药物制剂设备与车间工艺设计课程论文Word下载.docx

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6、编写设计说明书。

设计成果：

1、设计说明书一份，包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求；

每位学生的设备详细综述。

2、工艺平面布置图一套（1：

100）；

3、高效沸腾干燥机的安装图（平、立、剖面图1：

4、工艺管道流程图。

Ⅱ制药工程专业课程设计概述

一、绪论

1.1干燥设备介绍

干燥设备又称干燥器和干燥机。

用于进行干燥操作的设备，通过加热使物料中的湿分（一般指水分或其他可挥发性液体成分）汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。

如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。

另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。

由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。

1.1.1发展过程

远古以来，人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料，完全受自然条件制约，生产能力低下。

随生产的发展，它们逐渐为人工可控制的热源和机械通风除湿手段所代替。

　　近代干燥器开始使用的是间歇操作的固定床式干燥器。

19世纪中叶，洞道式干燥器的使用，标志着干燥器由间歇操作向连续操作方向的发展。

回转圆筒干燥器则较好地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。

一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥器，如纺织、造纸行业的滚筒干燥器。

　　20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾干燥器，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。

40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥器相继出现。

而冷冻升华、辐射和介电式干燥器则为满足特殊要求提供了新的手段。

60年代开始发展了远红外和微波干燥器。

干燥设备的科技含量初显出主导作用。

2004年以来，受全国化工发展形势持续向好带动，干燥设备市场形势稳中看好，生产企业普遍获得了较好的经营业绩。

目前干燥设备服务化工行业的显著特点是技术含量的作用日益突出。

这与过去销售产品主要靠价格竞争已有很大不同。

其中，一些干燥设备技术含量高，注重发展新品的厂家，效益日渐提升；

相反，一些产品技术含量低，新品和新技术开发能力弱的企业，效益开始下滑。

市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。

在技术方面，加强自动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。

在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；

既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。

1.1.2设计方向

干燥器的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性，掌握对不同物料的最优操作条件下，开发和改进干燥器；

另外，大型化、高强度、高经济性，以及改进对原料的适应性和产品质量，是干燥器发展的基本趋势；

同时进一步研究和开发新型高效和适应特殊要求的干燥器，如组合式干燥器、微波干燥器和远红外干燥器等。

干燥器的发展还要重视节能和能量综合利用，如采用各种联合加热方式，移植热泵和热管技术，开发太阳能干燥器等；

还要发展干燥器的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现；

另外，随着人类对环保的重视，改进干燥器的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等，也将是需要深入研究的方向。

目前，中国国内干燥设备科技含量的提高，正在产生令人欣喜的效果。

长期以来，国内干燥设备行业一直有今日观察□丛林今日观察这样的特点：

生产规模小，入门门槛低，整体技术含量不高，全行业年销售收入500万元以下的企业约占60%以上，年销售收入过千万元的厂家仅占5%～8%，产品档次普遍偏低、雷同。

但如今，高科技含量产品正在催生干燥设备制造业骨干企业的涌现。

这很可能是该领域摆脱恶性价格竞争，改变企业规模小而分散的现状，进行行业自然整合的信号。

通过技术竞争，走强强联合、优胜劣汰的道路，培育出业内实力雄厚的领袖型企业，也许指日可待了。

1.1.3应用场所

石油及化学工业：

聚合、缩合、蒸馏、熔融、脱水、强制保温。

　　油脂工业：

脂肪酸蒸馏、油脂分解、浓缩、酯化、真空脱臭。

　　合成纤维工业：

聚合、熔融、纺丝、延伸、干燥。

　　纺织印染工作：

热定型、烘干、热容染色。

　　非织造工业：

无纺布。

　　饲料工业：

烘干。

　　塑料及橡胶工业：

热压、压延、挤压、硫化成型。

　　造纸工业：

干燥、波纹纸加工。

　　木材工业：

多合板、纤维板加压成型、木材干燥。

　　建材工作：

石膏板烘干、沥青加热、混凝土构件养护。

　　机械工业：

喷漆、印花烘干。

　　食品工业：

烘烤、加热。

　　空调工业：

工业厂房及民用建筑采暖。

　　筑路工业：

沥青熔化、保温。

制药工业：

轻工业：

生产油墨、洗衣粉。

1.1.4工作原理

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量（湿分）的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压（浓度）高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

