6. Просеивание в фармацевтическом производстве. Характеристика ситовой классификации измельчённого материала. Конструкция и принцип работы механизированных сит.

Раздробленные и испорошкованные материалы всегда неравномерны. По этой причине приходится отделять более крупные или более мелкие частицы от основной массы. Эта операция носит название просеивания, или грохочения, и осуществляется при помощи сит. Таким образом, просеиванием, грохочением или ситовой классификацией называется процесс разделения смеси зерен различных размеров при посредстве сит на две или более группы.

Сита

Размер зерен, проходящих через ячейки сита, характеризуется его номером. По ГФХ для всех сит указываются номера соответствующих ГОСТ, размеры отверстий в свету, материал сита, форма отверстий, крупность порошка. Номер шелкового сита по ГОСТ 4403-67 указывает, какое количество отверстий приходится на 1 погонный см. Чтобы опре­делить номер шелкового сита, следует с помощью лупы подсчитать количество отверстий в 1 погонном см по длине и ширине ткани. Номер металлического сита по ГОСТ 3924-47 соответствует размеру стороны отверстия в свету в миллиметрах. Номер пробивных сит (ГОСТ214-57) с круглыми отверстиями соответствует диаметру отверстий в миллимет­рах, умноженному на 10.

Фармакопейная шкала включает 16 разных сит, которым соответству­ет 7 степеней измельчения. Для крупных порошков и крупноизмельченных материалов, помимо названий (русских и латинских), обязательно должен указываться и соответствующий номер сита по ГОСТ. Различа­ют сита плетеные, пробивные и щелевые.

Плетеные сита ткутся из шелковых и капроновых ниток, из стальной, медной и латунной проволоки. Шелковые и капроновые сита применяются для всех категорий мелких порошков и среднекрупного порошка. Они прочны и гарантируют однородность просева. У обычных проволочных сит проволока изогнута только в одном направлении. Следствием этого являются быстрая изнашиваемость сита и лепная из­меняемость размера отверстий. По этой причине рекомендуется при­менять сита или сварные, или, лучше, вальцованные, или прессован­ные. Последние особенно прочны. Проволочные сита применяются для всех категорий крупных порошков. Необходимо следить за состоянием сит, иначе в результате износа в порошки могут попасть куски оборванной проволоки.

Пробивные сита (штампованные) делаются из листов оцинкован­ного железа путем пробивания в них круглых или прямоугольных от­верстий. Применяются для получения крупноизмельченных материалов. Сита эти очень прочны и мало изнашиваются в результате механическо­го воздействия.

Щелевые сита, или колосниковые решетки, состоят из ряда па­раллельных стержней с прокладками между ними. Обладают исключи­тельной прочностью. Устанавливаются, как уже указывалось, в мельни­цах, работающих на принципе удара (молотковые мельницы).

Ситовые механизмы

Ситовые механизмы применяются двух типов:

1) Машины с плоскими ситами. Наиболее широкое примене­ние находят просеивающие механизмы, называемые грохотами (тря­сунки), и вибрационные сита.

Грохота, или трясунки.

Установленное в слегка наклонном положении (2— 4°) на роликах сито при помощи коленчатого вала совершает поступа­тельно-возвратное движение вдоль двух направляющих. Число качаний колеблется от 50 до 200, амплитуда колебания — до 200 мм. Более со­вершенны качающиеся грохота, в которых короб с ситом совершает поступательно-возвратное движение, будучи подвешенным на шарнир­ных подвесах (а), либо с помощью шарнирных или кривошипных опор (б), либо в сочетании тех и других (в).

Значительно удобнее грохота, состоящие из 2—3 сит, которые могут компоноваться либо на высоте, либо по длине. Например, изрезанные корни и корневища перед приготовлением из них настойки целесообраз­но пропустить через трясунок с двумя ситами, установленными после­довательно. Сырье из загрузочной воронки вначале поступает на более мелкое сито, которое пропускает только частички размером менее 0,5 мм (пыль, комочки земли и весьма незначительное количество по­рошка валерианы). Просеянный таким образом материал переходит на следующее сито, которое пропустит все кусочки, имеющие размеры меньше 3 мм. Более крупные кусочки сбрасываются с конца сита и поступают для дополнительного измельчения.

В ибрационные сита. Вибрационные сита подразделяются на электро­магнитные, гирационные и инерционные. Вибрационные сита особенно эффективны при просеивании мелких порошков, поскольку вибрирую­щие движения предупреждают забивание отверстий ситовой ткани.

