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3. 简述能量衡算的计算基准。 4. 简述能量衡算的方法和步骤。
5. 简述常用加热剂和冷却剂的性能及特点。
三、计算题
根据第四章计算题 2 的物料衡算数据，对甲苯磺化过程进行热量衡算。已知 加入甲苯和浓硫酸的温度均为 30 C，脱水器的排水温度为 65 C，磺化液的出料温 度为 140 C，甲苯与硫酸的标准化学反应热为 117.2 kJ?mol (放热)，设备(包括磺 化釜、回流冷凝器和脱水器，下同)升温所需的热量为 围环境的散热量为
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1
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o
1 . 3 ??10 kJ ，设备表面向周
9 . 8 ??10 kJ 。
5
5
6 . 2 ??10 kJ ，回流冷凝器中冷却水移走的热量共
1
o
1
有关热力学数据为：原料甲苯的定压比热为 1.71 kJ?kg ?C ；98%硫酸的定 压比热为 1.47kJ?kg ?C ；磺化液的平均定压比热为 1.59 kJ?kg ?C ；水的定压比 热为 4.18kJ?kg ?C 。
第六章 制药反应设备
一、名词解释
1. 反应速度 4. 理想混合反应器 7. 生产能力后备系数 10. 膨胀因子 13. 全挡板条件 16. 弗劳德数
二、简答题
1. 分别按结构、相态、操作方式、操作温度及物料流动状况的不同，简述反应器 的类型。
2. 以单台间歇操作的釜式反应器为例，简述间歇操作反应器的特点及反应物和产 物的浓度变化情况。
3. 以管式反应器为例，简述连续操作反应器的特点及反应物和产物的浓度变化情 况。
4. 简述下列几种理想反应器内反应物及产物的浓度变化情况。(1) 间歇操作理想 釜式反应器。(2) 单台连续操作理想釜式反应器。(3) 三台串联的理想釜式反应器。
5
(4) 理想管式反应器
5. 对于简单反应，简述反应器选型时应考虑的原则。 6. 以下列等温平行反应为例，简述反应器的选择方法。
k 1 A ????R (目标产物)
2. 反应动力学方程式 5. 理想置换反应器 8. 空间时间 11. 容积效率 14. 功率准数 17. 功率因数
3. 反应级数 6. 装料系数 9. 绝热温升或温降 12. 打旋现象 15. 搅拌雷诺数 18. 表观粘度
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o
1 1
o
1
1
o
1
主反应
A ????S (副产物)
7. 以下列等温平行反应为例，简述反应器的选择方法。
k 1
A ??B ????R (目标产物)
k 2
A ??B ????S (副产物) 8. 以下列等温连串反应为例，简述反应器的选择方法。
k 1
A ????R ?????
k 2
k 2
副反应
主反应
副反应
S
9. 分别简述推进式搅拌器和涡轮式搅拌器的结构特点及搅拌时物料的总体循环 流动。
10. 分别简述桨式、锚式、框式和螺带式搅拌器的搅拌特点。 11. 简述提高搅拌器搅拌效果的措施。 12. 简述导流筒的安装方式。
13. 简述下列过程的搅拌器选型。(1) 低粘度均相液体的混合。(2) 高粘度液体的 混合。(3) 非均相液体的混合。(4) 固体溶解。(5) 气体吸收。(6) 结晶。(7) 传热。
三、计算题
1. 试证明间歇釜中进行一级反应，转化率达 99.9%所需的反应时间是转化率为 50%时的 10 倍。
2. 在间歇釜中以硫酸作催化剂使己二酸与己二醇以等摩尔比在 70 C 下进行缩聚 反应，动力学方程式为 rA=kCA 2
k=1.97L/(kmol?min) ，CA0=0.004kmol/L。求
o
己二酸的转化率为 0.5、0.6、0.8 及 0.9 时所需的反应时间分别为多少？若每天处 理己二酸 2400kg，转化率为 80%，每批操作的辅助时间为 1 小时，装料系数为 0.75， 求反应器的容积为多少？
3. 用醋酸和丁醇生产醋酸丁酯，反应式为
100 C
CH3COOH + C4H9OH
浓H2SO4
已 知 其 动 力 学 方 程 式 为 rA=kCA 2 ， 式 中 CA 为 醋 酸 浓 度 ， kmol/L ， k=17.4L/(kmol?min)；反应物料配比为 HAc：C4H9OH=1：4.97(摩尔比)，反应前 后物料的密度为 0.75kg/L，醋酸、丁醇及醋酸丁酯的分子量分别为 60、74 和 116。 要求每天生产 2400kg 醋酸丁酯，醋酸的转化率为 50%，每批操作的辅助时间为 0.5h，装料系数为 0.7，求间歇操作反应器的装料容积和总容积。 4. 在平推流反应器中进行等温液相反应 A+B→R，反应速度方程式为 rA=kCACB，
6
k=1.97×10 L/(mol ?min)，CA0=CB0=4mol/L，如果反应物的体积流量为 171L/h， 求：(1)要使转化率为 80%，反应器的容积为多少？(2)其它条件不变，要使转化率 为 90%，容积为多少？(3)如 CA0=CB0=8mol/L，转化率仍为 80%，容积为多少？ 1.45、3.26、0.723m
5. 用全混釜进行均相液相反应 2A+B→R，反应速度方程式为 rA=kCA 2 CB，k=2.5
3
3
CH3COOC4H9 + H2O