　　热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。

内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。

通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；

而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；

当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。

此外，技术进步还将扭转目前国内干燥设备的出口局面。

目前中国干燥设备尚未形成出口规模，出口量还不及总量的5%，且主要销往东南亚。

但据权威预测，随着技术发展，未来几年内中国出口干燥设备占总产量的比例将由5%提升至10%，外销市场也将由东南亚拓展到欧美。

国内大型干燥设备制造与国际水平存在较大差距的局面由此可望改善。

1.1.5热风循环烘箱

工作原理：

　　热风循环烘箱空气循环系统采用风机循环送风方式，风循环均匀高效。

风源由循环送风电机（采用无触点开关）带动风轮经由加热器，而将热风送出，再经由风道至烘箱内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用。

确保室内温度均匀性。

当因开关门动作引起温度值发生摆动时，送风循环系统迅速恢复操作状态，直至达到设定温度值。

　　适用范围：

　　热风烤箱适用于烘烤有化学性气体及食品加工待烘烤物品，油墨的固化、漆膜的烘干等，广泛使用于电子、电机、通讯、电镀、塑料、五金化工、仪器、印刷、制药、PC板、粉体、含浸、喷涂、玻璃、木器建材等等的精密烘烤、烘干、回火、预热、定型、加工等；

内热循环，烘烤物件受热均匀。

　　锦程烘箱的相关参数

　　技术参数:

　　温度范围：

室温～500℃

　　控制精度:

±

2.5％（满量程）

　　波动度:

1℃

　　型号工作温度

　　（室温～）功率

　　（KW）工作室规格

　　深×

宽×

高（mm）外形规格

　　（mm）备注

　　DRX-3C～200℃2-3600×

500×

750850×

800×

1370适合塑料等干燥

　　DRX-4C～200℃3-4600×

1000850×

1620适合塑料等干燥

　　DRX-5C～200℃4-5700×

1200950×

860×

1870适合塑料等干燥

　　DRX-3CS～200℃2-3600×

13709cm/档共7档

　　DRX-4CS～200℃3-4600×

16207cm/档共12档

　　DRX-5CS～200℃4-6700×

18709cm/档共12档

　　DRX-6CS～250℃5-7800×

12001170×

1230×

168012cm/档共9档

　　DRX-7CS～250℃6-8800×

15001170×

198015cm/档共9档

　　DRX-8CS～250℃7-91000×

1000×

12001350×

1440×

198020cm/档共5档

　　DRX-9CS～250℃8-101000×

100015001350×

239020cm/档共6档

　　DRX-10CS～250℃1000×

1200×

15001350×

1640×

2390

　　热风循环烘箱的结构：

　　热风循环烘箱由角钢、不锈钢板以及冷钢板构成。

保温层则由高密度硅酸铝棉填充，高密度硅酸铝棉保证了烘箱的保温性，也确保了使用者的安全性。

加热器安装位置可是底部、顶部或两侧。

用数显智能仪表来控制温度。

热风循环烘箱风道设计有两种：

水平送风和垂直送风！

　　热风循环烘箱的特点：

　　1、热风在烘箱内循环，热效率高，节约能源。

　　2、利用强制通风作用，烘箱内设有风道，物料干燥均匀。

　　3、烘箱运转平稳。

自动控温，安装维修方便。

　　4、适用范围广，可干燥各种物料，是理想的通用干燥设备。

　　热风循环烘箱的温度：

热风循环烘箱应用的范围很广泛，可干燥各种工业物料，是通用的干燥设备，一般热风循环烘箱温度范围为室温~+250℃，高温型为室温~+500℃。

1.1.6沸腾干燥机

概述

沸腾干燥机，又称流化床，一般由加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、引风机、操作台组成。

根据物料的性质不同，可按需要选配旋风分离器或布袋除尘器。

工作原理

　　沸腾干燥机是利用空气经热交换器加热后，形成热风经阀板分配进入主机，湿物料从加料器进入干燥机，由于风压的作用，物料在干燥机内形成沸腾状态，并与热空气进行广泛接触，从而在较短时间完成物料烘干。

