中南大学制药工程设计说明书.docx

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中南大学制药工程设计说明书

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CENTRALSOUTHUNIVERSITY

制药工程设计

题

目

年产2亿片片剂生产车间工艺设计

学生姓名

张锦玲

学

号

1505090815

指导教师

刘艳飞

学

院

化学化工学院

专业班级

制药0901班

2012年9月

制药工程设计任务书

专业班级_制药0901学号1505090815姓名：

张锦玲

设计题目：

年产2亿片片剂生产车间工艺设计设计时刻：

2012年9月指导老师：

刘艳飞

设计内容和要求：

1、确定工艺流程及净化区域划分

2、物料衡算、关键部分能量衡算、设备选型

3、按GMP规范要求设计车间工艺平面图

4、编写设计讲明书

设计成果：

1、设计讲明书一份。

包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分讲明、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型讲明、工艺要紧设备一览表、车间工艺平面布置讲明、车间技术要求。

2、工艺管道流程图。

3、工艺平面布置图一套。

名目

第一章概述5

1.1制剂车间工艺设计概述5

1.1.1设计目的5

1.1.2设计依据5

1.1.3设计原则5

1.2GMP概述51.2.1概念5

1.2.2实施目的与意义6第二章工艺技术讲明7

2.1原辅料的预备7

第三章工艺流程及洁净区划分8

3.1工艺流程8

3.2洁净区划分14第四章物料衡算16

4.1概述16

4.2衡算目的16

4.3衡算基准16

4.4衡算范畴16

4.5衡算差不多假设16

4.6衡算基础数据16

4.7物料衡算17第五章设备选型18

5.1药液配制与过滤设备18

5.1.1配料罐错误!

未定义书签。

5.？

设备一览表错误!

未定义书签。

第六章车间布置设计错误!

未定义书签。

6.1概述错误!

未定义书签。

6.3设计原则错误!

未定义书签。

6.4车间布置错误!

未定义书签。

6.4.1设备布置错误!

未定义书签。

6.4.2人员净化室错误!

未定义书签。

（其它，管道布置设计、外表与自动操纵、工艺用水、车间劳动定员、环境爱护、节能、建筑材料设计、空调净化系统、防火防爆及安全疏散技术、经济性分析等能够选择性做）

第一章概述

1.1制剂车间工艺设计概述制药工程设计是《制药设备与车间工艺设计》课程的一个重要教学环节。

通过该设计使学生将化工原理、工程制图及制药工程等有关专业课程的知识有机地联系起来并应用于实际生产设计中。

进行本设计的目的是培养学生综合运用所学知识，专门是本课程的有关知识解决制药工程车间设计实际咨询题的能力，使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的差不多程序、原则和方法；把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差不多方法和步骤；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。

同时通过本设计，提升学生运用运算机设计绘图（AutoCAD）的能力。

1.1.1设计目的此次设计为初步工艺设计，为施工设计及投资规划提供了差不多依据。

1.1.2设计依据

医药设计技术规定》《医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、、《GMP》等多种设计规范

1.1.3设计原则

本项目设计按国家《药品治理法》、《药品生产质量治理规范》的要求进行编制，深度参照国家医药治理局《医药设计技术规定》“医药建设项目初步设计内容及深度规定”要求。

车间工艺平面布置严格遵守上述法规及规范。

设备选型优先考虑先进、可靠、高效及节能要求，以首选国内先进设备为主。

考虑今后产品的进展，总图及车间布置均适当留有余地。

1.2GMP概述

1.2.1概念

GMP是良好操作规范（GoodManufacturePractice的英文缩写，其要

紧内容是对企业生产过程的合理性、生产设备的适用性和生产操作的精确性、规范性提出强制性要求。

1.2.2实施目的与意义

GMP是一套适用于制药、食品等行业的强制性标准，要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量操纵等方面按国家有关法规达到卫生质量要求，形成一套可操作的作业规范关心企业改善企业卫生环境，及时发觉生产过程中存在的咨询题，加以改善。

