Сравнительная характеристика методов получения воды

Методы очистки воды	Преимущества	Недостатки
Дистилляция	высокая степень очистки; возможность получения горячей воды; возможность обработки оборудования паром; надежность.	высокая стоимость; неэкономичность.
Обратный осмос	высокая степень очистки	возможность микробной контаминации; мембрану необходимо менять 2-4 раза в год; вода холодная; невозможность обработки оборудования паром;необходимость обработки оборудования формальдегидом.
Ионный обмен	высокая степень очистки	возможность микробной контаминации; частая регенерация; небольшой срок использования ионообменных колонок;невозможность обработки оборудования паром.

 

 

Для такого крупного предприятия не подойдут такое оборудование как фильтр «Грибок» и ДЭ-25, так как их производительность до 450 литров воды в час и 25 литров в час соответственно.

Поэтому для данного предприятия подойдут колонный трехступенчатый аппарат (производительность их может достигать 1000 л/час) и аквадистиллятор Фини-Аква (производительность около 1000 л/час)

 Трехступенчатый колонный аппарат состоит из колонны А, автома­тических регуляторов уровня воды Б, конденсатора В и сборника Г. Колонна представляет собой стальной цилиндр /, разделенный днища­ми 2 на три ступени (испарителя). В каждой ступени находятся змее­вик 3 и кран 10 для спуска воды. Греющий пар в змеевик первой сту­пени поступает через вентиль 13. Мятый пар из змеевика поступает в конденсационный горшок 4. Образовавшийся в первой ступени пар поступает в змеевик второй ступени и доводит до кипения находя­щуюся здесь воду. Образующийся при этом конденсат поступает сна­чала в отделитель воздуха 5, а затем в трубу, соединяющую колонный аппарат с конденсатором. Образовавшийся во второй ступени пар по­ступает в змеевик третьей ступени, доводит воду до кипения и в конденсированном состоянии уходит в трубу 6 через отделитель воздуха. Пары, образовавшиеся в третьей ступени, по трубе 6 непосредственно направляются в конденсатор. Для того чтобы вода могла закипеть в парообразователях, температура греющего пара в змеевике должна быть соответственно выше. Это достигается перепадами в давлении греющего пара, о которых судят по манометрам 8, установленным на первой и второй ступенях. Чтобы давление в этих ступенях не превы­сило установленной нормы, имеются предохранительные клапаны 7.

Испарители питаются водой, поступающей из конденсатора по тру­бе 9. Вначале испарители заполняют холодной водой, которая поступа­ет в конденсатор из водопровода через кран 11. После открытия вен­тилей 12 вода заполняет все три испарителя до определенного уровня (по водоуказательным трубкам, не указанным на схеме). После этого вентили 12 перекрывают, и колонный аппарат включают в работу. В дальнейшем питание парообразователей проводится уже горячей во­дой (до 80°С) из верхних горизонтов конденсатора. Уровень воды в ступенях поддерживается автоматическими регуляторами 9, в которые вода поступает через вентили 15. Для создания необходимого давления в трубопроводах, которое позволило бы воде преодолеть давление пара в ступенях, имеется клапан 16. Излишек воды выводится через от­вод 17.                                

 

                                 

Молодому специалисту на фармацевтической фабрике поручили принять партию сырья травы пустырника. Предложите проект технологической схемы производства настойки пустырника с указанием и краткой характеристикой соответствующего оборудования.

Настойки — прозрачные жидкие спиртовые, водно-спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента.

Из сухого стандартного растительного сырья, содержащего не си­льнодействующие вещества, настойки получают при соотношении сырья и готового продукта (масса/объем) 1:5, а из сырья, содержаще­го сильнодействующие вещества, — 1:10.

Настойка пустырника готовится в соотношении 1:5 с использованием в качестве экстрагента 70% спирт этиловый. При изготовлении используем метод перколяции.

