、恒沸精餾258
二、萃取精餾259
三、水蒸氣蒸餾260
四、分子蒸餾262
第七節(jié)精餾塔266
一、板式塔266
二、填料塔268
習題274
思考題274
第九章吸收277
第一節(jié)概述277
一、吸收過程的基本概念277
二、吸收的工業(yè)應用277
三、吸收的分類278
四、吸收與解吸278
五、吸收劑的選擇278
第二節(jié)氣液相平衡279
一、溶解度曲線279
二、氣液相平衡關系式280
第三節(jié)傳質機理與吸收速率284
一、傳質機理284
二、對流傳質與雙膜理論291
三、吸收速率方程式292
四、氣膜控制與液膜控制296
第四節(jié)吸收塔的計算298
一、物料衡算與操作線方程298
二、吸收劑用量與最小液氣比299
三、填料層高度的計算301
四、吸收塔的操作型計算307
五、體積吸收系數的測定309
第五節(jié)解吸及其他類型吸收309
一、解吸操作及計算309
二、化學吸收310
習題310
思考題311
第十章萃取313
第一節(jié)液液萃取313
一、液液萃取流程313
二、部分互溶三元物系的液液萃取314
三、萃取劑的選擇318
四、萃取過程的計算319
五、液液萃取設備324
第二節(jié)固液萃取327
一、藥材有效成分的提取過程及機理327
二、常用提取劑和提取輔助劑328
三、提取方法329
四、提取過程的主要工藝參數332
五、提取設備333
第三節(jié)超臨界流體萃取338
一、超臨界流體338
二、超臨界流體萃取原理339
三、超臨界萃取劑339
四、超臨界流體萃取藥物成分的優(yōu)點340
五、超臨界CO2萃取裝置341
習題342
思考題342
第十一章干燥343
第一節(jié)概述343
一、去濕方法343
二、干燥的分類344
三、對流干燥流程345
四、對流干燥過程346
第二節(jié)濕空氣的性質和濕度圖346
一、濕空氣的性質346
二、濕空氣的濕度圖及其應用352
第三節(jié)濕物料的性質356
一、物料含水量的表示方法356
二、濕物料中水分的性質356
第四節(jié)干燥過程的計算358
一、物料衡算358
二、熱量衡算360
三、干燥系統的熱效率362
第五節(jié)干燥速率和干燥時間364
一、干燥速率365
二、恒定干燥條件下的干燥曲線與干燥速率曲線365
三、恒定干燥條件下的干燥時間367
第六節(jié)干燥設備368
一、常用干燥器368
二、干燥器的選型374
習題374
思考題375
第十二章吸附與離子交換377
第一節(jié)吸附377
一、基本原理377
二、吸附劑的物理性質378
三、常用吸附劑379
四、吸附平衡與吸附等溫線380
五、吸附傳質機理與吸附速率385
六、吸附過程的計算387
七、吸附劑的再生393
第二節(jié)離子交換394
一、基本原理394
二、離子交換樹脂394
三、離子交換設備397
習題398
思考題399
第十三章膜分離技術401
第一節(jié)概述401
一、膜分離原理401
二、膜的分類401
三、膜材料402
四、膜組件403
第二節(jié)超濾405
一、原理405
二、操作控制406
三、在制藥工業(yè)中的應用408
第三節(jié)反滲透408
一、原理408
二、流程409
三、在制藥工業(yè)中的應用411
第四節(jié)電滲析411
一、原理411
二、操作412
三、在制藥工業(yè)中的應用413
思考題413
主要參考文獻414
附錄415
附錄1單位換算因數415
附錄2飽和水的物理性質416
附錄3水在不同溫度下的黏度417
附錄4某些有機液體的相對密度(液體密度與4℃時水的密度之比) 418
附錄5某些液體的物理性質420
附錄6部分無機鹽水溶液的沸點(101.33kPa)421
附錄7飽和水蒸氣表(按溫度排列)422
附錄8飽和水蒸氣表(按壓力排列)423
附錄9干空氣的熱物理性質(p=1.013×105Pa)425
附錄10液體的黏度426
附錄11氣體的黏度(101.3kPa)428
附錄12固體材料的導熱系數430
附錄13某些液體的導熱系數431
附錄14氣體的導熱系數(101.3kPa)432
附錄15液體的比熱434
附錄16氣體的比熱(101.3kPa)436
附錄17液體的汽化潛熱(蒸發(fā)潛熱)438
附錄18液體表面張力共線圖440
附錄19管子規(guī)格442
附錄20常用流速范圍444
附錄21IS型單級單吸離心泵規(guī)格(摘錄)445
附錄22錯流和折流時的對數平均溫度差校正系數447
附錄23換熱器系列標準(摘錄)448
附錄24壁面污垢熱阻450
附錄25幾種常用填料的特性數據451