第一篇：制藥工程原理與設(shè)備設(shè)計要求-2014年5月

制藥工程原理與設(shè)備課程設(shè)計

(一)基本要求：

通過課程設(shè)計，一方面加深理解課堂上理論課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，一方面培養(yǎng)解決工程實際問題的能力，綜合考慮工藝與設(shè)備結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性、技術(shù)上的可行性與經(jīng)濟(jì)上的合理性，同時針對制藥設(shè)備的特殊性還要符合GMP規(guī)程。并可以熟練查閱國家技術(shù)規(guī)范、正確選用計算公式和數(shù)據(jù)處理，運用簡潔的文字、圖形和工程語言正確表述設(shè)計思想與結(jié)果。

(二)課程設(shè)計題目：

在以下兩大類中任選一個題目進(jìn)行設(shè)計。反應(yīng)器與分離設(shè)備的工作體積不做具體要求，但若做放大設(shè)計要寫明詳細(xì)的放大流程。

1，反應(yīng)器設(shè)計：可以選擇生物反應(yīng)器或化學(xué)反應(yīng)器。

生物反應(yīng)器，包括但不限于機械攪拌發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、動植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器、固定化酶反應(yīng)器等；

化學(xué)反應(yīng)器，包括但不限于釜式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、固定床或流化床反應(yīng)器等。

2，制藥分離設(shè)備

萃取設(shè)備，包括但不限于液液萃取設(shè)備、液固萃取設(shè)備、新型萃取設(shè)備(如超臨界萃取設(shè)備、微波萃取設(shè)備、超聲萃取設(shè)備、微流控芯片液液萃取和固相萃取等)；

膜分離設(shè)備，包括但不限于管式膜組件、螺旋卷式膜組件、中空纖維膜式膜組件等，鼓勵設(shè)計新型膜組件，特別是反應(yīng)-分離一體式的新型膜反應(yīng)器設(shè)備。

(三)課程設(shè)計內(nèi)容與要求：

1，總體要求

課程設(shè)計內(nèi)容為選定一種反應(yīng)或分離設(shè)備，針對一定的工藝與產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計，在物料衡算與能量衡算的基礎(chǔ)上，依據(jù)國家統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范與GMP規(guī)程對設(shè)備容積、尺寸、結(jié)構(gòu)、動力消耗、換熱設(shè)備及其他附屬設(shè)備等做出計算與設(shè)計，1

編寫完整的設(shè)計說明書，并手繪或AutoCAD繪制設(shè)備圖紙，同時準(zhǔn)備PPT對整體設(shè)計做口頭說明，整體設(shè)計中至少要有一項創(chuàng)新。

2，設(shè)計說明書

說明書每組提交一份，圖紙每人提交一份。第17周周三上課時提交。設(shè)計說明書應(yīng)包括如下幾部分:

(1)封皮與目錄: 封皮包括題目、組長與小組成員姓名(3人一組，選一名組長)、完成日期等信息，并編制目錄。

(2)前言: 對所選題內(nèi)容現(xiàn)有國內(nèi)外研究情況做一概述，可以是對所選工藝采用的不同設(shè)備做一綜述，也可針對所選設(shè)備類型的改良與應(yīng)用方面做一簡要綜述。500-1000字。

(3)設(shè)計方案論述: 這一部分相當(dāng)于一篇文章的摘要部分，要求對設(shè)計思路做一整體性的說明，著重對設(shè)計的創(chuàng)新點做出詳細(xì)解說，字?jǐn)?shù)不限。

(4)工藝選擇:應(yīng)明確設(shè)備擔(dān)負(fù)的工藝操作任務(wù)和工作性質(zhì)，即設(shè)計要有針對性，寫明是針對哪種或哪一類反應(yīng)或分離任務(wù)而設(shè)計。設(shè)備的生產(chǎn)能力不做統(tǒng)一要求，學(xué)生自主選擇，并在說明書中寫明。

(5)工藝設(shè)計與計算

根據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算、熱量衡算、主體設(shè)備工藝尺寸計算和簡單的機械設(shè)計計算，寫明設(shè)計依據(jù)(物系數(shù)據(jù)，經(jīng)驗公式，國家標(biāo)準(zhǔn)等)，并以列表形式匯總工藝計算結(jié)果。

以通氣攪拌發(fā)酵罐為例，選定發(fā)酵產(chǎn)品，對生產(chǎn)過程特點做一簡要說明(如需氧情況，攪拌情況，生產(chǎn)是否存在不同階段需要分段控制等)，明確生產(chǎn)量，確定工作壓力，反應(yīng)溫度，選定反應(yīng)器型式（如釜式），明確換熱設(shè)備類型(小型設(shè)備一般用夾套，大中型設(shè)備用列管式換熱器)等。然后列出各物系參數(shù)，進(jìn)行物料衡算與熱量衡算，確定發(fā)酵罐工作體積與換熱面積，供氧量等。

發(fā)酵罐具體結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)設(shè)計包括:

發(fā)酵罐的容積(考慮裝填系數(shù));

主要尺寸(高徑比，封頭體積等);

攪拌器類型與個數(shù)(如葉寬，葉距，底距，弧長，彎葉板厚度等)；

換熱面積和換熱器排布，峰值時冷卻水用量等；

攪拌軸功率與電機選擇(有分段操作的列出各工段的計算過程)；

通氣量與通氣管徑;

輔助設(shè)備(擋板，空氣分布器，人孔與手孔，各生物傳感器布置與控制系統(tǒng)，包括溫度、壓力、液位控制、溶氧控制等)等;