Существует несколько способов получения настоек:

4. мацерация и ее разновидности

· дробная мацерация (с делением на части сырья или экстрагента)

· мацерация с принудительной циркуляцией

· вихревая турбоэкстракция

· ультразвуковая экстракция

5. перколяция

6. растворение густых и сухихи экстрактов

Для приготовления настойки валерианы выбираем метод перколяции потому что:

4. процесс протекает быстро и полно

5. высокий выход действущих веществ в спиртовом извлечении

6. в процессе перколяции в излечение переходит меньше балластных веществ

 

 

 

Технологическая схема производства настойки пустырника:

ВР-1: ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА:

ВР 1.1 подготовка помещения и оборудования

ВР 1.2 подготовка персонала

ВР 2 ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ И ЭКСТРАГЕНТА

ВР 2.1 измельчение лекарственного растительного сырья (используем барабанную траворезку, измельчение проводят до образования частиц сырья размером 0,5-3 мм)

ВР 2.2. просеивание лекарственного растительного сырья (используем многоярусное вибрационное сито-трясунок)

ВР 2.3. получение экстрагента (получаем водно-спиртовую смесь нужной концентрации – 70% смешиванием воды и спирта в соответствии с таблицами, приведенными в ГФ XI)

ТП 3 ПОЛУЧЕНИЕ НАСТОЙКИ

ТП 3.1. намачивание лекарственного растительного сырья (происходит вне перколятора, используют от 50 до 100% эктрагента по отношению к массе сырья. Продолжительность 4-5 часов)

ТП 3.2. настаивание (сырье помещают на ложное дно перколятора и накрывают фильтрующим материалом, прижимают перфорированным диском и заливают экстрагентом до образования «зеркала».Настаивают 48 часов)

ТП 3.3 собственно перколяция (происходит непрерывное прохождение экстрагента через слой сырья с определенной скоростью 1/48 от объема перколятора за 1 час. Для настойки с соотношением 1:5 применяют циркуляцию вытяжки через перколятор)

ПО рекуперация спирта

ТП 4. ОБЪЕДИНЕНИЕ ВЫТЯЖЕК

ТП 5. ОЧИСТКА

ТП 6.1 отстаивание (проводится отстаиванием при температуре не выше +10 градусов)

ТП 6.2 фильтрование (фильтрование проводится через пресс-фильтр)

УМО 5 УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ОТРГУЗКА

УМО 7.1 упаковка во флаконы (используются флаконы темного стекла)

УМО 7.2 маркировка

 

К общим методам испытания настоек относятся: проверка органолептических признаков и количественное определение спирта, экстрактив­ных веществ и тяжелых металлов.

Проверка органолептических признаков. Настойки должны быть прозрачными и сохранять вкус и запах тех веществ, которые содер­жатся в исходном лекарственном сырье. Выпадающие с течением вре­мени осадки отфильтровывают и вновь проверяют качество настоек. Если после проверки настойки будут соответствовать установленным требованиям, их считают годными.

Содержание спирта в настойках определяют одним из мето­дов ГФХ: 1) дистилляционным (ГФХ, с. 813) или 2) по температуре кипения настойки, определяемой в специальном приборе, предложен­ном ДАНИИ в 1949 г.

Сухой остаток (экстрактивные вещества) в настойках опреде­ляют путем выпаривания на водяной бане. Тяжелые металлы.

Характеристика оборудования:

  Реактор – смеситель. Реактор предназначен для смешивания густых ком­понентов с вязкостью до 200 Н-с/см². Он имеет корпус,   крышку с вмонтированной в нее загрузочной воронкой, смотровое окно, клапаны, штуцера и патрубки для введения различных компо­нентов. Внутри корпуса расположена якорная мешалка, корпус имеет «рубашку» для подвода горячей или холодной воды.

Измельчитель. В качестве измельчителей используют траво- или соломорезки. В барабанных соломорезках ножи изогнутые с лезвиями, расположенными по винтовым линиям с углом подъема до 30°. Травя­нистое сырье подается по лотку-транспортеру, затем изрезанное сырье выгружается по лотку. Установка смон­тирована на станине

Сито-трясунок Материал, подлежащий просеиванию, на­сыпается на рабочую поверхность через воронку. Просеянный порошок ссыпается в воронку, а оттуда в тару. Во избежание распыления ма­териала во время работы тара устанавливается в специальный кожух, прикрепленный к корпусу и закрываемый дверцами.

Мацерационный бак. Настойник, который изготавливают из алюминия, нержавеющей стали и железа.

Перколятор Представляет собой цилиндрический сосуд из луженой меди или железа и алюминия, сверху закрывается крышкой с патрубком для ввода экстрагента; внизу у перколятора находится спускной кран, над которым помещается ситовидное дно, застилаемое слоем фильтрующей ткани. Имеются патрубки для подачи жидкости, паровая рубашка

Отстойник. Различают отстойники периодического и непрерывного действия. Периодически работающие отстойники представляют собой низкие бассейны без устройств для перемешивания. Отстойник заполняется суспензией, которая отстаивается в неподвижном состоянии. После отстаивания спускают осветленную жидкость и удаляют вручную или смывают осадок водой, после этого снова наполняют отстойник суспензией.