第二章工艺技术讲明

2.1原辅料的预备

必须符合《中国药典》（2010版）所规定的各项杂质检查与含量限度。

在配制前应正确运算用量，准确称量并核对准确。

原料的技术规格见表4-1

表4-1原料规格和标准

序号

名称

规格

质量标准

备注

1

原料

省内采购

2

蔗糖

药用

中国药典

省内采购

3

其它辅料

药用

中国药典

省内采购

4

包装材料

内控标准

省内采购

要紧原材料消耗见表4-2。

表4-2要紧原材料消耗量表

名称

单位

消耗疋额

消耗量

备注

序号

每天

每年

1

原料

560kg

140t

2

蔗糖

1.6t

400t

3

辅料

200kg

50t

4

塑瓶

0.8万个

200万个

5

纸盒（小）

6万个

1500万个

6

纸盒（中）

1.6万个

400万个

7

纸箱

1250个

31.5万个

第三章工艺流程及洁净区划分

3.1工艺流程从仓库来的原辅料、内包材料运至脱外包室，脱去外包装或将外包装清洁后经气闸进入洁净区，原辅料进入贮料室、内包材料进入内包材间贮存。

须粉碎的原辅料在粉碎室内经高效粉碎机（M101）粉碎，旋涡振动筛（M102）过筛，按处方量称取各种原辅料，加入到湿法混合制粒机（M105）,同时加入经制浆锅（R104）制得的粘合剂制成湿颗粒，湿颗粒经颗粒机（M106）整粒后置沸腾制粒干燥机（D108）或药物干燥烘箱（D107）干燥得干颗粒，经快速整粒机（M109）整粒，颗粒投入多向运动混合机（M110），加润滑剂总混，然后存入中间站。

颗粒检验合格后送压片机（M111）压片后得素片，需包衣的素片投入高效包衣机（M112），喷入经制浆锅（R113）制得的包衣溶液，热风干燥得包衣片；包衣片和不需包衣的素片在片剂瓶装线（M120）上包装，传送至外包室，人工装盒，装箱，打包完成外包，片剂生产即完成，成品送至仓库待检区。

3.1.1粉碎在药品的生产过程中，原辅料一样均需粉碎，使物料具有一定的粒度，以满足制剂生产的需要。

粉碎要紧是借机械力将大块固体物质碎成适当程度的操作过程，也可借助其他方法将固体药物碎成微粉的程度。

1．粉碎的目的、意义

目的要紧在于减小粒度，增加比表面积，其意义如下：

①有利于提升

难溶性药物的溶出度和生物利用度。

②有利于提升制剂质量，如提升药物

稳固性。

③有利于制剂中各成分的混合平均等。

2．粉碎的原理：

一样的粉碎要紧是利用外加机械力，部分地破坏物质分子间的内聚力来达到粉碎的结果。

3．粉碎方式粉碎的方式按照被粉碎物料的性质、产品粒度的要求、粉碎设备的形式等不同条件有多种粉碎方式，即：

①自由粉碎与闭塞粉碎；②循环粉碎与开路粉碎；③干法粉碎与湿法粉碎；④低温粉碎；⑤混合粉碎等。

4.粉碎的机械

齿式粉碎机石油固定的齿圈与转动的齿盘高速相对运动对药物进行粉碎的设备•无聊受到冲击，剪切，碰撞，摩擦而粉碎•齿式粉碎机可粉碎干燥物料，也可粉碎少量潮湿物料.药品,化学品，化妆品,颜料等软质或中等硬度的物料皆可适用，故有”万能粉碎机”之称.

3.12筛分

粉碎后所得制品一定是不同大小粒子的集合体，筛分的目的是为了获得有较平均粒度的物料。

这对药品质量以及制剂生产的顺利进行都有重要的意义。

过筛系指借助于筛网将颗粒粒度不同的松撒物料分离2种或3种

以上粒级的操作过程。

筛分的药筛按制作方法分冲制筛（筛板）、编织筛两种,冲制筛是在金属板上冲击圆形，长方形，人字型等筛孔制成，要紧用于摧击式,冲击式粉碎机的底部，与高速粉碎机过筛联动.因为所涉及原辅料硬度都不大，设计中选择编织筛。