確定發(fā)酵罐材質(zhì)(寫明選擇依據(jù)，列出國家標(biāo)準(zhǔn))，壁厚，支座選擇，接管管徑等信息；

設(shè)備清洗與維護(hù)信息，如是否有原位清洗功能。

上述每一步計算都應(yīng)列出詳細(xì)的依據(jù)，如經(jīng)驗公式，手冊數(shù)據(jù)或國家標(biāo)準(zhǔn)等，將結(jié)果列表展示。

(6)附所有符號的列表說明；

(7)所有設(shè)計要滿足GMP要求，說明書內(nèi)容是求完整、正確，文字表達(dá)簡潔、清楚。每組還要在說明書后附上各組員的分工內(nèi)容與工作量比例。

3，圖紙

圖紙全部使用A3紙，使用手工作圖或AutoCAD制圖，推薦使用AutoCAD制圖。獨特的細(xì)節(jié)設(shè)計可在總體設(shè)備圖旁邊單獨附圖。圖紙表達(dá)是求規(guī)范、正確，嚴(yán)格按照工程制圖的表達(dá)要求，圖面整潔、清楚。

(四)創(chuàng)新點：

設(shè)計要求至少有一個創(chuàng)新點，以反應(yīng)器為例，可以在攪拌槳上做改進(jìn)，反應(yīng)-分離等多過程耦合的新式反應(yīng)器，也可是檢測設(shè)備等附屬設(shè)備上有所改進(jìn)，或在清洗等輔助工段上有所創(chuàng)新，總之鼓勵大家大膽的進(jìn)行嘗試，但要有詳細(xì)的理論可行性論證，并要符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

(五)考核：

考核內(nèi)容包括說明書質(zhì)量，圖紙質(zhì)量，與口頭論述三部分。說明書每組提交一份，圖紙每人提交一份，第17周周三上課時提交，每組還要在說明書后附上各組員的分工內(nèi)容與工作量比例，考核時一并考慮。

其中口頭論述要做PPT,每組10分鐘論述，可由一人闡述，也可多人共同闡述。5-10分鐘提問與討論，由教師與學(xué)生評委共同打分。

第二篇：制藥工程原理

物料衡算：是以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)對物料平衡進(jìn)行計算。

熱量衡算：是能量衡算的一種形式，熱量衡算的理論基礎(chǔ)是能量守恒定律。

過程速率：是指物理或化學(xué)變化過程在單位時間內(nèi)的變化率。

密度：單位體積的流體所具有的質(zhì)量。

壓力：流體垂直作用于單位面積上的力。

流量：流體在單位時間內(nèi)流過管道任意一截面的流體量稱為流量。

流速：單位時間內(nèi)流體在流動方向所流過的距離。

直管阻力：流體經(jīng)流直管時，由于流體的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力。

局部阻力：流體流經(jīng)管路中管件、閥門及管截面的突然擴大或縮小等引起的阻力。

Re≤2000時，流動類型屬于滯流，Re≥4000時，屬于湍流，Re在2000-4000為過渡流。

滯流時平均流速為管中心的最大流速的0.5，湍流時的平均流速約為管中心的最大流速的0.8.層流底層：邊界層內(nèi)近壁面出一層薄膜，無論邊界層的流型為層流或湍流，騎流動類型均為層流。

伯努利方程的物理意義：①理想流體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，在任一截面上總能量為一常

②能量在不同形式間可以相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)某一形式能量數(shù)值，因條件

而發(fā)生變化時，相應(yīng)地引起其他能量數(shù)值變化。

泵：用于液體提供能量的運輸設(shè)備。

風(fēng)機和壓縮機：用于氣體提供能量的運輸設(shè)備。

離心泵的工作原理：泵的主要部件有葉輪、泵殼、泵軸、排出口和吸入口。具有若干彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內(nèi),并緊固于泵軸上.泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接,側(cè)旁的排出口與排出管路相連接.泵軸用電機或其他動力裝置帶動.啟動前,先將泵殼內(nèi)灌滿被輸送液體,啟動后,泵軸帶動葉輪一起旋轉(zhuǎn),充滿葉片之間的液體也隨著轉(zhuǎn)動,在離心力的作用下,從葉輪中心被拋向葉輪外圍,以很高流速(15-25m/s)流入泵殼,在殼內(nèi)減速,經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換,達(dá)到較高的壓力,從泵的排出口通過管路,輸送至所需的場所。

氣縛：由于空氣密度很小,所產(chǎn)生的離心力也很小,在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi),雖啟動離心泵,但不能輸送液體,此種現(xiàn)象稱為氣縛。

氣蝕現(xiàn)象：離心泵運行時，泵內(nèi)從吸入口到排出口的壓力是變化的，等于或低于在該溫度下液體的飽和蒸汽壓力，就忽悠蒸汽從液體中大量逸出，形成許多蒸汽和氣體混合物小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時，旗袍迅速破裂或凝結(jié)，體積鄒然縮小，周圍液體以高速沖向氣泡中心，撞擊葉輪，空氣中的氧氣對葉輪也有腐蝕作用，金屬表面逐漸因疲勞而破壞。這種現(xiàn)象叫做氣蝕現(xiàn)象。

離心泵的主要性能參數(shù)：流量、壓頭、效率、軸功能。

離心泵的特性曲線：①H-Q曲線，表示泵的壓頭與流量的關(guān)系。②N-Q曲線，表示泵的軸功率與流量的關(guān)系。③η-Q曲線，表示泵的效率與流量的關(guān)系。

