由于制药分离工程老师没有明确给出考试的方向,因此我在这里给大家介绍一些往届师姐给我的经验,仅供参考。
复习要点:书上基本每一章老师都讲了多了解书上的概念理解其含义,做简答题时根据自己的理解答题。记住一定要区分清楚每一个概念。计算题基本都是平时的课堂作业题改编,书上第二章的例2-1,例2-2例2-3例2-5都必须掌握。区分错流、逆流萃取的概念。第39页、第40页的三角形相图考的可能性很大。蒸馏、精馏部分也是重点很有可能考计算题,看补充材料。第119页间歇精馏的基本计算。第七章例题7-1。
现在来总结一下课堂作业。
1.有一名为API的物质,水溶液浓度为200gAPI/1Kg水,水溶液总重量为100Kg,冷却结晶,体系温度由50℃变为10℃,结晶结束时体系达到平衡状态,求结晶出固体药物重量及产率。
T/℃: |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
溶解度gAPI/Kg |
33 |
43 |
55 |
70 |
89 |
107 |
128 |
152 |
180 |
201 |
242 |
解:此题有坑,有用的数据只有绿色框里面的两组。而且水溶液总重量=API的重量+水的重量。
设水的质量为Xkg。
50℃有:X+0.201X=100
X=83.33kg
API质量=(100-83.33)kg=16.67kg
10℃有:API溶解质量=83.33×0.043=3.58kg
结晶出的质量=16.67-3.58=13.09kg
产率=(13.09/16.67)×100%=78.5%
2.有一100kg粒状固体材料含水30%,空气流速1.8m/s。假设该颗粒材料的干燥速率为0.7g/m2·s,临界含水率为15%,干材料的比表面积为0.03m2/kg。求在350K空气中干燥到含水量为15.5%所需时间。
解:这里涉及到一个干燥的公式,估计老师考试的时候会给。保险起见还是记住为好。
临界含水量的定义:恒速干燥结束时物料的含水率叫做临界含水率。由于干燥到含水量为15.5%所以是恒速干燥
干燥速率:U;被干燥物料的质量:Ws;被干燥物料的表面积:A;物料湿含量:C;
时间:t
公式:U=[W×(C开始—C结束)]/(A·t)
含水率C开始:30kg,表面积:70×0.03=2.1平方米,C结束/(C结束+70)=15.5%→C结束=12.84kg
将以上数据代入公式,解出t=8734.7s=2.42h
3.在甲苯中溶解乙醛,溶液中乙醛占质量的5%,用水进行五级错流萃取,每100kg进料在每一级萃取中需要25kg水,计算萃取相中乙醛浓度与萃余相中的含量,Y=2.2X,Y为乙醛在水相中浓度,单位:kg/kg, X为甲苯中乙醛浓度,单位kg/kg。
解:注意区分这里面的X和x
xf为乙醛最初的的质量浓度,xn表示n次萃取后乙醛的质量浓度,Xn为萃取n次后萃余相的乙醛质量浓度,Xf为开始时乙醛的质量浓度,A为进料量中水的质量,S为每一级萃取所需要的萃取液,K为Y=2.2X中的2.2。xf=1×5%=0.05kg/kg,
公式:Xn=Xf·[A/(A+SK)]^n
[A/(A+SK)]^n的意思是[A/(A+SK)]的n次方
A=100×95%=95kg
Xf=xf/(1-xf)=0.05/(1-0.05)=0.0527
n=5,K=2.2, S=25
将以上数据代入公式Xn=Xf·[A/(A+SK)]^n
求X5=5.36×10^-3kg/kg
乙醛的萃取相浓度=(5-X5)/100=4.99×10^-2kg/kg
运用书上42页第(2)的解法:
先求出萃取因子ε,再利用公式Xn=Xf/(1+ε)^n 求得X5,(1+ε)^n表示(1+ε)的n次方。
ε=SK/A=25×2.2/95=0.579
Xf=xf/(1-xf)=0.05/(1-0.05)=0.0527
X5= Xf/(1+ε)^5=5.37×10^-3
乙醛的萃取相浓度=(5-X5)/100=4.99×10^-2kg/kg