　　特点

　　通过粉体造粒，改善流动性，减少粉尘飞扬；

　　通过粉体造粒改善其溶解性能；

　　混合、制粒、干燥在一机内完成一步法制粒；

采用抗静电滤布，设备操作安全；

设置压力泄放孔，一旦发生爆炸，设备人员不受伤害；

　　设备无死角，装卸料轻便快速，冲洗干净，满足GMP规范。

　　应用范围

　　制药工业中的造粒：

片剂颗粒、冲剂颗粒、胶囊剂颗粒。

　　食品工业的造粒：

可可、咖啡、奶粉、颗粒果汁、调味品等。

　　其它行业的造粒：

农药、饲料、化肥、颜料、染料化工等。

　　粉状或颗粒状湿物料的干燥。

　　包衣：

颗粒、丸剂保护层、备色、缓释、薄膜、肠溶包衣等。

　　设备分类

　　根据外型分为卧式和立式两大类，卧式又称箱式沸腾干燥机，立式又称高效沸腾干燥机。

卧式和立式的工作原理相同。

　　适用物料

　　制药、化工、食品等行业粉状、颗粒状物料。

　　组成

　　1、料车

　　2、控制阀

　　3、初效过滤器

　　4、亚高效过滤器

　　5、加热器

　　6、料液泵

　　7、引风机

　　8、消音器

　　技术参数

　　XF沸腾干燥机（卧式沸腾）

组成图

型号

床层面积m

干燥能力Kg/h

功率Kw

风量m/h

进风温度℃

占地面积m

XF10

0.25

10-15

4

1500

60-140

5×

3.5×

3.5

XF20

0.5

20-25

7.5

2000

6×

4×

4.5

XF30

1

30-40

15

3850

5

XF50

2

50-80

30

7000

60-140

8.5

XF80

3

80-100

37

12000

8×

10

XF100

100-150

45

16000

10×

12

　　注：

干燥能力与物料性和固含量及热风进出口温度有关。

此处嘉源干燥以酸梅晶计算。

　　GFG高效沸腾干燥机（立式沸腾）

投料Kg

风机功率Kw

搅拌功率Kw

搅拌转速rpm

操作时间min

主机高度m

GFG60

60

7.5

0.55

11

15～30

2700

GFG100

100

2900

GFG120

120

GFG150

150

15

GFG200

200

22

0.75

3100

GFG300

300

30

3600

GFG500

500

1.1

1.2设计思路

《药物制剂工程技术设备与车间工艺设计》课程设计是该课程的一个重要教学环节。

进行本课程设计的目的是培养我们综合运用所学知识，特别是本课程的有关知识解决制药工程车间设计实际问题的能力，使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方法；

掌握制药工艺流程设计、物料恒算、设备选型、车间工艺布置设计等的基本方法和步骤；

从技术上的可行性与经济上的合理性两个方面树立正确的设计思想。

通过本课程设计，提高学生运用计算机设计绘图（AutoCAD）的能力。

按照任务设计书我们需要从建设项目提出的背景和依据；

建设规模、产品方案、市场预测和确定的依据；

技术工艺、主要设备、建设标准；

资源、原材料、燃科供应、动力、运输、供水等协作条件；

建设地点、平面布置方案、占地面积；

项目设计方案，协作配套工程；

环保、防震等要求；

劳动定员和人员培训；

建设工期和实施进度；

投资估算和资金筹措方式；

经济效益和社会效益等等方面来确定怎样设计固体制剂综合车间，并且还得将GMP设计的概念加入进去.最好可以达到成本低、环境好、交通方便、有利生产操作等要求！

二、固体制剂综合车间GMP设计概述

我国制药行业从1982年开始推行GMP，卫生部于1992年修订颁布《药品生产质量管理规范》，1996年中国药品认证委员会发布《药品GMP认证检查项目》，1999年3月18日国家药品监督管理局审议通过《药品生产质量管理规范（1998年修订）》。