離心泵的工作點：管路的特性曲線和泵的特性曲線的交點。

并聯(lián)適用于低阻管路，串連適用于高阻管路。

離心通風(fēng)機的工作原理與離心泵完全相同。

離心通風(fēng)機的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率與效率。

重力沉降的基本原理：一種使懸浮在流體中的固體顆粒下沉而與流體分離的過程。它是依靠地球引力場的作用，利用顆粒與流體的密度差異，使之發(fā)生相對運動而沉降，即重力沉降。重力沉降是從氣流中分離出塵粒的最簡單方法。只有顆粒較大，氣速較小時，重力沉降的作用才較明顯。

懸浮在介質(zhì)中的分散體系質(zhì)點要受到重力和浮力的作用，其所受的凈力為：

F＝V(ρ-ρ0)g式中V為單個質(zhì)點的體積；ρ和ρ0分別為質(zhì)點與介質(zhì)的密度;g為重力加速度。若ρ＞ρ0,則質(zhì)點下沉；反之則上浮。因此,只要質(zhì)點與介質(zhì)的密度不等,質(zhì)點在引力場作用下就要朝一個方向濃集，或沉于容器的底部或浮于介質(zhì)的上層。但另一方面,由于質(zhì)點的濃集,體系出現(xiàn)濃差，因而產(chǎn)生擴散作用。擴散與沉降是兩個相對抗的過程。沉降使質(zhì)點沿著沉降方向濃集；擴散則相反，使質(zhì)點在介質(zhì)中均勻分布。質(zhì)點小時,擴散起主要作用,因而分散體系在動力學(xué)上是穩(wěn)定的。質(zhì)點大時,沉降起主要作用,質(zhì)點在重力場中沉降，體系不穩(wěn)定，粗分散體系即屬于這種情況。在中間狀態(tài),沉降與擴散成平衡,質(zhì)點在介質(zhì)中濃度隨著高度不同有一平衡分布。

沉降：是依靠某種力的作用，利用流體與顆粒間的密度差，使質(zhì)檢發(fā)生相對運動而分離的過程。

重力沉降：由地球引力作用而發(fā)生的顆粒沉降。離心分離:利用慣性離心力來分離液態(tài)非均相混合物的機械，常用來從懸浮液分離固體顆粒和纖維狀物質(zhì)，也可用來從乳濁液中分離出重液和輕液。

離心機的主要類型：①三足式離心機②臥式刮刀卸料離心機③活塞推料離心機④管事高速離心機⑤碟片式離心機。

攪拌器的作用原理：攪拌器又電機或直接通過減速裝置傳動，講機械能施加于液體，促使液體作旋轉(zhuǎn)運動，其作用原理與泵的葉輪相同，即向液體提供能量。

攪拌器的強化措施：①提高攪拌器轉(zhuǎn)速②抑制抑制攪拌槽內(nèi)的“打旋”現(xiàn)象，在攪拌槽內(nèi)安裝擋板，破壞循環(huán)回路的對稱性③控制回流液體的速度和方向。

放大：在剛才上江中型試驗所取得的最佳操作條件及攪拌器的工藝參數(shù)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠嬎闾幚恚瑥亩@得為涉及工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模所需的攪拌裝置的操作條件和數(shù)據(jù)，這一過程稱為放大。工業(yè)上的傳熱過程：①直接接觸式傳熱②間壁式傳熱③蓄熱式傳熱。

熱流量:即單位時間內(nèi)熱流體通過整個換熱器的傳熱面?zhèn)鬟f給冷流體的熱量。

熱流密度：即單位傳熱面積的熱流量。

穩(wěn)定傳熱：傳熱系統(tǒng)中各點溫度僅隨位置變，而不隨時間變的傳熱過程。

熱傳導(dǎo)：起因與物體內(nèi)部分子微觀運動的一種傳熱方式。

熱傳導(dǎo)基本原理：固體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)是由于相鄰的分子在碰撞時傳遞振動能的結(jié)果，氣體是由于連續(xù)而不規(guī)則的分子運動，熱傳導(dǎo)也可因物體內(nèi)部自由電子的轉(zhuǎn)移而發(fā)生。

對流傳熱：是指流體與固體壁面間的熱量傳遞過程，即由流體講熱量傳遞給壁面，或有壁面講熱量傳遞給流體的過程。

對流傳熱的原理：對流傳熱過程中的機理和熱流量許多因素相關(guān)，主要依靠流體的質(zhì)點移動和混合來進(jìn)行熱量傳遞。

牛頓冷卻定律：即單位時間內(nèi)以對流方式傳遞的熱量與傳熱面積和溫度差正比。

影響對流傳熱的因素：①流體的種類②流體的相態(tài)③流體的性質(zhì)④流體的流動狀態(tài)⑤流體的對流狀況⑥傳熱面的形狀、大小和位置。

輻射：物體以電磁波方式傳遞能量的過程。

熱輻射：由于熱的原因以電磁波的形式向外發(fā)射并進(jìn)行傳播能量的過程。

換熱器選型原則：①滿足生產(chǎn)工藝要求，不論是設(shè)計或選型都要必須符合工藝要求。②換熱效率要高，以保證有較大的傳熱系數(shù)。③結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠。④安裝、檢修、清洗方便。⑤經(jīng)濟(jì)性。

單效蒸發(fā)：是蒸發(fā)時二次蒸汽移除后不再利用，只是單臺設(shè)備的蒸發(fā)。對于單效蒸發(fā)，在給定生產(chǎn)任務(wù)和確定了操作條件后，通常需要計算水分蒸發(fā)量、加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。

