大学课件制药工艺设计习题库第十章 制药车间设计各论例题Word文件下载.docx

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药材处理方式

现有产量

设计产量

20万粒/批

药材消耗量

（kg/批）

5450万粒/年

（吨/年）

1

净选

313.14

85.34

2

煅制

12.8

3.488

3

醋制

25.6

6.976

4

清洗

238.84

65.09

5

切制

217.9

59.38

6

炒制

38.4

10.464

7

粉碎

82.54（60目）

22.493

8

干燥

85.334

9

灭菌及粉碎

82.54

10

水提

250

68.128

汇总每个产品消耗的药材量可得到总的药材年消耗量，并据此进行设备选型计算。

二、能量衡算

以计算双效浓缩器冷却水耗量为例。

已知双效真空浓缩器的蒸发能力为1000kg水/h，二效蒸发温度为60℃，二效蒸发能力为500kg水/h，列管式冷凝器采用循环水冷却，循环水进口温度t1=25℃，出口温度t2=35℃，换热介质逆流流动的有效平均温差：

△tm=29.7，列管式冷凝器的传热系数K取值2093.5kJ/m2·

h·

℃，60℃时，水的汽化热为2353.93kJ/kg。

60℃时蒸发500kg水所需热量Q1=500×

2353.93=1176965kJ/h

所需冷却水带走的热量Q2=C·

m·

Δt

∵Q1=Q2故1176965=4.187·

（35-25）

冷却水耗量：

m=28.11m3/h

计算所需换热面积A

∵KAΔtm=Q1

A=Q1/kΔtm=1176965/2093.5·

29.7=18.9m2

取冷却水流速为2m/s，计算冷却水管口直径d

28.11=（π/4）d2μd=

=70.5mm

圆整取d=70mm

根据计算所得的换热面积及冷却水管口直径可用来校核所选用的双效真空浓缩器中列管式冷凝器的冷凝面积及冷却水管径是否满足要求。

第四部分设备选择

一、主要工艺设备选型原则

根据中成药生产的特点，结合国内现有企业的生产经验，以保证产品质量为前提，选用运行可靠、高效、节能、操作维修方便，符合GMP要求的设备，与药液直接接触的设备材质采用不锈钢。

二、主要工艺设备选型计算

（一）动态提取罐

选用3m3罐二台，按提取能力配套一条动态提取生产线。

每批投料300kg，2小时投料一批，三班有效工作时间20h，年工作日300天。

则年产量可达300×

20/2×

300=900（t/年）

（二）6m3提取罐

每批投料600kg，每班投料1.2批，年设计总产量为8000t。

则所需提取罐台数：

（8000-900）/300×

1.2×

3×

0.6≈10.96（台）

故需选用11台6m3的提取罐。

其中有4台组成两组罐组式逆流提取线，一组用于水提，一组用于醇提。

另外7台用于静态提取。

（三）浓缩设备

根据厂方生产工艺资料计算每日提取液量为355t/日，浓缩液量约为10t/日，药渣量为28.4t/日，须蒸发水量约为316.6t/日，有效工作时间为20h/日，则316.6/20=15.83t/h，选用蒸发水量为2t/h的三效浓缩器。

所需台数为：

15.38/2=7.92台，故共需8台2t/h的三效浓缩器。

（四）喷雾制粒机

利旧原有一台PGL80A型设备，其蒸发量为80kg/h，经核算能满足扩产后的生产能力。

（五）喷雾干燥机

经估算预计每年有2650t的中药材经水提得到的浸膏将去进行喷雾干燥，每日约有6.5t的浸膏，日有效工作20h，设浸膏干粉量为浸膏的1/10，则须蒸发水量为：

6.5-0.65=5.85t/日，拟选用蒸发量为100kg/h的喷雾干燥机，则所需台数为：

5.85/（20×

0.1）≈2.9，故取3台可满足生产。

（六）药材清洗机

每年需清洗的中药材量约为5800t/年，每日清洗量为5800/300≈19.3t/日，前处理每日两班，总有效清洗时间为9h/日，则每小时须清洗药材量为2.14t/h，因原有两台洗药机，总产量为1.2t/h，故另选一台产量为1200～1500kg/h的洗药机可满足生产。

（七）药材干燥机

设清洗后药材有25%需干燥，即有5500×

0.25=1450t/年药材需干燥，每日干燥量为1450/300≈4.83t/日，选一台KW-2-10带式干燥机，干燥能力为120-300kg/h，取其产量为230kg/h，日有效工作时间13h，则其日产量为230×

13=2990kg/日=2.99t/日，其余待干燥药材采用CT-C-Ⅱ型烘箱，其干燥能力为200kg/批，每班干燥一批，则每日每台该设备的干燥能力为400kg，所需台数为：

