Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
В уравнении (57) предполагается, что вся электрическая энергия переходит в энергию движения жидкости, что в общем-то малореально, так как при образовании и
101
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
захлопывании каверны образуется фронт ударной волны, обладающий своей энергией. Таким образом, кинетика внешнего массообмена взвешенного слоя описывается зависимостью: ___________
те=шу 1 + , (58)
где Nug, Nu0 — диффузные критерии Нуссельта при воздействии разрядов и без них, К — постоянный коэффициент, WB — скорость взвешивания, м/с [остальные обозначения те же, что в уравнении (57)].
Изучение влияния электрогидравлического импульса на внешний массообмен показало, что в режиме взвешивания в соответствии с теоретическим расчетом при
плотности энергии _ -^-<20 (Вт/см2) отмечается линейная зависимость между эффектом и подводимой мощностью. При превышении этого значения мощности прямолинейная зависимость изменяется, что указывает
на преобладание при —> 20 Вт/см2 эффекта дробления твердой фазы [2, 3].
Исследование процесса йнтенсификации массообмена электрогидравлическим ударом показывает, что при воздействии на систему твердое тело — жидкость отмечается ускорение стадии растворения и дробления твердой фазы в 27а—3 раза, причем искровые разряды целесообразно использовать, если твердая фаза экранирована газообразными, жидкими или твердыми примесями, а это как раз тот случай, когда проводится экстракция основных действующих веществ из лекарственного сырья.
Для интенсификации массообмена в системе твердое тело — жидкость электрогидравлическим ударом применим аппарат, где наиболее оригинально решено расположение генераторов импульсов высоковольтных электрических разрядов. Схема аппарата представлена на рис. 31. Как видно из рис. 31, аппарат состоит из емкости (1) с мешалкой (2), где подаваемая суспензия интен* сивно перемешивается, а затем переводится в трубчатые секции (3) с электродами (6). Для создания благоприятных условий разряду в местах крепления электродов трубы расширяются в конические сосуды верхний (4) и нижний (5), где происходит дробление твердой фазы. Движение суспензии обеспечивается каскадным распо-
102
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ____________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Рис. 31. Схема двухступенчатого аппарата с вертикальными трубами для проведения массообмена.
ложением сосудов (4), в результате чего установка работает непрерывно. Верхний (4) и нижний (5) сосуды для электроимпульсной обработки суспензии представляют собой емкости с плоскими крышками и наклонными днищами, в которых под зеркало жидкости 300—500 мм пропущены электроды [3]. При прохождении разряда твердые частицы измельчаются и опускаются в нижнюю часть аппарата. Здесь, если определенное количество крупных частиц не было измельчено в верхней емкости,
103
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ_ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
частицы подвергаются дополнительному измельчению и переводятся вместе с жидкостью в следующую секцию. Длительность обработки лимитируется степенью дисперсности частиц или же концентрацией раствора, т. е. продолжительность процесса зависит от количества ступеней обработки сырья.
Еще одно свойство электрогидравлического удара заключается в том, что в результате периориентации ионов, приведением их в возбужденное состояние, вода, обработанная электроимпульсным способом, теряет способность образовывать накипь. Изменение свойств воды — явление временное и зависит от приложенного напряжения, т. е. свойства воды можно регулировать искусственным путем.
Ускорение кристаллизации и растворения
С помощью электрогидравлического эффекта успешно осуществляется интенсификация стадии кристаллизации многих химических веществ за счет диспергирования крупных частиц в более мелкие, которые становятся центрами кристаллизации. Электрические разряды в большей степени, чем при других методах кристаллизации, сокращают латентный период и увеличивают скорость кристаллизации винной кислоты из ее пресыщенного водного раствора (напряжение импульса 15 кВ, длина межэлектродного промежутка 8 мм, частота импульсов 40 Гц). Кривые рис. 32 показывают, что наи-
Рис. 32. Влияние импульсных воздействий на скорость кристаллизации винной кислоты. о во 60 90 120 150 180 200 Время процесса мин
лучшие результаты при кристаллизации винной кислоты получены воздействием электрического разряда (кривая 1), затем импульсной обработкой раствора ультразвуком при частоте посылок 450 и 15 Гц (кривые 4 и 3),
V* V.
4 3
ч_ \ \
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Меньший эффект получен при использовании механического перемешивания пропеллерной мешалкой (кривая 2). Ускорение процесса кристаллизации объясняется возникновением под действием широкого диапазона звуковых частот (от 0 до 30 кГц) знакопеременного давления, возникновением при разряде электромагнитного поля, которое разрушает крупные частицы, образуя множественные центры кристаллизации [17].