×10 L /(mol ? min)，CA0=2.0mol/L，CB0=3.0mol/L，原料的体积流量为 28L/h， 求为使转化率达到 60%所需的反应器容积。
6. 在等温操作的间歇釜中进行一级液相反应，13min 后反应物转化掉 70%。今 若将此反应移到平推流或全混流反应器中进行，为达到同样的转化率，所需的停 留时间各为多少？
7. 醋酐的水解，当水大量过量时为一级反应，40 C 时，k=0.38min ，如进料浓 度为 2mol/L，进料量为 50L/min，用 3 个等温等容串联釜，要求转化率为 99%， 求反应器的容积为多大？1437L
8. 已知用硫酸作催化剂时，过氧化氢异丙苯的分解反应符合一级反应的规律，且 当硫酸浓度为 0.03mol/L、反应温度为 86 C 时，其反应速度常数 k 为 8.0×10 s ， 若原料中过氧化氢异丙苯的浓度是 3.2kmol/m ，要求每小时处理 3m 的过氧化氢 异丙苯，分解率为 99.8%，求(1)采用间歇釜需要的有效容积；(2)采用平推流反应 器需要的容积；(3)采用全混釜需要的有效容积；(4)采用 2 个等容积全混釜串联需 要的有效容积；(5)采用 4 个等容积全混釜串联需要的有效容积。
9. 醋 酐 稀 水 溶 液 在 25 C 时 连 续 进 行 水 解 ， 其 速 度 方 程 为 rA=0.158CA mol/(cm ?min)，醋酐浓度为 1.5×10 mol/cm ，进料流量为 500cm /min。现有 2 个 2.5L 和 1 个 5L 的搅拌反应釜可供利用，问：(1)用 1 个 5L 或 2 个 2.5L 的搅拌 釜串联操作，何者转化率高？(2)若用 2 个 2.5L 釜并联操作，能否提高转化率？(3) 若用一个 5L 的管式反应器，转化率为多少？
10. 在 4 个串联的全混釜中进行醋酐水解(一级)反应，各釜的温度如下表：
釜号 1 2 3
T/ K k/min
已 知各 釜的容积均为 0.8m ，进料 醋 酐浓度 CA0=4.0kmol/m ，进料 量为 100mol/min，求(1)各釜的出口浓度为多少？(2)如各釜都保持反应温度为 288K， 要求达到上述相同的最终转化率，需用 0.8m 反应器几个？
11. 某釜式反应器的内径为 1.5m，装有三叶推进式搅拌器，其螺距和直径均为 0.5m，转速为 180r?min 。釜内装有挡板，并符合全挡板条件。反应物料的密度为 1000kg?m ，粘度为 0.2Pa?s。试计算搅拌功率。
12. 某釜式反应器的内径为 1.5m，装有单层 8 叶弯叶圆盘涡轮式搅拌器，搅拌器
7
的直径为 0.4m，转速为 120r?min ，叶片宽度约为叶轮直径的 1/5。釜内装有挡板， 并符合全挡板条件。装液深度为 2m，物料密度为 1000kg?m ，粘度为 0.002Pa?s。 试计算搅拌功率。
13. 若向上题的釜式反应器内通入空气，操作状态下的通气量为 4m ?min ，试计 算所需的搅拌功率。
14. 在 20 C 时用搪瓷锚式搅拌器搅拌羟甲基纤维素水溶液(质量分率为 23%)。已
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1
3
1
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3
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3
3
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2 1
o
1
3 2 2
4 313 0.380
283 0.0567
288 0.0806
298 0.158
知釜内物料流动为层流，釜内径 D=1.5m，搅拌器直径 d=1.42m，搅拌器高度 h=1.5m，转速 n＝20r?min 1
，试计算搅拌器的功率。
第七章 制药专用设备
一、名词解释
1. 粉碎比 2. (球磨机的)临界转速 4. (压片机的)冲模 5. 冲模超声“空化”现象
7. (安瓿)灌封
二、简答题
1. 简述常用粉碎设备及其特点。 2. 简述常用筛选设备及其特点。
3. 分别举例说明回转型及固定型混合机的工作原理。 4. 简述沸腾造粒机的工作原理。
5. 简述单冲压片机的主要部件及工作过程。 6. 简述旋转式多冲压片机的主要部件及工作过程。 7. 简述常用包衣设备及其特点。 8. 简述丸剂的塑制过程及主要设备。 9. 简述丸剂的泛制原理。 10. 简述丸剂的滴制原理。 11. 简述软胶囊滴丸机的工作原理。 12. 简述旋转式自动轧囊机的工作原理。
13. 简述间歇回转式全自动胶囊填充机的工作过程。 14. 简述常见的药粉定量填充装置及其工作原理。
15. 简述 18 工位连续回转式超声安瓿洗涤机的结构和工作过程。16. 简述隧道式远红外灭菌烘箱的结构和工作作原理。 17. 简述电热隧道式灭菌烘箱的结构和工作作原理。 18. 简述安瓿灌封机的结构和工作原理。 19. 简述热压灭菌检漏箱的结构和工作原理。
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20. 分别简述开盒机、贴签机的结构和工作原理。
第八章 车间布置设计
一、名词解释
1. 建筑模数 2. 柱网
4. 跨度
7. 防爆车间
3. (标准筛)目 6. 远红外发生器
3. 柱距
10. 缓冲室