多效蒸發(fā)：將一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽引入下一蒸發(fā)器，利用其凝結(jié)放出的熱加熱蒸發(fā)器中的水，兩個或多于兩個串聯(lián)以充分利用熱能的蒸發(fā)系統(tǒng)。

蒸發(fā)的原理：蒸發(fā)過程是濃縮溶液的過程，通過蒸發(fā)使溶劑與溶質(zhì)分離開來，因此，蒸發(fā)也是揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質(zhì)分離的單元操作。

蒸發(fā)器的輔助設(shè)備主要由除沫器和冷凝器。

真空蒸發(fā)：使溶液在減壓下蒸發(fā)的過程。

多效蒸發(fā)的流程：第一效加入加熱蒸汽，從第一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為第二效的加熱蒸汽，而第二效的加熱時卻相當(dāng)于第一效的冷凝器，從第二效產(chǎn)生的二次蒸汽又作為第三效的加熱蒸汽，如此串連多個蒸發(fā)器，就組成了多效蒸發(fā)。最后一效的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器，用睡冷卻冷凝成水而移除。

蒸發(fā)過程的節(jié)能措施：①多效蒸發(fā)②回收冷凝水的熱量③額外蒸汽④熱泵蒸發(fā)。揮發(fā)度 ：表示某種純粹物質(zhì)(液體或固體)在一定溫度下蒸氣壓的大小。

相對揮發(fā)度：習(xí)慣上將溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度對難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比。蒸餾原理：利用液體混合物部分氣化時，其中各種組分揮發(fā)度差異，使其加以分離的單元操作。

簡單蒸餾為間歇操作過程。平衡蒸餾是連續(xù)蒸餾過程。

精餾原理：精餾的實質(zhì)就是利用多次部分氣化和多次部分冷凝，以分離液體混合物的操作過程。

恒摩爾流的滿足條件：①各組分的摩爾氣化熱相等②氣液接觸時因溫度不同而交換的顯熱可以忽略。③保溫良好，塔的熱損失可以忽略不計。

適宜回流比的選擇：全程回流和最小回流比都不能再生產(chǎn)商采用，僅是最大值和最小值。實際采用的回流比應(yīng)介于兩者之間。適宜回流比應(yīng)通過經(jīng)濟(jì)衡算來決定，即操作費用和設(shè)備費用之和為最低時的回流比。

理論版：是指離開該塔板的氣液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)的塔板。

塔板的結(jié)構(gòu)：塔板，氣體通道—塞孔、溢流堰和降液管等。

填料塔的結(jié)構(gòu)：為一圓形筒體，桶內(nèi)分層安防一定高度的填料層。

濕基含水量：以濕物料為計算基準(zhǔn)，即濕物料中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

干基含水量：以絕干物料為計算基準(zhǔn)，即濕物料中水分的質(zhì)量與絕干物料的質(zhì)量之比。

無聊中所含水分：結(jié)合水，非結(jié)合水，平衡水分，自由水分。

干燥器分類：廂式干燥器、帶式干燥器、真空耙式干燥器、轉(zhuǎn)筒式干燥器、噴霧干燥器、沸騰干燥器、氣流干燥器、冷凍干燥器、紅外干燥器、微波干燥器。

粉碎：是記住機械力將大塊固體藥物制成適宜程度的碎塊或細(xì)粉的操作過程。

粉碎度：又稱粉碎比，是藥物在粉碎前的粒徑與粉碎后的粒徑之比，它是檢查粉碎操作效果的一個重要指標(biāo)。

粉碎機理：藥物被粉碎時，收到外加的作用力，其內(nèi)部相應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過藥物本身的分子間力時即可引起藥物的破碎，使藥物的表面積增大，從而使機械能轉(zhuǎn)化為表面能。

粉碎方法：①循環(huán)粉碎和開路粉碎。適用于粗碎或為進(jìn)一步細(xì)碎做準(zhǔn)備的粉碎。②干法粉碎和濕法粉碎。適用有刺激性、毒性。③單獨粉碎和混合粉碎。④低溫粉碎。多用于熔點低，常溫下有熱可塑性保留揮發(fā)性有效成分的藥物。

提取原理：浸潤階段，溶解階段，擴散階段，置換階段。

固液提取工藝流程：單管單級浸漬提取，索氏提取，溫浸法。熱回流法，單級循環(huán)提取，單罐錯流提取，加壓提取，半連逆流續(xù)提取，連續(xù)逆流提取，連續(xù)混流提取。

板式塔和填料塔的比較

(1)填料塔操作范圍小,當(dāng)液體負(fù)荷過大時,容易產(chǎn)生液泛;當(dāng)液體負(fù)荷較小時,填料表面不能很好地潤濕.設(shè)計良好的板式塔,則具有較大操作范圍.(2)填料塔不易處理易聚合或含有固體懸浮物的物料,由于填料易被堵塞,切不易清洗,宜采用板式塔.(3)氣液傳質(zhì)過程中,需要移去反應(yīng)熱和溶解熱,因板式塔易于在塔板上安裝冷卻盤管,易用板式塔.同樣,當(dāng)有側(cè)線出料時,填料塔不如板式塔方便.(4)處理量小,或所需的塔徑不大時,應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉的填料塔.(5)對熱敏性物系,宜采用填料塔.因填料塔內(nèi)的滯液量較板式塔少,物料在塔內(nèi)的停留時間短.(6)對易起泡物系,填料塔更適合,因填料對泡沫有限制和破碎作用

