8000L提取罐设计说明书(删减版)

`四川理工学院毕业设计8000L提取罐设计学生:学号:专业:过程装备和控制工程班级:200指导教师:曾四川理工学院机械工程学院二O一三年六月四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：8000L提取罐设计学院：机械工程专业：过程装备与控制工程班级：2学号：0学生：指导教师：曾接受任务时间2013年3月1日系主任（签名）院长（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求给定：设备容积：8000L加热面积：15m2内胆设计压力：常压夹套设计压力：0.35MPa设备主体材料：0Cr18Ni9过滤面积：2.4m2完成：0#总装配图一张，零部件图0#图总量1张，设计说明书一份。2．指定查阅的主要参考文献及说明1）《过程设备设计》，化学工业出版社2）《化工设备设计全书》，化学工业出版社3）《中药提取工艺与设备》，化学工业出版社4）《制药化工过程及设备》，中国医药科技出版社3．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1资料收集，阅读文献，完成开题报告3月5日至3月28日2完成所有结构设计和设计计算工作3月29日至4月25日3完成所有图纸绘制4月26日至5月20日4完成设计说明书5月21日至6月1日5完成图纸和说明书的修改，答辩的准备和毕业答辩6月2日至6月20日摘要提取罐是主要用于医药化工中常用的浸出提取设备特别适合于植物产物所含成分的浸出提取。也可用于化工生产和食品加工行业。此设计中按照国家标准，在设计要求的条件下，处于安全和便捷的考虑，着重对提取罐的圆筒、锥壳、夹套、滤网等进行几何尺寸设计和强度校核，以保证生产的需要。同时对封头、法兰、支座、接管等进行选型。关键词：提取罐；医药；国家标准；强度校核ABSTRACTExtractorismainlyusedinpopularmedicinechemicalleachingdeviceidealforplantproductscontaincomponentsextract.Itcanalsobeusedforchemicalproductionandfoodprocessingindustry.Thisdesigninaccordancewithnationalstandards,designrequirementsandconditions,isinasafeandconvenient,focusingonextractingcansofcylinder,cone,jacket,filters,etc.,-geometrydesignandstrength,toensurethattheneedsofproduction.Atthesametimeonthehead,flanges,supports,takingoverforselection.Keywords:Extractor;medicine;nationalstandards;strengthcheck2341299549404目录摘要………………………………………………………………………………………..ІABSTRACT………………………………………………………………….........................Ⅱ第1章绪论…………………………………………………………………….…….....11.1中药提取物发展现状...................................................................................11.3中药提取物的设备和方法…………….....………….....................………….......11.3.1超临界流体萃取技术…………………………………………………..…11.3.6破碎提取法………………………………………………….…..........41.3.7其它提取法………………………………………………….…..........41.5中药提取物的标准和应用……………………………………………..…….....5第2章罐体设计…………………………………………………........................72.1罐体的设计……………………………………………………….....................72.1.1圆筒的结构设计………………………………………………………......72.1.4提取罐主体结构简图……………………………………………………....92.4夹套的几何尺寸计算…………………………………………………………...212.4.1夹套的直径和高度…………………………………………………….…..212.5过滤网的尺寸设计……………………………………………………………..26第3章封头设计及耐压试验……………………………………...............….…..283.1上下封头的选择和设计………………………………………………....…..…....283.1.1上封头结构形式的选择……………………………………………..………283.1.3下封头的选择壁厚及壁厚计算……………………...............…………...…...293.2.2夹套液压试验…………....................………...........................…….….….32第4章提取罐标准件设计…………………………………………………….….344.1法兰设计…………………………………………………………………....…344.1.1法兰型式的选择…………………………………………………………..344.1.3乙型平焊法兰尺寸…………………………………………………………354.2容器的接管及开孔补强计算………………………………………………………364.3.4核算支座允许载荷………………………………..