我国工业用标准筛常用“目”数表示筛号，即以每一英寸（25.4mm）

长度上的筛孔数目表示，表2-1列出了部分工业筛的规格。

表2-1工业筛的规格

目数

锦纶纳纶

（卩m

镀金铁丝

（卩m）

铜丝（卩m）

钢丝（卩m）

14

1300

1430

1375

16

1170

1211

1270

18

1060

1096

1096

20

920

954

955

960

40

380

441

462

80

210

210

100

150

172

170

120

140

140

对一定药物，为了操纵以后片剂的质量要求有一定的粒度，固体粒子的粒度分为六级：

最粗粉、粗粉、中粉、细粉、最细粉、极细粉。

对各种剂型药典也作了规定。

按照脑得生片片剂的生产要求，规定淀粉粉碎后通过120目钢丝筛，软材过16目筛，干颗粒过10目筛。

3.1.3.混合混合确实是把两种以上组分的物质平均混合的操作。

混合操作以含量平均一致为目的。

大批量生产中的混合过程多采纳搅拌或容器的旋转使物料进行整体和局部移动而达到混合的目的。

3.1.4.制粒

制粒是片剂生产中要紧的流程之一，制粒作为粒子的加工过程，几乎与所有的固体制剂有关。

制粒方法可分为三大类，即湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒＞其中湿法制粒应用最广泛。

湿法制粒是在原料粉末中加入粘合液，靠粘合剂的架桥或粘结作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。

由于湿法制成的颗粒通过表面润湿，具有表面改质较好、外形美观、耐磨性较强、压缩成形性好等优点，因此，被广泛应用。

湿法制粒的质量要求和检查方法：

湿粒的粗细和松紧须视具体品种加以考虑。

要求湿颗粒置于手掌簸动应有繁重感，细粉少，湿粒大小整齐，色泽平均，无长条者为宜。

3.1.5.干燥干燥的目的是要紧是为了保证药品的质量和提升药物的稳固性。

干燥是湿法制粒后必须的工序，以保证压片的可行性。

干燥的温度视物料的性质而定，一样以50-60C为宜。

对湿热稳固的原辅料，干燥温度可适当的增加到80-100C。

颗粒的干燥的程度应适当，颗粒的含水量太高，易粘冲；含水量太低，容易松片。

制剂生产中，所用的干燥器种类极其繁多，干燥设备的分类方法没有严格的规定，可按不同的方式进行分类，可按照操作方式不同而划分为连续式或间歇式，也能够按照操作压力不同而划分常压式或真空式，也可按照干燥过程的机制不同分为绝热干燥和非绝热干燥，也可按照热能传递的方式不同，将干燥器分为四类：

即传导干燥，对流干燥，辐射干燥，介电加热干燥。

干燥采纳的设备是高效沸腾干燥机。

其原理为对流干燥，立即湿颗粒投入流化干燥设备中，用强大的热空气流使湿颗粒处于流化状态，用进行干燥并将挥发的水分抽去。

湿物料经料斗加入流化床内，空气通过滤器进入空气加热器，加热后的热空气从流化床底部的地板进入流化床并使颗粒干燥，干燥后的颗粒经卸料管道排出，进入下一工序——整粒，而空气夹带粉尘经除尘后由抽风机排出。

3.1.6.整粒制成的湿颗粒由于含有水分和粘性成分以及在干燥过程中有细粉生成，湿颗粒直径大小不一，阻碍颗粒的流淌性，导致片重差异过大，因此要通过整粒设备来使干颗粒形成粗细比较平均且易于压片的药物颗粒，一样要求在16目左右。

干颗粒的过筛一样用摇摆式制粒机。

3.1.7.总混在整粒完毕之后，要加入润滑剂，为了使干颗粒与润滑剂混合平均，使其易于压片。

设计中采纳三维运动混合机。

3.1.8.压片

压片是片剂成型的要紧过程，也是整个片剂生产的关键部分。

1）片重的运算

本设计采纳的公式为片重=（干颗粒重+压片前加的辅料量）/应压片数

2）压片设备及压片过程

目前国内常用旋转式压片机和高速压片机。

按冲数来讲有16冲、19冲、27冲、33冲、55冲、75冲等。

按流程来讲有单，双流程两种。

旋转式压片机要紧由动力部分，传动部分以及工作部分组成，它是在旋转过程中连续完成填充，压片，推片等动作的。

旋转式多冲压片机的工作中有绕轴旋转的机台，机台的上层装有上冲，中层装有模圈，下层装有下冲，另有上下压轮，片重调剂器，饲料器，干粉器，推片调剂器以及吸尘器和防护装置。