Схема устройства электромагнитного вибрационного сита, в котором поступательно-возвратное движение сита 3 осуществля­ется за счет периодического намагничивания и размагничивания яко­ря 2, прикрепленного к ситу. При пропускании тока электромагнит 1 притягивает якорь и вместе с ним сито. Но это движение вправо влечет за собой размыкание контактов 4. Обратное движение (влево) сито со­вершает уже при помощи мощных пружин 5. Происходит замыкание контактов и якорь вновь тащит сито вправо: следует размыкание и пружины оттягивают сито на старое место и т. д. Число вибраций у такого сита превышает 200, амплитуда колебаний до 3 мм.

Гирационные сита. Гирационные сита получили название от гирацинного привода. Изготовляются они с одним, двумя и тремя ситами различных размеров.

Гирационное сито со­стоит из короба с ситами 3, который крепится с помощью пружинящих опор 2 на опорной раме 1. Приводной механизм состоит из эксцентри­кового вала 4, который получает движение от шкива 6. На валу закреп­лены два маховика 5 с балансирующими грузами. Маховики с противо­весами уравновешивают силы вибрации. При вращении эксцентрико­вого вала короб с ситами получает круговые движения, которые направлены навстречу потоку материала, что способствует его хорошей сортировке.

2) барабанные просеивающие машины. Барабанные просеивающие машины (бураты) представляют собой вращающиеся бараба­ны с ситовой поверхностью, устанавливаемые слегка наклонно, под углом 3—8°. Материал для просеивания, попав внутрь барабана, про­ходит через отверстия сита, а более крупные кусочки и отходы переме­щаются вдоль барабана и высыпаются из него в другом конце. Барабан заключен в кожух.

Бураты могут быть с одним или 2—3 ситовыми поверхностями. Приво­дятся барабаны в движение при помощи зубчатой или фрикционной передачи. В последнем случае барабан устанавливается на вращающие­ся ролики. Имеются конструкции бурата внутри со щеточными приспособлениями, значительно ускоряющими процесс просеивания. Бураты вращаются со скоростью от 10 до 25 об/мин.

7. Тепловые процессы в фармацевтическом производстве. Выпаривание. Теоретические основы процесса. Побочные явления при выпаривании и пути их устранения. Аппаратура для выпаривания.

Тепловыми называются технологические процессы, протекающие при условии подвода или отвода тепла. К тепловым процессам относятся нагревание, охлаждение, конденсация, испарение и др. Частным случаем испарения является процесс выпаривания. В тепловых процессах участвуют не менее двух сред, имеющих разные температуры. При этом тепло может передаваться самостоятельно только в случае перепада температур, т. е. от среды с более высокой температурой к среде с более низкой. Среды с более высокой температурой называются горячими теплоносителями, а среды с более низкой температурой — холодными теплоносителями.

Процесс выпаривания состоит в том, что при помощи нагревания некоторую часть растворителя или экстрагента переводят в парообраз­ное состояние и в виде пара удаляют из жидкой среды. Процесс вы­паривания в фармацевтическом производстве широко применяется при получении жидких и густых экстрактов и является промежуточной опе­рацией при производстве сухих экстрактов. Наиболее простым способом является выпаривание в выпар­ной чаше, в которой выпариваемая жидкость находится под атмо­сферным давлением. Выпарная чаша применяется для удаления из растворов относительно небольшого количества воды, например при производстве сиропов.

В фармацевтическом производстве обычно приходится иметь дело с растворами или извлечениями, содержащими термолабильные веще­ства. К ним относятся, например, алкалоиды, гликозиды, витамины, гормоны, для которых даже температура кипения воды при атмосфер­ном давлении является слишком высокой.

С целью сохранения действующих веществ, извлекаемых из лекарст­венного сырья, выпаривание водных извлечений обычно производится при температуре около 45 °С. Эта температура соответствует остаточ­ному давлению около 0,1 кг/см². В некоторых случаях выпаривание про­исходит при еще более низкой температуре.

На разложение веществ влияет не только температура. Не меньшее значение имеет продолжительность выпаривания. Вредное влияние теп­лоты при данной температуре тем выше, чем дольше это воздействие. Сокращение длительности нагревания достигается применением выпар­ной установки большей мощности. Таким образом, имеются два фактора в борьбе за сохранность качественных показателей изготовляемого про­дукта: снижение температуры выпаривания и повышение мощности вы­парной установки.