CC BY
14Таблетки с предложенным составом имели удовлетворительные значения прочности на истирание и распадаемости, но наблюдался эффект «кеппинга» (слоение таблеток) и частичное налипание на пуансоны. При нанесении оболочки на такие таблетки-ядра их поверхность становится неровной, образуются сколы. В связи с этим в состав ввели специальный агент - гидроксипропил-целлюлозу с низкой степенью замещения НРС). Волокнистая структура L-HPC позволяет оказывать сопротивление повреждающим воздействиям во всех направлениях. Увеличение количества ГПЦ от 1,0 до 5,0% за счет уменьшения содержания крахмала картофельного позволило получить таблетки-ядра триазавирина высокой прочности, пригодные для нанесения покрытия.
Таким образом, в состав таблеток-ядер триазавирина входят следующие вспомогательные вещества: крахмал картофельный, гидроксипро-пилцеллюлоза с низкой степенью замещения (Ь-НРС), тальк, аэросил, стеарат магния. Таблетки-ядра триазавирина отвечают всем требованиям ГФ XI и современным представлениям о качестве таблетированной лекарственной формы.
На вышеописанные таблетки-ядра триаза-вирина наносили готовые пленочные системы различных производителей на основе полимера гид-роксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) Opadry 11, Advantia, У^асоа^ AquaPolish. Достаточно нанесение покрытия в количестве 5% от массы таблетки-ядра, чтобы обеспечить их защиту от внешних условий (света, кислорода воздуха, влажности
Кафедра органической химии
среды). На данное изобретение подана заявка № 2010129867 от 16.07.2010 «Противовирусное средство в таблетках и способ его получения».
ВЫВОД
По результатам исследования предложены твердые лекарственные формы триазавирина, соответствующие требованиям ГФ XI по качеству и удобные в применении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кирлан С.А., Кантор Кантор Е.А., Соломинова Т.С., Колбин А.М. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2010. Т. 53. Вып. 5. С. 3-8
Kirlan S.A., Kantor E.A., Solominova T.S., Kolbin A.M.
// Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 5. P. 3-8 (in Russian).
2. Государственная Фармакопея СССР ГФ Х1. 1987; Russian Pharmacopeia Х1. 1987 (in Russian).
3. Коузов П.А., Скрябина Л.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей. Л.:Химия. 1983.143 с.;
Kouzov P.A., Skryabina L.Ya. Measuring methods of industrial dusts physicochemical properties. L.: Khi-miya.1983.143 p. (in Russian).
4. Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств. Харьков: МТК-Книга. 2002. 717 с.;
Chueshov V.I. Industrial drugs engineering. Kharkov: : MTK-Kniga. 2002. 717 p. (in Russian).
5. Чупахин О.Н., Русинов В.Л., Чарушин В.Н., Улом-ский Е.Н, Петров А.Ю., Киселев О.И. Патент РФ № 2294936. 2007;
Chupakhin O.N., Rusinov V.L., Ulomskiy E.N., Petrov A.Yu., Kiselev O.I. RF Patent № 2294936. 2007 (in Russian).
УДК 541.183; 697.932.6
Р.Г. Сафиуллин
ПОРИСТЫЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ РАСПЫЛИТЕЛИ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
(Казанский государственный архитектурно-строительный университет) e-mail: [email protected]
Представлены результаты экспериментального исследования дисперсности распыла пористых вращающихся распылителей (ПВР) на основе пористой фильтрующей керамики. Приведены схемные решения по использованию ПВР в тепломассообменных аппаратах.
Ключевые слова: пористый вращающийся распылитель, пористая фильтрующая керамика, монодисперсное распыливание, дисперсность
ВВЕДЕНИЕ типа, существенно зависит от степени монодис-
Эффективность тепломассобменных про- персности и тонкости распыла. В последние годы цессов, проводимых в аппаратах распылительного интенсивно исследуются пористые вращающиеся
распылители (ПВР), формирующие объемный, равномерный и практически монодисперсный факел распыла, в котором размер самых больших и мелких капель отличается не более чем в 2 раза.
Высокая степень монодисперсности капель обусловлена структурой используемых для распылителя пористых материалов (абразивы, пористая фильтрующая керамика, пористое стекло, металлокерамика и др.), имеющих изотропную пористость и практически монодисперсный гранулометрический состав [1]. Тонкость распыла зависит от размеров зерен ПВР и скорости вращения. По данным [2] при окружных скоростях у>20 м/с ПВР из электрокорунда зернистостью 25П и 40П (с размерами основной фракции зерен ^,=250 и 400 мкм соответственно) позволяют получать объемный факел распыла с практически монодисперсными каплями диаметром 100^200 мкм.