机台装于机器的中层上并绕轴而转动，上下冲随机台转动沿固定的上，下冲轨道有规律的上下运动。

其压片过程为：

下冲转动到饲料器之下时，其位置最低，颗粒流满模孔，下冲转动到片重调剂器时，再上升到适当的高度，经刮粉器将余外的颗粒刮去，当上下冲转动到两个压轮之间时两个冲之间的距离最小，将颗粒压缩成片当下冲连续转到推片器时，下冲捡起并与机台中层的上平面平齐，药片被刮粉器推开。

本设计采纳全自动高速压片机，它由压片机、运算机操纵系统、真空上料器、筛片机和吸尘机几个部分组成。

其工作原理是压片机的主电机通过交流变频无级调速器，并经蜗轮减速后带动转台旋转。

转台的转动使上、下冲头在导轨的作用下产生上、下相对运动。

颗粒经充填、预压、主压、出片等工序被压制成片剂。

在整个压片过程中，操纵系统通过对压力信号的检测、传输、运算、处理等实现对片重的自动操纵，废片自动剔除，以及自动采样，故障显示和打印各种统计数据。

.

3）压片过程中常显现的咨询题及解决方法

a.裂片:

片剂的弹性复原力及压力分布不平均。

用单冲时，片剂的上半部压力较大；用旋转压片机片剂的上下两面的压力较大。

解决方法：

①换用塑性较强的辅料，改用粘合力较强的粘合剂。

②在万不得已的情形下换压片机，延长压片时刻。

③换用二次压缩，增加药物被压缩时塑性变形的比例，减少弹性内应力，适当的减少压力。

b.崩解超时限或溶出速度小：

引起崩解超时限或溶出速度小的缘故为原辅料物质的疏水性较强；压片工艺：

一样压片力大，则药物的溶出速率愈小；药物在辅料中分散面积愈大，则药物的溶出速度快。

解决方法：

加入较多的崩解剂；选择适宜的混合方法。

c.松片:

引起松片的缘故为药物弹性复原力大，可压性差。

解决方法为加入易塑性形变的成分。

d.片重差异超限：

颗粒的粗细相差太悬殊或颗粒的流淌性差。

解决方法为减少颗粒的粗细差异或加入助流剂，改善药物颗粒的流淌性。

压片过程中的检验除了片重差异，崩解时限，还有脆碎度，含量平均度，溶出度的测定。

3.1.9.包装

片剂包装是片剂生产中最后一道工序，目的在于达到密封，防湿，防热和避光。

药品包装由容器和装潢两部分组成。

容器涉及到选用的材料和

造型。

装要紧是指标签和讲明书的颜色、图案、形状及文字。

从部位讲，药品包装可分为单包装、中包装、外包装。

按照药品治理法的规定：

1）.药品包装必须按照规定贴有标签并附有讲明书。

2）.标签或者讲明书上必须注明药品的品名、规格、生产企业、批准文号、产品批号、要紧成分、适应症、用法、用量、禁忌、不良反应和注意事项。

3）.标签应色调鲜亮，字迹清晰，易于辨不，防止混淆。

讲明书应印有药品的要紧成分、药理作用、毒副反应等。

要求

按照生产工艺要求，制粒工序中用有机溶剂乙醇作为润湿剂，工艺设计将该工序按甲类防火进行考虑，在设备、建筑、机构、电气、通风等诸方面都提出了具体要求。

此外，对产生粉尘较集中的区域或设施如沸腾干燥机均采纳防爆设备。

以上这些所有工序的生产操作均必须按有关的制定严格的操作规程，并经安全教育考核合格后方能商岗操作。

3.2洁净区划分（附工艺流程及洁净区划分图生产制度

原材料

粉碎

干燥

混合制粒

称量备料

压片

外包

检验

入库

级筛分

瓶包装

勺包衣

内包待检

铝塑包装

30万级洁净区

图3-1固体制剂流程方框图

第四章物料衡算

4.1概述在整个工艺设计中，物料衡确实是最先进行的一个运算项目，其结果是后续的能量衡算、设备选型或工艺设计、车间布置设计、管道设计等各单项设计的依据，因此，物料衡算结果的正确与否直截了当关系到整个工艺设计的可靠程度。