GMP本身就是管理规范，企业是否达到GMP标准，最终还得以生产实践和产品质量来检验。

药品生产企业实施GMP是一项复杂的系统性、综合性的工程，涉及众多专业。

合理的工艺设计布局只是实施GMP的一个方面，并不代表GMP的认证验收标准，但是满足GMP要求，达到GMP验收、认证的前提。

2.1新建固体制剂车间在总图中位置

按照药品生产质量管理规范（GMP）及满足药品生产工艺要求，应避免人物流交叉，布局合理，动力车间靠近负荷中心，从而总图管线短捷，降低蒸汽管道损耗，减少线路电能衰减，减少供水扬程损失。

在保证药品生产质量的前提下，车间、办公、科研试验、仓库、水泵房、空压、水处理、变电所等辅助性建筑尽可能合理有序地组合成一个连体的建筑单位，节约了用地、减少了外墙、减少互相干扰、便于管理、节省投资，最大限度地实现节能的目的。

但建筑布局一定要根据建筑设计防火规范的要求采取适当的防火分隔措施。

2.2正确认识固体制剂车间备料室

GMP要求药品生产企业应设置备料室，并布置在仓库附近．便于实现定额定量、加工和称量的集中管理生产区用料时由专人登记发放，可确保原辅料领用。

车间与仓库在一起，对GMP要求原辅料前处理（领取、处理、取样）等前期准备工作充分，可减少或避免人员的误操作所造成的损失，这比分体设计要好。

仓库布置了备料中心，原辅料在此备料，直接供车间使用。

车间内不必再考虑备料工序，可减少生产中的交叉污染。

根据生产工艺要求，粉碎时产尘量和噪音相当大，为防止噪音和粉尘向外界传播一定要设置前室。

备料室内应设有原辅料间、称量配料间、称量后原辅料分批存放间、取样间、生产过程中剩余物料的存放间。

当原辅料需要粉碎处理后才能使用时，还需要设置粉碎间和过筛间以及筛后原辅料存放间，对于可能产生污染的物料要设置专用称量间及存放间，并且还要根据物料的性质正确地选用粉碎机，必要时可以设置多个粉碎间，如粉碎较大数量食糖等物料时．还需考虑粉尘防爆事宜。

对于易产生尘设备和称量间应设置有效的捕尘吸粉措施．并设置相应的容器清洗及存放间，使用独立的空调系统。

遵照GMP规定“应按消耗定额、产量定额、限额发料”要求，由于配料在仓库中进行，车间没有多余的原辅料，减少了混杂可能性。

再有洁净区内的粉碎和筛粉只是生产中不合格品的处理，而原辅料的粉碎属于前处理。

将它们全部归属于仓库的管理．这样仓库管理人员能够准确掌握原辅料前处理过程中损耗及库存情况．因此固体制剂车阃的认证不应仅仅是车间的认证．同时也包括相应的仓库的认证。