………………………444.4安全泄放装置…………………………………………….………………….....44第5章结论………………………………………………………………………………..46参考文献……………………………………………………………………………….……472致谢…………………………………………………………………………………………………………48第1章绪论1.1中药提取物发展现状中药提取物，不同于植物提取物，来源于自然界（包括植物、动物、和矿物质，下用来预防，诊断和治疗疾病的天然物，是对中药材的深度加工，具有开发投入较少、技术含量高、产品附加值大、国际市场广泛等优势和特点。为提高中药质量，让中药步入国际市场,一些现代高新工程技术正不断地被借鉴到中药生产中来,一方面使中药生产更加符合传统的中医药理论,确保用药的质量要求,另一方面也提高了现有中草药资源的利用率。因此将对以下几种研究和应用较多且有发展前景的中药提取分离方法作一综述[1]。1.3.3微波辅助提取法微波辅助提取(microwaveextraction,ME或microwaveassistedextraction,MAE)又称微波萃取,是一种新的提取方法，由微波和传统的溶剂萃取法相结合形成的。具有耗能低、操作时间短、溶剂耗量少、选择性高、目标组分提取率高等优点,已成为分析化学的一种快速制样手段。它的原理是在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被革取物质从基体或体系中分探索之路[2]。1.3.5半仿生提取法半仿生提取法（简称SBE法）是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，从生物药剂学的角度，模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理，为经消化道给药中药制剂设计的一种新的提取工艺。即将药料先用一定pH的酸水提取，继以一定pH的碱水提取，提取液分别滤过、浓缩，制成制剂。它将分析思维与系统思维统一起来，形成观察问题的新思路，即在中药提取中坚持了“有成分论，不唯成分论，重在机体的药效学反应。”这种新提取法可以提取和保留更多的有效成分，能缩短生产周期，降低成本，多种复方制剂的研究提示，“SBE法”有可能替代“WE法”（水提取法）。而且这种提取方法在中药饮片颗粒化的研究中，也有着广阔的应用前景。“半仿生提取法”能体现中医临床用药的综合作用特点，符合回服给药经胃肠道转运吸收的原理。但目前这方法仍间也极短，但提取物的收率并不是最高，且也局限于实验研究，要应用于大生产，还需进一步研究[2]。1.3.7其它提取法大孔树脂吸附技术，工业色谱技术，分子蒸馏技术目前业已在中国提取物行业大量2应用，另外膜分离技术在茶叶的有效成分的提取方面发挥了重要的作用。罐内达到需要温度时减少供给热源，使上升汽态酒精经过冷凝器后成液态酒精回流即可，为了提高效率，可用泵强制循环，使药液从罐下部通过泵吸出再缸上部进口回至罐内，解除局部沟流。（三）提油：先把含有挥发油的中药和水加入提取罐内,打开油分离器的循环阀门,调整旁通回流阀门,开供给热源阀门达到挥发温度时打开冷却水进行冷却,经冷却的药液应在分离器内保持一定高度使之分离,再个油水分离器轮换使用。（四）回收油精：将酒精加入缸内，给蒸气打开冷却水，再打开回收阀门即可。1.5中药提取物的标准和应用绝大多数的植物提取物主要以外销为主，这可能与中国中医药界对中药提取物的看法仍然有很多分歧有关，很多人认为中药提取物与中药饮片有很大的分别甚至不能称之现代药理学研究、中药新剂型研制、提高中药产品生产效率均有重要意义。随着现代中药提取技术的应用,中药生产必将向过程可控、产物明确、质量严格的方向发展,从根本上提高中药产品的科技含量,使得传统中药领域向现代化、科学化、产业化、精细化、标准化的方向迈进总的来说，目前中药提取物的发展势头是好的，由逐渐替代中药饮片的可能。但是由于历史较短，发展过快，水平不一，利润逐步调低，取法国际统一标准，中药提取物已经发展到了一个瓶颈阶段，必须要大力投入在中药标准方面的研究，掌握了标准的主动权也就掌握了中药销售的主动权。在不断的经营过程中借鉴的国外天然药物的发展模式和方法，即可强化中药产业的持续创新能力，又能为中药产业实现跨跃式发展提供技术保障[3]。3第2章罐体设计2.1罐体的设计提取罐在此设计中作为一个压力容器的反应容器，可以分为立式，卧式等，在本次试验中，结合设计设计题目要求，查阅各种资料，采用立式提取罐设计。其罐体采用圆柱形，因为圆柱形容器具有结构简单，操作方便，易于制造与检修，广泛用于反应器，换热器，分离器等。该提取罐作为中药的反应提取设备，初步确定提气罐结构形式，主要由圆筒，封头，排放，可作为不同直径圆筒的中间过渡段，因而在中、低压容器中使用较为普遍。表如下几种形式：a型仅圆筒外部有夹套；b型仅圆筒和下封头有夹套；c型为减小外压容器计算长度L，在圆筒部分的夹套采用了分段结构或带有加强圈；d型为圆筒、下封头及上封头的一部分有夹套。图2-2夹套的常用结构4夹套型式可按工艺设计要求及反应釜具体结构的不同而选择，如上封头与筒体必须采用法兰连接时，就不能采用图中的d型。一般b型应用最为广泛，这种夹套结构的实用压力为0.6MPa（350℃时）和1MPa（300℃）。在此设计中，需要温度的控制，则需要在圆筒和锥壳的外侧装一换热元件，常用的换热元件有夹套和内盘管，但是当夹套的传热面积能够满足设计要求时，应优先选择夹套，所以，首选夹套作为此时的换热元件。夹套的结构形式有：整体夹套，型钢夹套，半圆管夹套等，其适用的温度和压力范图2-3提取罐主体结构2.2圆筒几何尺寸计算由第2.1章可知道，本设计中的采用圆柱形圆筒与锥型筒体组合的内筒结构设计，由题目要求中给出的容器体积为：V=8000L，所以可计算出圆筒的直径。2.2.1釜体的长径比在知道反应釜操作时盛装物料的容积以后，首先要选择适宜的长径比（H/Di）和装填量，确定筒体的直径和高度。选择釜体的长径比应考虑因素有三个方面，即长径比对搅拌功率的影响、对传热的影响、以及物料搅拌反应特性对物料长径比的要求。1．