4.2衡算目的按照物料衡算结果，将工艺流程示意图进一步深化，可绘制出物料流程图。

在物料衡算的基础上，可进行能量衡算、设备的选型或工艺设计，以确定设备的容积、台数和要紧工艺尺寸，进而可进行车间布置设计和管道设计等项目

4.3衡算基准物料衡算的依据是工艺流程示意图以及为物料衡算收集的有关资料。

尽管工艺流程示

意图只是定性地给出了物料的来龙去脉，但它决定了应对哪些过程或设备进行物料衡算，

以及这些过程或设备所涉及的物料，使之既不遗漏，也不重复。

可见，工艺流程示意图对物料衡算起着重要的指导作用

4.4衡算范畴

整个生产车间

4.5衡算差不多假设

以中间过程0.5%进行衡算

4.6衡算基础数据年工作日:

250天生产班次:

二班生产方式：

间歇式生产4.3物料运算物料运算基准:

年产片剂2亿片；颗粒剂9200万包；胶囊剂1亿粒（按

0.3g/粒）

年工作日250天，二班生产

运算结果（以日产量为准）

4.7物料衡算

年产量：

2亿片片剂；

片重：

0.5g/片;

年工作日：

250天；

故：

日产量为些=80万片；

250

假设包衣、包装等工序无损耗，则每日压片80万片；

素片80万片/天，即80万x0.5g/片=400kg/天;

压片过程损耗为0.5%,故片剂颗粒为400kg402.01kg；

1-0.5%

整粒总混过程损耗为0.5%,故整粒总混前的质量为遊竺404.03kg；

1-0.5%

即干燥后的质量为404.03kg；

设干燥后物料含水量为3%,则干燥后的绝干物料质量为

404.03kgx（1-3%）=391.91kg

设干燥前物料含水量为62%，干燥过程损耗为0.5%，则

干燥前的质量为391.91kg/（10.62）1036.52kg；

1-0.做652

湿法制粒前，原料的质量为1036.520.38395.86kg；

1-0.5%

湿法制粒过程中加入的水以及润滑剂、粘合剂等的质量为1036.52-395.

86=640.66kg；

筛分前的质量为395.86397.85kg；

1-0.5%

粉碎前，即所用原辅料的质量为397.84399.85kg.

1-0.5%

综上，每天所用原辅料的质量为399.85kg，约400kg;所使用粘合剂以及水的总质量为640.66kg

第五章设备选型

5.1药液配制与过滤设备工艺优良的产品必须有精良的设备作保证，GMP也要求使用符合其标准的设备。

设备是按照我们的生产任务和设备的生产能力的对比而选定的。

一样情形下，所选设备的生产能力应大于生产任务，然而不要相差过大，以免造成不必要的白费。

本设计所选设备大部分是从网上搜索、比较得出的新型设备，由于条件所限,没有把所有参数都列出，以免增加篇幅，考虑到实际采购中降低成本在满足生产需要的基础上要紧设备集中采购，选择如下：

