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中药提取设备材料的选用

编辑:DH    发布时间:2015/12/1 13:52:13

中药提取生产所涉及的物料种类繁多,性能各异,因此对设备材料有不同的要求。正确、合理地选用材料是中药提取设备设计和制造的重要环节。

常用材料的性能与选用

中药提取设备在设计时,选用的材料主要有两大类:金属材料和非金属材料。

1)金属材料

金属材料具有较高的强度、较好的韧性及导热性。金属材料又可分为碳钢、合金钢、铸铁等黑色金属材料和包括铜、铝、铅及其合金在内的有色金属材料两大类。通常情况下,设备基本结构应优先选用黑色金属材料。

①碳钢    常用的碳钢材料有钢板、钢管和型钢等。从化学成分与使用性能角度看,低碳钢具有较好的焊接性和韧性,是常用的一类碳钢,相应的品牌有Q235-AQ235-AF20钢等。

由于唐钢的耐腐蚀性能较差,因此在提取设备中通常只用于附属的部件的制造。

②普通低合金钢     普通低合金钢是在碳素钢的基础上添加少量合金元素(总量不超过5%)冶炼而成的。这类钢的强度高,焊接性能好,并有较好的耐腐蚀、耐高温和耐低温性能。

普通低合金钢的牌号是以平均含碳量的几万分之几加上合金元素符号及合金元素平均含量的百分之几表示,合金元素含量小于1.5%的不标出。由于低合金钢的综合性能优于碳素钢,在一般压力容器的生产中得到了广泛的应用。

③不锈钢    在大气、水及弱酸介质中耐腐蚀的高合金钢称为不锈钢,在各种化学试剂和强腐蚀性介质中耐腐蚀的高合金钢称为不锈耐酸钢,一般把二者通称为不锈钢。

不锈钢或不锈耐酸钢中的主要合金元素为CrNi,用以提高耐腐蚀性。也有的加入少量的MoTi以提高抗氯离子和晶间腐蚀性能。按不锈钢的化学成分的不同,不锈钢可以分为铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢等。铬钢主要用于制造在弱腐蚀性介质中工作的对力学性能有较高要求的设备;铬镍钢具有良好的力学性能和较强的耐腐蚀性能,可兼顾耐腐蚀与力学性能两方面的要求。按金相组织又主要有以下三大类。

a奥氏体不锈钢   b铁素体不锈钢   c马氏体不锈钢

④有色金属

a铜及其合金。   铜及铜的合金由于具有特殊的物理性能和较高的耐腐蚀性,已成一种应用广泛的有色金属。

在铜的合金中,铜和锌的合金黄铜的力学性能较好,有良好的塑性和耐热性能;铜与锡的合金青铜有较好的耐腐蚀性。

b铝及其合金。铝的耐大气腐蚀性好,其表面可生成极致密的氧化铝薄膜,以防止氧化的进一步发生。铝的焊接性能很差。在铝的合金中,铜与镁、锰等元素的合金硬铝(杜拉铝)具有较高的强度。

c镍及其合金。   镍是耐热浓碱液的极好材料。镍、铜及少量铁锰的合金——蒙乃尔合金具有较高的耐腐蚀性能,耐高温性能和力学性能均较好。

2)非金属材料

非金属材料分为无机非金属材料和有机材料。无机非金属材料主要有:陶瓷、搪瓷、玻璃、岩石等。一般具有良好的耐腐蚀性能,但材质脆,抗温度剧变性差,不易机加工。有机材料主要包括:塑料、橡胶、不透性石墨等。塑料一般具有良好的耐腐蚀性能,价格便宜,但强度通常较低,与橡胶相同,耐热性较差。不透性石墨具有较高的稳定性,耐高温急变性能好,加工性能良好,但机械强度低。

中药提取设备材料的选用原则

设备材料的机械强度是选材的中药依据,设计时主要考虑的是材料的强度极限和屈服极限。在温度较低情况下,一般可不考虑材料的蠕变极限和持久极限。

提取设备材料的选用除应保证机械强度、刚度等要求外,还应重点考虑满足提取设备防漏、防爆、耐腐蚀等要求,对于提取罐,材料的选用一般应满足以下的基本要求:

①提取罐凡与物料接触部位均应采用奥氏体不锈钢或其他相应的耐腐蚀性材料;

②提取罐上所有密封件均应采用无毒、耐热材料;

③外购零部件或外购配套设备的材料应与整体设计要求一致,并应具有产品合格证明和使用说明;

④受压零部件的材料应符合国家标准GB150《钢制压力容器》中有关规定,材料必须具有质量合格证明。

耐腐蚀材料根据设备的作用和操作要求,可选用奥氏体不锈钢,也可选用非金属耐腐蚀材料。

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