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超声波提取机工艺设计是为了能满足生产工艺的要求
  • 发布日期:2018-05-02      浏览次数:329
    •   超声波提取机由于其本身具有结构精致,操作起来非常方法,使用效率高且提取质量好,可选择频率广等优势在医学、各种化工业、实验室受到广泛的应用。
        
        在空化发生时液体中的微小气泡核在高强度超声波作用下发生振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,同时在崩溃的极短时间内,在空化泡周围产生高温、高压,强烈冲击波和时速400kmöh以上的微射流,对固体表面的剥离、凹蚀和粉碎作用创造了新的活性表面,这种界面效应使传质表面积增大。空化时产生的湍动效应使固液界面中传质边界层变薄,导致界面层中溶质的浓度梯度减少速度大大高于其他方法。空化产生的微扰效应使固液传质过程的微孔扩散得以强化,使得涡流扩散加强,加快提取过程。超声频率增高,超声波提取机提取时间延长,超声场产生的聚能效应导致提取液温度升高。湍流效应、微扰效应、界面效应和聚能效应与超声场的频率、功率及体系的温度等有关。在天然产物提取过程中,细胞的破壁、溶质的扩散和平衡速度等与单位面积超声功率相关,而且均会对提取效率和回收率产生影响,因此一般选用低频大功率超声。
        
        虽然超声波提取机在实验室小量样品制备中效果很好并且已经广泛应用,特别是在分析样品的处理中,其快速、的特点已被广泛认同,但超声场的范围和强度限制了每次处理的物料量,缺乏有效的工程放大手段和方法限制了其在大规模生产中的应用。
        
        超声波提取机工艺设计的目的是要保证使设计的设备能满足生产工艺的要求。工艺设计应力求使设备技术上先进、可靠。
        
        1、在进行超声波提取机的工艺设计时首先要明确设备的设计任务与条件,主要包括:进出物料的组成、物理和化学特性及有关数据、操作压力、温度、溶媒的特性和用量、提取物的质量要求、生产中负荷的波动等。同时要分析掌握目前的发展状况,综合考虑技术的先进性、可靠性、生产成本及运行操作、设备的维护、能源消耗等因素,选择合理的设备形式和结构。
        
        2、对于中药提取设备还应重点考虑设备的防漏、防爆、防腐蚀及环境污染等问题。在方案确定时,要优先考虑标准系列。
        
        3、设备的工艺计算主要包括设备的物料衡算、能量衡算、设备特性尺寸计算及流动阻力计算等。
        
        4、物料衡算的目的是要求出设备原料各组分的质量、各组分的成分比例、各组分的体积等,这些数据是确定设备特性尺寸的依据。
        
        5、能量衡算主要是在物料衡算的基础上进行的。其目的是确定设备在完成各操作单元过程中所需的热量。
        
        6、设备的特性尺寸主要包括设备的容积、主要形状尺寸(直径、长、宽、高等)、传热面积等。
        
        7、通过原料衡算确定的设备尺寸还包括:原料进出口尺寸、各接管尺寸等。中药提取设备机械结构设计是在设备形式和主要尺寸已确定的基础上,根据设备的常用结构,参照相关标准和规范,具体详细设计各个零部件的结构尺寸;选择各种构件的材料;计算零部件的强度;各接口方位及连接形式设计;提出设备制造技术要求与规范。
        
        
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