Пресс-фильтр. (рис. Е)Фильтр – прессы – аппараты с большой фильтрующей поверхностью, состоящие из ряда попеременно чередующихся пустотелых чугунных рам и сплошных с обеих сторон рифленых плит с желобами.

Фильтр - прессы состоят из ряда попеременно чередующихся пустотелых чугунных рам и сплошных с обеих сторон рифленых плит с желобами. Рамы и плиты снабжены сбоку ручками, опираясь на которые они висят на двух направляющих стерж­нях станины. Рамы и плиты плотно придвигаются друг к другу и по­следнюю плиту, так называемую подвижную головку фильтр-пресса, с силой прижимают упорным винтом с маховичком и рычагами. Плиты перед зажатием покрывают с обеих сторон салфетками из фильтрующей ткани (бельтинг). Таким образом, внутри рамы полу­чается полость, отгороженная от желобоватых плит салфетками

Вакуум-выпарной аппарат. Шаровой или овальной формы корпус аппарата в нижней части снабжен паровой рубашкой, а в верхней — шлемом, соеди­няющимся с конденсатором. Корпус аппарата разъемный и состоит из двух частей, соединяющихся между собой разбортованными краямис помощью болтов. Верхняя полусфера снабжена лазом, который служит для очистки внутренней поверхности аппарата, воздушным кра­ном, термометром   вакуумметром   и двумя смотровыми стекла­ми Греющий пар в паровую ру­башку подают через штуцер, а конденсат отводят через штуцер. Вытяжку для сгущения подают в вакуум-аппарат через штуцер, а сгу­щенную, еще подвижную жидкость спускают через трубу.

Поверхностный конденсатор. Конденсатор представляет собой теплообменный аппарат, в котором пар охлаждается холодным теплоносителем, например холодной водой, и таким образом сжижается. Охлаждение пара может производиться двояко: 1) непосредственным смешением паров с холодной водой и 2) через стенку теплообменника. Конденсаторы, ра­ботающие по первому принципу, называются конденсаторами смеше­ния по второму — поверхностными конденсаторами. В последних кон­денсирующий пар и охлаждающая его вода разделены металлической стенкой. В зависимости от направления движения воды и пара конден­саторы смешения и поверхностные конденсаторы могут быть прямоточ­ными, когда вода и пар движутся в одном направлении, и противоточными, когда вода и пар движутся навстречу друг другу.

Провизору технологу галенового цеха с целью расширения номенклатуры выпускаемой продукции дано указание предложить проект технологической схемы производства сухого экстракта солодки, предложите соответствующее оборудование. Дайте характеристику распылительным сушилкам.

             

Распылительные сушилки

Распылительная сушилка предназначена для быст­рого выпаривания и сушки растворов и вытяжек, со­держащих термолабильные биологически активные ве­щества (сухие растительные экстракты, препараты из животного сырья и др.). В распылительных су­шилках (лиофильная сушка) жидкость диспергирует­ся механическими или пневматическими форсунками или быстровращающимися дисками (центробежные распылителе) с целью увеличения поверхности испаре­ния влаги в потоке нагретого воздуха. Диаметр ка­пель тончайшего аэрозоля составляет 10—50 мкм.

Распылительная сушилка непрерывного действия: высушиваемый материал (жид­кость) из сборника (1) посредством вращающегося диска или механической форсунки (2) распыляется в сушильной камере (3). Воздух, пройдя калорифер (4), вентилятором (5) подается в сушильную камеру через щели воздуховода ниже вращающегося диска или форсунки. Мельчайшие капли жидкости, омывае­мые со всех сторон горячим воздухом (температура 150—200 °С), в течение долей секунды теряют влагу и осаждаются в виде тонких порошкообразных частиц на дне камеры. Сухой порошок удаляется из сушиль­ной камеры с помощью скребков и щеток (7), отво­дится к шнеку (8) и далее попадает в сборник готово­го продукта (9). Отработанный воздух с большим количеством высушенного материала в виде пыли по­ступает в систему рукавных фильтров (6), очищается и удаляется в атмосферу. Тканевые рукавные фильт­ры периодически отряхивают порошок на шнек с по­мощью молоточков.

Достоинство распылительных сушилок состоит в том, что сушка осуществляется быстро, при низкой температуре (не выше 40—60 °С за счет интенсивного процесса испарения