5.2设备简介

5.2.1粉碎机

5.2.1.1、粉碎机选用原则

⑴把握物料性质和对粉碎的要求（物料的形状、大小、硬度、韧脆性、可磨性和腐蚀性等）。

⑵合理设计和选择粉碎流程和粉碎机械（粉碎级数、开式或闭式、干法或湿法等）。

⑶周密的系统设计（给料、计量、分级、粉尘及产品收集、计量包装和消声措施等）。

5.2.1.2粉碎机的分类介绍

A、辊式粉碎机式光面辊子表面不易磨损，可用于坚硬及腐蚀性物料的粉碎。

带齿辊子

的粉碎成效较好，但抗磨损能力较差，不适用于腐蚀性物料的粉碎。

此外，光面辊子也适用于软质物料的粉碎，粉碎比通常为6~8，且粒度较小。

带齿辊子可用于大颗粒粘性物料的粉碎，粉碎比通常为10~15。

B、锤式粉碎机（i=10~50）

从锤式粉碎机中能得到粒径为4~325目细度的粉碎物料。

C、球磨机

常用的细碎设备，制药工业中应用广泛。

球磨机结构简单，运行可靠，无需专门治理，且可密闭操作，因而操作粉尘少，劳动条件好。

球磨机常用于结晶性或脆性药物的粉碎。

密闭操作时，可用于毒性药、贵重药以及吸湿性、易氧化性和刺激性药物的粉碎。

D、振动磨

1、由于振动磨采纳较小直径的研磨介质，因而比球磨机的研磨表面积增大了许多倍。

此外，振动磨的研磨介质填充率可达60~70%,因此研磨介质对物料的冲击频率比球磨机高出数万倍。

气流粉碎机结构简单、紧凑；粉碎成品粒度细，可获得5~1mm以下的超微粉；经无菌处理后，可达到无菌粉碎的要求；由于压缩气体膨胀时的冷却作用，粉碎过程中的温度几乎不升高，故专门适用于热敏性药物，如抗生素、酶等的粉碎。

522筛分设备

522.1筛分机的选择

筛分操作的目的要紧为筛出粗粒、筛出细粒和整粒，因此筛分机的选择应考虑的因素为：

⑴筛分设备所用的筛网规格应按物料粒径选取。

⑵筛面要耐磨损、抗腐蚀，可靠性要好。

⑶单位处理能力要高，修理时刻短，噪声低。

5.2.2.2筛分机的分类介绍

1双曲柄摇动筛双

2悬挂式偏重筛

3旋转式振动筛

5.2.3混合设备

5.2.3.1各类型的混合设备的比较

相对优点相对缺点

容器回转

型

结构简单，进料、出料方便，容易清洗，不需专门的保养和爱护，可按照生产规模设计，较为经济。

只适用于密度接近、颗粒分布较窄固体间的混合。

改造后可用于不同密度和粒径的物料的混合

槽形混合

机

结构简单，操作修理方便

混合强度较小，所需要混合时刻较长，只适合密度接近的物料的混合。

锥形混合

机

可用于对固体间或固体与液体间的混合，不同进料容积能够得到差不多一致的混合成效，操作封闭。

制造和清洗苦恼

524制粒设备的分类介绍

目前国内应用最广泛的有摇摆式制粒机和高效混合制粒机。

A、摇摆式颗粒机

特点：

摇摆式颗粒机具有结构简单，生产能力大，安装、拆卸、清理均比较方便等优点。

此外，摇摆式颗粒机所得颗粒的粒径分布比较平均，这对湿粒的平均干燥较为有利。

B、高效混合制粒机

优点：

（1）混合制粒时刻短、颗粒大小平均，细粉少，流淌性好；

（2）压成片剂后硬度好，崩解，溶出性能较好；

（3）所消耗的粘合剂少

（4）易操作，设备密封性好，可不能产生粉尘，清洗方便。

C、沸腾制粒机（流化制粒机）

特点：

沸腾制粒机制得的颗粒粒度多为30~80目，颗粒外形比较圆整,压片时的流淌性也较好，这些优点对提升片剂的质量专门有利。

5.2.5压片设备的分类

A、单冲压片机

B、旋转式多冲压片机的优点

5.2.6包衣设备的分类

A、滚转包衣设备

一般包衣机是最差不多、最常用的滚转式包衣设备，目前在制药企业中有着广泛的应用。

缺点是间歇操作，劳动强度大，生产周期长，且包衣厚薄不均，片剂质量也难以均一。

B、流化床包衣设备

流化包衣机具有包衣速度快，不受药片形状限制等优点，是一种常用的薄膜包衣设备，除用于片剂的包衣外，还可用于微丸剂、颗粒剂等的包衣。

C、压制包衣设备

该法适用于对湿热敏锐药物的包衣。

5.2.7制药用水设备

A、蒸馏法

（1）塔式蒸馏水器特点：

结构简单，但效率低，只用于小规模生产中。

（2）气压式蒸馏水器