(7)對腐蝕性物系,因填料便于耐腐蝕材料制作,故多采用填料塔

(8)填料塔壓力降較板式塔小,因而對真空操作更適宜。

恒沸精餾流程圖：在恒沸精餾塔I中部加入接近恒沸組成的乙醇-水溶液,塔頂加入苯.精餾時,沸點最低的三組分恒沸物由塔頂蒸出,經(jīng)冷凝并冷卻至較低的溫度后在分層器分成為:上層苯相,下層水相.其中苯相回流入I塔作回流,苯作為挾帶劑循環(huán)使用.I塔釜殘液為高純度乙醇.分層器中的水相進(jìn)入塔II以回收其中的苯.II塔塔頂所得的恒沸物并入分層器中,塔II釜殘液為稀乙醇,可用普通精餾塔III回收其中的乙醇.III塔釜殘液幾乎是純水,在操作中苯是循環(huán)使用的,但因有損耗,故隔一段時間后需補充一定量的苯。

萃取精餾流程:原液加入萃取精餾塔的中部,添加劑酚在靠近塔頂處加入,以使塔內(nèi)各板的液相中均保持一定比例的酚,沸點最低異辛烷由塔頂蒸出,在酚加入口以上設(shè)置少數(shù)的塔板以捕獲少量被氣化的酚,避免從塔頂逸出,塔頂這些少數(shù)塔板為酚的吸收.因萃取劑的揮發(fā)性一般很小,吸收段僅一,二塊板即可。

萃取精餾與恒沸精餾的比較

(1)恒沸精餾添加劑必須與被分離組分形成恒沸物,而萃取精餾無此限制,故萃取精餾添加劑選擇范圍廣泛

(2)恒沸精餾添加劑被氣化由塔頂蒸出,此項氣化熱消耗較大,尤其是當(dāng)餾出液比例較大時,其經(jīng)濟(jì)性不及萃取精餾

(3)由于萃取劑不斷由塔頂加入,故萃取經(jīng)理不宜用于間歇操作,而恒沸精餾從大規(guī)模連續(xù)性生產(chǎn)至小型間歇精餾均能方便地操作。

第三篇：制藥設(shè)備設(shè)計任務(wù)書

制藥設(shè)備設(shè)計任務(wù)書

班級:09制藥2學(xué)號:0910541216姓名:帥澤煒

設(shè)計題目：20kt/a 阿司匹林合成車間工藝初步設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容和要求：

1、查詢資料，掌握阿司匹林生產(chǎn)的前沿動態(tài)，進(jìn)行合成工藝的比較，并按照資料的 數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計；

2、根據(jù)藥廠廠區(qū)建設(shè)的基本要求，進(jìn)行藥廠總平面圖的設(shè)計；

3、物料衡算、設(shè)備選型；

4、進(jìn)行合成車間設(shè)備布置平、立面圖的繪制；

5、緊扣 GMP 的要求，使設(shè)計完全達(dá)到 GMP 的要求；

6、編寫設(shè)計說明書。

設(shè)計成果：

1、設(shè)計說明書一份，包括工藝概述、物料衡算、工藝設(shè)備選型說明、工藝主要設(shè)備 一覽表（包括工藝流程中的所有設(shè)備、管道和儀表）、車間工藝平面布置說明、車間技術(shù)要求；

2、藥廠總平面圖、工藝平面布置圖一套；

3、帶控制點工藝管道流程圖；

注：所有設(shè)計都要滿足 GMP 的要求，圖紙全部使用 A3 紙，使用手工作圖的方法。

第四篇：制藥工程工程原理考核大綱

《制藥工程原理與設(shè)備》考核大綱

課程名稱：《制藥工程原理與設(shè)備》 課程編號：G131048 課程性質(zhì)：專業(yè)教育必修課

所屬院部：食品科學(xué)與制藥工程學(xué)院 學(xué)時學(xué)分：32學(xué)時，2學(xué)分

適用專業(yè)：制藥工程專業(yè)（本科）二年級學(xué)生

考核目標(biāo)：

知識考核目標(biāo)：要求學(xué)生掌握動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的三傳理論及其在食品工程中的應(yīng)用，即研究食品工程單元操作的基本原理與應(yīng)用。

能力考核目標(biāo)：要求學(xué)生能夠應(yīng)用食品工程原理基本的理論知識和相關(guān)的規(guī)律，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。考核內(nèi)容及要求： 緒論

理解：《制藥工程原理與設(shè)備》的學(xué)習(xí)方法

掌握：制藥工程與單元操作的概念，三大傳遞過程的本質(zhì)、單位換算 應(yīng)用：計算物料衡算和能量衡算的方法 第一章 流體流動

理解： 常用管子、閥門、管件及管道連接方法 掌握：流體靜力學(xué)基本方程式，連續(xù)性方程，柏努力方程式及其應(yīng)用，流動阻力及其計算方法，降低管路系統(tǒng)流動阻力的途徑。

應(yīng)用：連續(xù)性方程、柏努力方程、常用流量測量儀表——孔板流量計和轉(zhuǎn)子流量計的應(yīng)用、流體在管內(nèi)的流動現(xiàn)象。第二章 輸送設(shè)備

理解：離心式通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機、真空泵、加料裝置等的結(jié)構(gòu)特點。帶式、鏈螺旋式輸送機的結(jié)構(gòu)和特點，氣力輸送裝置的工作原理和系統(tǒng)組成

掌握：離心泵的工作原理，離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線，離心泵工作點和流量調(diào)節(jié)。汽蝕現(xiàn)象、氣縛現(xiàn)象、安裝高度、操作注意事項、容積式泵的流量調(diào)節(jié)方法。

應(yīng)用：離心泵的類型及選用方法，往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵、旋渦泵、磁力驅(qū)動泵和蠕動泵的結(jié)構(gòu)和特點。第三章 液體攪拌

