Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
При уменьшении этого расстояния, увеличении вдвое емкости и повышении напряжения до 50 кВ наблюдается слабая ударная волна. Это явление объясняется возникновением в пробойном промежутке тока ионной проводимости, который, снижая плотность тока в канале разряда, формирует мощный кистевой разряд с множеством каналов, куда и уходит накопленная конденсатором энергия [6].
Большое влияние на эффективность технологического процесса при электроимпульсном разряде оказывает расстояние между электродами. При его увеличении в сравнение с оптимальным расстоянием отмечается увеличение энергозатрат для формирования разрядного канала; увеличивается его сопротивление, уменьшается эффективность процесса (растворения, измельчения, экстрагирования).
При расстоянии менее оптимального импульсный разряд приобретает колебательный характер.
Разрядный промежуток имеет большое значение при работе с электрогидравлическим разрядом, поэтому удобно использовать конструкцию в виде автомобильной свечи зажигания с изоляцией положительного электрода диаметром 3—6 мм.
На степень и эффективность процесса измельчения влияет частота импульсов. Как правило, с увеличением
99
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ____________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
частоты на один разряд выход измельченного продукта уменьшается [6, 25]). Наиболее часто в различных технологических процессах находят применение частоты 5— 15 Гц. Ведутся исследования по использованию в промышленных условиях частот 100—200 Гц. При переработке электроимпульсным методом твердого сырья выход продукта q на один разряд составляет [4]:
- q = А — k ш , (55)
где А — постоянный коэффициент, характеризуемый размерами разрядной камеры и физико-механическими свойствами сырья; to — частота колебаний, Гц, к — тангенс угла наклона прямых (к = А/В, где В — значение частоты при q = 0).
Исходя из этого, производительность (С) электроискровых установок, предназначенных для диспергирования различных материалов и сырья, может быть вычислена по формуле:
С = (А — km). (56)
Таким образом, дробящий эффект импульсных ударных волн электрического разряда в жидкости, где происходит интенсификация массообмена, зависит во многом от параметров генератора, свойств жидкости, разрядного промежутка.
Было найдено, что с увеличением подводимой электрической мощности а)Е (Вт) к обрабатываемой взвеси сырья степень дисперсности и удельная поверхность Fya частиц твердой фазы (м2) увеличивается, а ее диаметр d (мм) уменьшается, т. е. отмечается эффект дробления [2]. Сказанное иллюстрируют данные табл. 16.
Таблица 16. Изменение фракционного состава частиц твердого вещества в концентрированной суспензии после электроимпульсной обработки
Размер частиц Содержание фракции, %
в контроле после обработки
6-Ю-3 7---10 3---4
з. 10-3---6.10-3 20---25 7---10
5. Ю-4---3.10-3 50---55 30---35
5-Ю-4 10---15 45---50
100
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ_______ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
В табл. 16 показано изменение фракционного состава концентрированной суспензии нерастворимого твердого материала (модельное сырье), обработанного в течение 7 мин с частотой посылки 60 импульсов в минуту [6].
После электроимпульсного измельчения частицы кристаллического вещества приобретают изометрическую форму с острыми гранями, причем отмечается малый отход пылеобразных частиц. Это объясняется тем, что если при измельчении вещества любым механическим способом дробление его происходит в результате срезывающих или раздавливающих усилий, то при элек-трогидравлическом способе ударные волны создают растягивающие усилия и разрыв. Например, разрушение кристаллических структур происходит по плоскостям спайности отдельных кристаллов или же в местах дефектов структуры кристаллической решетки [25]. Если лекарственное сырье, подвергнутое электроимпульсному удару, содержит токопроводящие включения, то канал разряда формируется по таким включениям, производя их отрыв от основной массы. Если сырье не содержит токопроводящих включений, канал разряда огибает по жидкости такие включения. Наилучший эффект дробления и измельчения для большинства твердых лекарственных веществ достигается при использовании в качестве жидкой среды воды. При обработке в воде удельная поверхность диспергируемого вещества увеличивается в несколько раз в сравнении с другими полярными и неполярными растворителями [23], причем большое значение имеют при этом геометрии активной зоны камеры, импульсная энергия, амплитуда и длительность воздействия ударной волны.
Средняя колебательная скорость гидродинамики движения, возникшего при образовании пробойного канала в жидкости (WCP), описывается уравнением
wc,=4jT’ <57)
где Е — энергия заряженного конденсатора, ф, co3 — частота следования зарядов, Гц, Р0 — внешнее давление над жидкостью, Па, F — площадь поперечного сечения емкости (трубы), м2, в которой происходит разряд.