（4.83-2.99）/0.4=4.6（台），故选用5台可满足生产。

（八）破碎机

需破碎药材总量为5289t/年，日破碎量：

5289/300≈17.63t/日，每日两班，班有效工作时间6.5h，则小时产量为：

17.63/2×

6.5≈1.63t/h，拟选用S360型破碎机，每台产量为300-500kg/h，所需台数：

1.36/0.4=3.4（台），故选4台可满足生产。

（九）灭菌柜

每年需灭菌药粉量为507t/年，每日须灭菌量为507/300≈1.69t/日。

拟选用YFQ-WF-22型灭菌柜，其产量为200—250kg/批，设每日可灭菌4批，每批灭菌量取220kg/批，则所需设备台数：

1.69/4×

0.22≈1.92台，故取2台满足生产。

另外需灭菌药材量为507t/年，故也需选2台该设备共计4台。

主要设备一览表

设备名称

规格型号

数量

生产能力

产地

备注

洗药机

XY900

1台

400—800kg/h

常熟

利旧

800—1000kg/h

长春

1200—1500kg/h

剁刀式切药机

D74-3

70—150kg/h

天津

破碎机

S360型

4台

300—500kg/h

桂林

利旧3台

转盘式切药机

ZQY380型

60—500kg/h

外购

电热炒药机

CY-50

50kg/h

柴田式粉碎机

ZKF-3

3套

40—400kg/h

烟台

靶式气流粉碎机

QBN450

1套

10—100kg/h

上海

灭菌柜

YFQ-WF-22

200—250kg/h

武汉

利旧2台

11

微波灭菌机

FWSM2-2

12

万能粉碎机355

2台

300—400kg/h

13

带式干燥机

DW-2-10

120—300kg/h

江苏

14

烘箱

CT-C-Ⅱ

5台

200kg/次

15

动态提取生产线

ZST-300

300kg/次

16

蝶片式离心机

DBP400/20-22-30

8台

5m3/h

南京

17

提取罐

6m3

7台

600kg/批

温州

18

罐组式逆流提取

2套

每套2台6m3罐

外购其中一套醇提

19

三效浓缩器

DJZ3-2000

8套

2000kg/h（清水）

利旧3套

20

喷雾制粒机

PGL80A

80kg/h

重庆

21

喷雾干燥机

QZ100

3台

100kg/h（蒸发量）

利旧1台

22

渗漉罐

23

醇沉罐

CD-3000

24

乙醇回收装置

JH800

600kg/h

25

药材上料系统

哈尔滨

定制

26

出渣系统（含压渣）

第五部分车间平面布置

本车间为四层建筑，车间长79.8m，宽69.9m，呈现“凹”型，由提取部分、前处理部分及联楼组成，车间的一侧为中药仓库，在满足总图布局要求的情况下，可将该中药提取综合车间与中药材仓库用连廊连接，方便药材运输。

整个车间布局根据提取方式的不同，在提取部分的一端设置了适用于醇提，渗漉、醇沉、乙醇回收等工序的防爆区，用防爆门斗与非防爆区域隔开。

按工艺流程自上而下合理分布，提取部分将提取投料及提取净药材存放区设置在四楼，采用水平运输的药材上料系统，辅以少量人工操作，完成中药材的投料，实现投料半自动化，大大降低了工人的劳动强度，改善工作环境。

提取罐布置在三层，吊装在操作台上，出渣设置在二层，由带轨道的运渣小车，将各提取罐药渣运至吊装在二层楼面的药渣斗内，将运渣货车开至药渣罐放料口下，药渣从药渣罐直接排到运渣货车内运走。

为适应企业的发展需要，在提取部分还预留了部分水提区域以及二氧化碳超临界提取区域。

前处理部分，中药材经货梯运至四层药材库，在四层进行药材挑选、清洗、切制、破碎、干燥、粗碎、醋制、蒸煮等工序，处理合格后净药材一部分去提取车间投料，一部分去三层净药材存放，部分净药材从三层运至一层进行粉碎投料及药材灭菌工序，灭菌后药材在30万级洁净区内进行混合、称量、包装、待检后，经气闸到灭菌后药材存放区存放。

为满足某些特殊及贵重药材的前处理要求，在三层设置了贵细药材处理区与普通药材分开炮制，以利于管理。

一层布置药材粉碎，及粉碎后药粉灭菌，灭菌后药粉在30万级洁净区内进行混合、称量、包装、待检，经气闸后到灭菌后药材存放。

联楼部分也分为四层，一层布置门厅、更衣、淋浴等设施，以及喷雾干燥的收粉，喷雾制粒的颗粒出料，提取浓缩液收膏，浸膏粉的混合、称量、包装等，这些区域为30万级洁净区，以满足GMP的要求。

二层布置喷雾干燥塔、喷雾制粒机、浓缩液贮罐区，以及空调、控制室、办公室、操作间、工衣清洗等辅助设施，三层布置提取液浓缩、配电、操作间、化验、办公等辅助设施，四层为药材库。

这种布置方式分区明确，避免了人流、物流的重复往返运动，防止了原料、中间体等物料的交叉污染和混杂，确保了产品质量。

车间平面布置图见图12.5至图12.8.

图12.5一层工艺设备布置平面图

图12.6二层工艺设备布置平面图

图12.7三层工艺设备布置平面图

图12.8四层工艺设备布置平面图