理解：攪拌功率功率的計算

掌握：常見攪拌器及其特點，攪拌器選型。

應(yīng)用：打旋現(xiàn)象及其危害，全擋板條件，導(dǎo)流筒安裝方式，均相液體攪拌功率的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式子，攪拌器的強化措施。第四章 萃取 理解：液液萃取流程，萃取設(shè)備選擇，中藥材成分、中藥材提取類型、超臨界流體及其性質(zhì)，超臨界流體CO2特點，超臨界CO2萃取原理及裝置組成。

掌握：藥材有效成分提取機過程及機理，多功能提取罐的結(jié)構(gòu)和特點，平轉(zhuǎn)式連續(xù)提取器和罐組式逆流提取機組的工作原理。

應(yīng)用：分配系數(shù)、萃取劑的選擇性，常用的萃取劑和提取輔助劑，藥材的常用提取方法、固液提取過程的工藝計算。第五章 沉降與過濾

理解：沉淀槽、懸液分離器、管式離心機、蝶式離心機、氣體凈化方法。掌握：重力沉降速度、過濾操作基本概念，恒壓過濾的計算。

應(yīng)用：離心沉降、旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)和工作原理；半框壓濾機的結(jié)構(gòu)和工作原理，典型的膜過濾操作機器特點，空氣凈化專用過濾器機器特點。第六章 吸附與離子交換

理解：吸附等溫線、固定床吸附過程、典型的離子交換設(shè)備。

掌握：吸附基本原理，熟悉吸附的概念、分類及常用的吸附劑。離子交換樹脂的分類及工作原理、應(yīng)用：常用吸附劑、吸附劑再生方法、離子交換樹脂特性。第七章 傳熱

理解：傳熱基本方程式，間壁傳熱過程，換熱器主要性能指標(biāo)，穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱，傅里葉定律，對流傳熱系數(shù)的影響因素及準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。

掌握：間壁傳熱過程計算，典型間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)、特點及選型，傳熱過程強化。

應(yīng)用：導(dǎo)熱系數(shù)及其意義，穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)過程計算，對流傳熱過程及其溫度分布，對流傳熱系數(shù)的一般準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。第八章 蒸發(fā)

理解：蒸發(fā)設(shè)備及其選型；單效蒸發(fā)流程；多效蒸發(fā)流程及節(jié)能措施。掌握：蒸發(fā)過程物料與熱量衡算；真空蒸發(fā)。應(yīng)用：蒸發(fā)器的輔助設(shè)備；查閱圖表。第十章 蒸餾與吸收

理解：傳質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)，吸收的基本概念與理論，蒸餾的基本概念與理論

掌握：填料吸收塔的計算，雙組分連續(xù)精餾的計算，氣液平衡相圖、精餾的原理和計算、蒸餾設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，填料塔和篩板塔等蒸餾設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)及吸收和解吸的過程。

應(yīng)用：雙組分理想溶液的氣液平衡、精餾原理、精餾操作塔板數(shù)的求法。恒沸精餾和萃取精餾的原理，熟悉水蒸氣蒸餾的原理和特點。第十一章 干燥

理解：濕空氣的熱力學(xué)性質(zhì)，濕空氣的濕—焓圖，濕物料的基本性質(zhì)，濕物料常壓熱風(fēng)干燥過程的機理，干燥過程的物料及熱量衡算

應(yīng)用：濕空氣的濕—焓圖，濕物料常壓熱風(fēng)干燥過程的計算 第十二章 藥物粉體生產(chǎn)設(shè)備

理解：粉碎篩分混合的原理及其設(shè)備，粉碎、混合方法 應(yīng)用：藥篩種類，粉碎、混合方法。第十三章 典型劑型生產(chǎn)設(shè)備

理解：丸劑、片劑設(shè)備、膠囊劑機械，快速混合制粒機，安瓿洗滌、注射劑灌封設(shè)備，平板式鋁塑泡罩包裝機、自動制丸機。

應(yīng)用：壓片機、膠囊填充機、安瓿洗滌、注射劑灌封機的構(gòu)造和基本原理 第十四章 制藥工程設(shè)計

理解：制藥生產(chǎn)車間的工藝設(shè)計和設(shè)備選型，前處理、提取車間布置原則，制劑車間分類。

應(yīng)用：總體設(shè)計；車間設(shè)計，工藝設(shè)計原則。考核類型：考試(閉卷)

記分方式：期末考試、平時成績均采用百分制。課程成績由三部分組成。一部分是理論考試（70%），考查學(xué)生對基本知識、基本理論的掌握程度；一部分是實驗教學(xué)成績（15%），考查學(xué)生實驗的授課情況；一部分是平時成績，包括作業(yè)成績和考勤（15%），考查學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況和出勤情況。考核時間：120分鐘

試題類型：選擇題、填空題、簡答題、連線、判斷、論述、計算題 教材及主要參考書：

教材：王志祥主編.制藥工程原理與設(shè)備.北京：人民衛(wèi)生出版社，2011年，第2版.主要參考書目：

[1]夏清，陳常貴主編.化工原理.天津大學(xué)出版社，2005年 [2]姚日生.制藥工程原理與設(shè)備.高等教育出版社，2007年

第五篇：制藥工程與工業(yè)設(shè)計

制藥工程——大模式，小細(xì)節(jié)

作者：張雪

中文摘要：制藥工程是一個大型生產(chǎn)流程，在這一流程中，無論從哪方出發(fā)，在任何環(huán)節(jié)都體現(xiàn)著設(shè)計之中的全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)這一思想。關(guān)鍵詞：設(shè)計，制藥，全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)