2.3固体制剂生产特点

固体制剂剂型包括片剂、胶囊剂和颗料剂，它们生产前段工序相似．将这三种剂型的生产布置在同一洁净区内．可提高设备的利用率，减少洁净区面积，从而节省建设资金。

但要注意在平面布置时尽可能按生产工段分块集中布置，这样可减少各工段的相互干扰，同时有利于空调系统台理布置。

固体制剂车问的显著特点是产尘的工序多，班次不一。

目前固体制剂生产不可能全部达到全封闭、全机械化、全管道化输送的水平。

物料、中间体、内包材料的搬运、传递是仍靠人工操作完成的，所以不要陷人“人流、物流不交叉”的误介中去，以为人流、物流绝对不能交叉。

但应坚持进人洁净区的操作人员和物料不能台用一个人口，应该分别设置操作人员和物料人口通道。

2.4固体制剂车间工艺间功能作用探讨

原辅料和直接接触药品的内包材料，相互之间不会产生污染，如果工艺流程上合理，没有必要设置两个人口，可以使用一个人口，贮存问根据产量确定面积。

物料净化程序中，设计时一般采用传递窗或者货淋室。

采用传递窗方式，实际是很不方便的。

这是由于固体制剂车间的生产能力和原辅料包装体积都很大，传递窗尺寸不可能太大，时间长易造成传递窗的损坏，起不到应有的作用。

建议使用货淋或缓冲间，其面积根据实际生产情况确定，缓冲间面积控制在6平方米左右，其门应是双门联锁结构，空调送风。

洁净区内设计时还应应设置在生产过程中产生的容易污染环境的物料和废弃物的专用出1：

3，避免对原辅料和内包材造成污染。

人员净化程序中前必须经过气闸室或风淋室，经风淋时要根据洁净区操作人员人数考虑是否设旁通门，经气闸室的门要注意双门联锁，有防止同时打开的措施。

由于操作人员在洁净区操作时间较长，工作环境不是很好（发尘、湿热岗位较多），应在人员进人洁净区之前的气闸室内设置饮水机，以方便员工饮水，而在不少设计中没有考虑到这一点。

洁净区内不仅要有设计容器清洗、容器存放间，还应有脏容器存放间，不少设计中忽略脏容器存放问，而且容器清洗和存放间太小．造成实际生产中容器乱放。

因此，一定要根据产品的产量和运输方式确定各间大小。

有的药厂使用大的塑料桶作为中转容器是不可取的。

因为其不具面耐磨性和易清洗性，最好还是使用不锈钢制品作为中转容器。

洁净区内设计的洁净走廊，应该保证其直接到达每一个生产岗位、中转物或内包材料存放间。

不能把其他岗位操作间或存放间作为物料和操作人员进人本岗位的通道，这样才能有效地防止因物料运输和操作人员流动而引起不同品种药品交叉污染。

同时由于固体制剂生产的特殊性及工艺配方和设备不断改进，应适当加宽洁净走廊，减少运输过程中对隔断的碰撞和设备更换时必须拆除或破坏隔断。

所以说洁净走廊不仅仅是人员、物料的通道，而且也是设备更换的通道。

考虑洁净走廊时就应考虑相应的安全门，它是制药厂房洁净区域所必须设置的。

其功能是出现突然情况时迅速安全疏散人员，因此开启安全门必须迅速简捷。

安全门用大面积玻璃代替，遇紧急情况撞破玻璃而出，逃生时易划破皮肤造成伤害；

安全门用门内侧加持锁，有情况用工具敲击破门而出，但存在事故发生时工具不在，无法破门问题。

《医药工程设计》杂志2000年第1期中秦锡均介绍的《安全门开启装置简易制作法》介绍的方法简便且实用，是用普通门和常用门锁加二件有机玻璃组成。

2.5固体制剂车间中间站布置思路

在固体制剂车问设置中间站是防止药品生产的污染、混药和人为差错，保证产品质量的最可靠措施之一，这与GMP有关车间内应有足够的空间和场地安置物料的要求是一致的。

中问站布置方式有二种：

第一种为分散式，优点为各个独立的中间站邻近操作室，二者联系较为方便，不易引起混药，并且笔者认为这种方式操作问和中转间之间如没有特别要求，可以开门相通，避免对洁净走廊的污染，缺点是不便管理。

第二种为集中式，即生产过程中只设一个在中间站，专人负责，划区管理，负责对各工序半成品人站、验收、移交，并按品种、规格、批号加盖区别存放，明显标志。

此种布置优点是便于管理，能有效地防止混淆和交叉染；

缺点是对管理者的要求很高。

当采用集中式中间站时，设计人员应考虑使工艺过程衔接合理，生产区域的布局要顺应工艺流程，不迂回、不往返，并使物料传输距离最短。

中间站采用分散设置，靠近操作间，避免运输过程中的混杂与污染，这在实际设计中是非常难的。

在实际生产这两种方式要紧密地结台起来，才能达到人流、物流顺畅的目的。

.

2.6结语

在工艺设计中，工艺设计人员应多学习，多了解，掌握药厂和制药设备的发展情况，合理布局，优化厂房结构，正确选用装修材料。

工艺设备的选择不仅直接关系到工艺与产品