Несмотря на указанные достоинства, ПВР пока не получили широкого промышленного распространения в распылительной технике. В первую очередь, это связано с недостатком практических данных о параметрах распыла у ПВР из различных пористых материалов в режиме монодисперсного каплеобразования. В настоящей статье представлены результаты экспериментального исследования дисперсных характеристик ПВР на основе пористой фильтрующей керамики (ПФК), а также приведены схемные решения тепломассо-обменных аппаратов на их основе.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исследования проводились на опытной установке (рис. 1). Она включала в себя электропривод 1 с пятью фиксированными значениями оборотов вала п = 15000, 20000, 25000, 30000 и 35000 об/мин. Распылитель 2 жестко крепился на валу двигателя 1 с помощью цанги.
Вода подавалась в распылитель из питающей мерной емкости 3. Капли распыла улавливались в кювету 4 с иммерсионной средой. Выборка требуемой совокупности капель для регистрации их дисперсного состава производилась с помощью отборного устройства 5; время экспозиции потока капель через отборное окно устанавливалось с помощью ирисовой диафрагмы. Уловленные капли фотографировались в проходящем свете с помощью веб-камеры 6, установленной на окуляре микроскопа с 56-ти кратным увеличением. Изображение от камеры в режиме реального времени передавалось напрямую через ^В-вход компьютера, и далее - на экран монитора.
Эксперименты проводились с образцами ПФК, полученными путем литья и поризации сырьевых смесей (таблица) с последующим за-
креплением пористой структуры обжигом при температуре 900-1100°С. Использовались ПВР из колец с размером пор 5-7 мкм. Наружный диаметр колец составлял Он = 17 мм, высота Н = 16 мм (рис. 2). Опытные образцы имели объемную пористость 8=31-34 %, размер основной фракции зерна - 14-20 мкм (рис. 2).
К компьютеру
Рис. 1. Экспериментальная установка для исследования дисперсных характеристик ПВР из ПФК Fig. 1. The experimental setup for the study of dispersion characteristics of PRS from PFC
Таблица
Химический состав сырьевых компонентов ПФК Table. Chemical composition of raw materials for por_ous filtering ceramics (PFC)_
Соде ржание оксидов. % мас.
SiO2 1 Al2O3 1 TiO2 Fe2O3 1 CaO | MgO | Na2O | K2O |Проч.
Кварц-полевошпатовый сорский песок
62,05 1 15,94 1 0,58 4,18 1 4,72 1 2,01 1 4,27 | 3,85 | 2,39
Стеклобой
67,40 1 5,81 1 - 1,76 1 7,21 1 3,38 1 12,73 | 2,0 | -
Рис. 2. Образцы ПВР из ПФК, использованные в опытах, и характерные фотоснимки капель, уловленных в иммерсионную среду
Fig. 2. Samples of PRS from PFC used in the experiments and typical photographs of the drops trapped into immersion medium
Дисперсные характеристики опытных образцов ПВР показаны на рис. 3. Из рисунка видно, что при частоте вращения до 15000-20000 об/мин
факел распыла имеет существенную полидисперсность, которая уменьшается с увеличением скорости вращения. Так, при окружной скорости V > 26 м/с (25000 об/мин) значительно возрастает число капель, имеющих средний диаметр а?к=30-50 мкм (более 50%).
энергии газового потока. На основе ПВР из ПФК могут быть созданы контактные элементы для башенных аппаратов с несколькими ступенями тепломассообмена (рис. 4), а также в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами
[3].
5 15 25 35 45 55 65 75 85 dKl МКМ
Рис. 3. Дисперсность распыла ПВР на основе ПФК при разной частоте вращения Fig. 3. The spray dispersibility of PRS from PFC at different rotation frequency
При окружной скорости v>30 м/c («=30000--35000 об/мин) в дисперсности распыла наблюдаются существенные изменения. Крупные фракции пропадают, диапазон размеров капель сужается. При v = 36.6 м/с (35000 об/мин) более 50% капель в распыле имеют диаметр dK=20-40 мкм. Можно считать, что при этой скорости ПВР из ПФК достигает границы монодисперсного режима распы-ливания.
Эксперименты показали, что ПВР на основе ПФК из зерен d,=14-20 мкм способны формировать капли диаметром менее 40 мкм. Именно таким средним размером характеризуется распыл у пневматических форсунок и гидравлических форсунок высокого давления, традиционно используемых в тепломассообменных аппаратах распылительного типа.