創(chuàng)造是人類文明進(jìn)步的關(guān)鍵，也是人類最優(yōu)秀最顯赫的一種屬性。因為創(chuàng)造，人類才會有今天的如此輝煌。在人類社會的發(fā)展中，工業(yè)設(shè)計通過創(chuàng)造物質(zhì)文明和精神文明，將藝術(shù)與工程一體化，提高了人們的生活品質(zhì)，擴大了人類活動的文化領(lǐng)域，對人類文明的創(chuàng)新起著不可忽視的作用。

設(shè)計是創(chuàng)新的設(shè)計，是實用的設(shè)計，是易明白的設(shè)計，是誠實的設(shè)計，是耐用的設(shè)計，是符合生活的設(shè)計，是盡可能少的設(shè)計，是毫無阻礙的設(shè)計，更是細(xì)節(jié)的設(shè)計。在任意設(shè)計過程中，細(xì)節(jié)就如同空氣一般，滲透在每一個微小的步驟之中。整個設(shè)計過程，就是無數(shù)個細(xì)節(jié)的有機組合。細(xì)節(jié)決定了設(shè)計結(jié)果的功能體現(xiàn)，藝術(shù)形象，它就如同細(xì)胞一樣，構(gòu)造了整個設(shè)計的結(jié)果。

在注重細(xì)節(jié)設(shè)計的同時，還要從全局出發(fā)，總攬設(shè)計的整體要素，將設(shè)計的總體規(guī)范劃分清楚。例如，在設(shè)計一支筆之前，要想清楚筆的整體模樣，再在設(shè)計過程中考慮筆身的大小，筆蓋的長短等等細(xì)節(jié)問題。再例如，在設(shè)計一產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，首先要了解生產(chǎn)流程的各個主要步驟，再逐個步驟細(xì)節(jié)化的設(shè)計。種種設(shè)計過程的始末均要有全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)的思想理念。

設(shè)計在生活中無處不在，生活中的每一個角落都可以發(fā)現(xiàn)時設(shè)計的概念。吃飯所用的湯勺需要設(shè)計，梳頭所用的梳子需要設(shè)計，我們所穿的衣服需要設(shè)計等等。這些社會小細(xì)節(jié)都充斥著設(shè)計的理念。然而，設(shè)計并不僅僅應(yīng)用于生活之中，它在社會的生產(chǎn)和文化的創(chuàng)新之中都發(fā)揮著不可忽視的重要作用。各門類學(xué)科中設(shè)計一樣不可缺少，沒有設(shè)計，一切就會變得無序且復(fù)雜。

制藥工程中設(shè)計是不可缺少的一把鑰匙。在制藥工程中，制藥的基礎(chǔ)理論和基本知識固然重要，藥物生產(chǎn)裝置與設(shè)備設(shè)計在整個工程中更是不可或缺的階段和步驟。而在藥物生產(chǎn)裝置與設(shè)備設(shè)計的過程中，設(shè)計便成了該過程最主要的核心內(nèi)容。只有通過設(shè)計，才能夠生產(chǎn)適合的生產(chǎn)設(shè)備并實施其應(yīng)用性，只有通過設(shè)計，才能夠完成生產(chǎn)裝置這一流程并保障整個流程的順利完成。

此外，制藥工程中還包括對藥品新資源，新產(chǎn)品，新工藝的研究和開發(fā)，在這一想生產(chǎn)活動中，設(shè)計同樣是不可缺少的首要開發(fā)工具。對于一個新病理，只有通過設(shè)計，對解決病理問題的各個步驟進(jìn)行細(xì)節(jié)化設(shè)計，再綜合總體后，方可研究開發(fā)新型藥品。由此可見，制藥工程中設(shè)計是不可或缺的。

制藥工程是通過大型化的生產(chǎn)開發(fā)過程，其中涉及到的各個流程，各個步驟都有特別的要求，也正是這些特別的要求，讓設(shè)計中的全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)的思想理念在只有工程中體現(xiàn)得淋漓盡致。在制藥工程的整個流程之中，首先要明確整個過程的主線，把握制藥工程始末的各個環(huán)節(jié)，對整個制藥全局要有設(shè)計性的概念，將整個主流設(shè)計出來。首先要了解制藥整個過程中的整體步驟，粉碎——過篩——混合制粒——干燥——整粒——總混——壓片——包衣——包裝，而這僅僅是制藥過程的總體步驟。在只有之前，還要思考制什么藥，根據(jù)該藥的性質(zhì)在制作流程中是否需要特別處理，其保存方法等是否有什么特殊要求等等。因此，制藥是一個大模式的生產(chǎn)流程，而這個大模式在生產(chǎn)前就需要設(shè)計，需要從全局出發(fā)，總攬設(shè)計綱要為前提，方可實施該大模式，該大模式化生產(chǎn)方式才會具有可行性。在整個制藥流程中，不管是哪一個步驟，細(xì)節(jié)是必不可少的。在各步驟中細(xì)節(jié)性思想體現(xiàn)如下：

1.粉碎——用粉碎機將各種原料配方粉碎一定的細(xì)度、粒度。

在這一步驟中，“一定的粉末細(xì)度和粒度”就是細(xì)節(jié)性思想的突出體現(xiàn)，尤其是“度”的要求更為突出，而要做到“一定的度”則更需要細(xì)節(jié)性設(shè)計。