Благодаря высокому качеству распыла ПВР из ПФК способны конкурировать с форсунками разных типов. ПВР могут легко встраиваться в конструкции существующих распылительных скрубберов и тепломассообменных аппаратов. Во вращение распылитель может приводиться электродвигателем, а также за счет использования
Рис. 4. Схема контактных элементов с ПВР для многоступенчатых тепломассообменных аппаратов Fig. 4. Scheme of the contact element with the PRS for multi heat and mass exchange apparatus
ВЫВОДЫ
Перспективным направлением интенсификации процессов в распылительных тепломассоб-менных аппаратах является совершенствование технологии распыливания воды за счет применения новых распылителей, позволяющим получать монодисперсные капли требуемого размера. К таким устройствам относятся пористые вращающиеся распылители из ПФК, которые реализуют механизм непосредственного формирования капель на одноразмерных каплеобразующих элементах (зернах) внешней поверхности пористой оболочки. ПВР имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с дисками, перфорированными распылителями и форсунками - возможность регулируемого тонкого монодисперсного каплеобразования, формирование объемного и равномерного по сечению аппарата факела распыла. Применение ПВР с регулируемым мелкодисперсным распыливанием открывает возможность для создания высокоэффективных, малогабаритных, простых по конструкции, надежных в работе и удобных в ремонте тепломассообменных аппаратов.
ЛИТЕРАТУРА 2.
1. Абразивные материалы. / Под. ред. А.П. Гаршина, В.М. Гропянова, Ю.В. Лагунова. Л.: Машиностроение. 1983. 230 с.; 3. Abrasive materials. / Ed. by A.P. Garshin, V.M. Gropyanov, Yu.V. Lagunov. L.: Mashinostroenie. 1983. 230 p. (in Russian).
Колесник А.А., Николаев Н.А. // Теор. осн. хим. тех-нол. 1986. Т. 40. № 6. С. 485-495;
Kolesnik A.A., Nikolaev N.A. // Teoreticheskie Osnovy Khim. Tekhnologii. 1986. V. 40. N 6. P. 485-495 (in Russian). Савельев Н.И., Воинов Н.А., Николаев Н.А. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1983. Вып. 1. С. 107-110; Saveliev N.I., Voinov N.A., Nikolaev N.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1983. N 1. Р. 107110 (in Russian).
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
УДК 66.061.35; 66.021.3 И.А. Семёнов, Б.А. Ульянов, Д.Н. Ситников, М.Ю. Фереферов, Д.П. Свиридов
МАССООТДАЧА В КРУПНЫХ КАПЛЯХ ПРИ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАНОЛА ВОДОЙ
ИЗ СМЕСИ ЕГО С н-ГЕКСАНОМ
(Ангарская государственная техническая академия) e-mail: [email protected]
Исследована экстракция метанола из смеси его с н-гексаном при истечении капель в слои воды разной высоты. Оценена доля концевых эффектов. Установлен стационарный характер массоотдачи в дисперсной фазе в период движения капель. Результаты представлены в виде зависимости между диффузионными критериями Нуссельта, Пекле и Прандтля.
Ключевые слова: экстракция, массоотдача, дисперсная фаза
Жидкостная экстракция представляет процесс разделения, основанный на различной растворимости компонентов смеси в экстрагенте [1]. В ходе экстракции распределяемый компонент переходит из одной фазы в другую, пересекая границу раздела фаз. Кинетика процесса может быть описана уравнением массопередачи вида:
ёМ = - у*) , (1)
где dM - количество вещества, перешедшее из одной фазы в другую, кг; Ку - коэффициент массопередачи, кг/(м2-с); dF - поверхность контакта, м2; dт - время контакта, с; у - концентрация компонента в отдающей фазе, масс.дол., у * - концентрация компонента в отдающей фазе, равновесная концентрации х в соответствующей принимающей фазе, масс.дол.
Коэффициент массопередачи в уравнении (1) рассчитывается на основе частных коэффициентов массоотдачи как:
Ку = 1 {— + —], (2)
У / 1Р уР у РА ) где ру и рх - плотности отдающей и принимающей фаз, соответственно, кг/м ; Ру и рх - коэффициенты массоотдачи отдающей и принимающей фаз,
соответственно, м/с; т - константа фазового равновесия.
Исследования фазового равновесия смеси метанол с н-гексаном и водой позволили получить зависимость, связывающую мольные доли метанола в органической у* и водной х фазах при 20°С [2, 3]:
у* = х ехр (4,8282 х2,2821 -5,4311). (3)
В табл. 1 приведены значения константы фазового равновесия, рассчитанной на основе уравнения (3) в зависимости от концентрации метанола в органической фазе.
Таблица 1
Значения константы фазового равновесия
Table 1. Values of constant of phase equilibrium
у, масс.дол. m
0,001 0,002
0,002 0,0032
0,005 0,0068
0,010 0,012
0,020 0,023
0,030 0,034
Видно, что при содержании метанола в органической фазе до 3 % масс. константа т имеет