粉碎機的各項設(shè)計必須要有精確的要求，其壓片的力度等等就是細(xì)節(jié)性思想的最好體現(xiàn)。

2.過篩——篩出要求的細(xì)度和粒度。

在這一步驟中，要篩出符合要求的粉碎顆粒，即要求篩選出顆粒的大小適當(dāng)?shù)念w粒。而要得到適合的顆粒，對篩孔的大小要求就需要細(xì)節(jié)性的設(shè)計，過大過小均對整個流程造成不同程度的影響。因此，過篩時，細(xì)節(jié)同樣很重要。

3.混合制粒——將各種原料配方粉末混合或增加粉末濕度混合。

在這一步驟中，將各種原料配方混合時，需要根據(jù)一定的比例程度添加，各種原料的量都必須準(zhǔn)確控制，細(xì)節(jié)要求尤為明顯。過多過少的原料都會使整個制藥流程失敗，這是好關(guān)鍵的一步。在這一步驟中，“度”的思想特別重要，而“度”正是細(xì)節(jié)性思想最突出的體現(xiàn)。此外，在該過程中，粉末的濕度、密度要求同樣體現(xiàn)了細(xì)節(jié)性思想。

4.干燥——將混合制粒后的原料配方通過烘干箱干燥。

在這一步驟中，同樣也體現(xiàn)了細(xì)節(jié)性思想，干燥時，溫度的控制尤為重要，過高的溫度會導(dǎo)致藥品中化學(xué)成分的結(jié)晶水的流失，甚至改變藥理性質(zhì)。過低的溫度，無法徹底干燥，使藥品中化學(xué)成分的某些成分不能達(dá)到一定的狀態(tài)，如飽和、半飽和等。而這些過程對細(xì)節(jié)的要求尤為重要。

5.整粒——制成顆粒狀原料。

在這一步驟中，將原料配方粉末通過制粒機制成顆粒狀原料。其中對顆粒的大小、密度、濕度同樣有精確的要，同樣體現(xiàn)了細(xì)節(jié)性思想。

6.總混——將藥片的各種原料配方按比例配方全部混合。

在這一步驟中，嚴(yán)格的混合比例要求使得該過程必須注重細(xì)節(jié)，量的概念尤為重要，從而突顯出細(xì)節(jié)的重要性。

7.壓片——用壓片機壓制要求的片劑。

在這一步驟中，更能體現(xiàn)制藥過程中的細(xì)節(jié)性思想。壓片是制藥工程中不可缺少的，也是最重要的關(guān)鍵步驟，因為之一步驟直接影響到藥品的質(zhì)量和基本性能。壓片時首先要將壓片機的充填深度、壓片的壓力大小調(diào)整好，以壓制出適當(dāng)?shù)牧康钠瑒＿^深的充填深度、多大的壓片壓力均會導(dǎo)致片劑的量的增加，而單片劑的量的無形的增加造成的影響是不可估量的；過淺的充填深度、過小的壓片壓力也會導(dǎo)致片劑的量的減少，對藥品的質(zhì)量同樣也會造成不同程度的影響。此外，由于片劑的密度不同，對其保存方法同樣有不同的要求，吸水性，氧化程度等等都是必須要考慮到的。這些細(xì)節(jié)性要求整個步驟必須要有細(xì)節(jié)性思想。

8.包衣——給片劑包上糖衣。

在這一步驟中，糖衣的厚度需要細(xì)節(jié)性設(shè)計，糖衣與片劑中化學(xué)組分是否有化學(xué)反應(yīng)等等更需要細(xì)節(jié)性設(shè)計。

9.包裝——將片劑數(shù)片包裝。

在這一步驟中，包裝材料的材質(zhì)選擇，包裝內(nèi)部氣體等要求同樣需要細(xì)節(jié)性設(shè)計，這些均體現(xiàn)了細(xì)節(jié)性設(shè)計的思想理念。

由以上各步驟中的細(xì)節(jié)性設(shè)計的要求可以看出，制藥工程離不開細(xì)節(jié)，沒有細(xì)節(jié)，整個生產(chǎn)流程將會“漏洞百出”，甚至可以說是“千瘡百孔”。沒有下細(xì)節(jié)，整個生產(chǎn)流程根本無法進(jìn)行，即使完成其“產(chǎn)品”也不能稱之為產(chǎn)品，因為其質(zhì)量是根本沒有任何保證的，更不能稱之為藥品。綜上所述，制藥工程的整體和廣告環(huán)節(jié)，都體現(xiàn)了設(shè)計中全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)的思想理念。全局出發(fā)就如同剪裁好的衣服布料，整體大小，樣式均已完備，而細(xì)節(jié)就如同針線一般，將各塊布料一點點是縫合，構(gòu)造出一件完整的作品。而這樣的一件完整作品，就是由全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)的有幾家組合。

就目前而言，我國的制藥過程發(fā)展已較為成熟，無論是粉末成型技術(shù)還是制藥行業(yè)使用的制藥機械或制藥設(shè)備加工生產(chǎn)藥片的工藝均已相對完善。在今后的制藥過程的發(fā)展中，全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)也將會是亙古不變要求和出發(fā)點。只有發(fā)展并加強全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)這一設(shè)計思想理念，制藥過程才能夠向更高處發(fā)展；只有發(fā)展并加強全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)這一設(shè)計思想理念，制藥工程才能夠在藥物制造這一領(lǐng)域中更上一層樓，獲得更多的突破;只有發(fā)展并加強全局出發(fā)，注重細(xì)節(jié)這一設(shè)計思想理念，才能夠?qū)⒄麄€制藥工程的發(fā)展推向最高潮。

參考文獻(xiàn)：《工業(yè)設(shè)計概論》 中國制藥技術(shù)聯(lián)盟網(wǎng) 中國青年報(北京)