年产2.5亿粒胶囊生产车间工艺设计

药物工厂设计报告二零一五年十一月系别：专业班级：姓名：时间：地点：指导教师：训练目的：通过药物工厂设计课程，使高年级本科生初步了解并亲历药物工厂设计工作的基本过程，以小组为单位，在“确定研究项目→查阅相关文献、实地调查→拟定设计方案→各项参数计算→分析结果→绘制设计图→撰写设计说明书”训练中，发挥自主学习精神和团队协助精神，培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，提高实践能力和综合素质。主要内容：1、学会使用网络工具查阅资料，以“”为关键词进行资料的查询；2、对查得的资料进行总结；3、拟定的设计流程和具体的操作步骤；4、工厂设计：包括厂址选择、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备计算及选型、设备及管路的平立面布置等。5、绘制带控制点的工艺流程图。6、对工艺设计进行说明；7、撰写药物工厂设计报告。指导教师评语：成绩评定指导教师签字年月日注：本页由教师填写一、实验目的和任务本课程设计属于制药工程专业学生必修的实践性教学环节。通过该课程的学习可以使学生将化工原理、工程制图及制药工程等相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，巩固已学的有关知识，掌握药厂设计的任务、步骤和方法，完成制药工程中某单元反应或局部车间的初步设计，为以后毕业设计打好基础。二、实验内容和要求在指导教师的安排下，选择合适的课题进行研究。学生独立完成各个环节，充分发挥学生的主观能动性，体现以“学生为主”的思想。(1)设计工艺路线的选择通过调研（文献和实际参观）对设计产品或单元反应的路线进行评价，提出拟采用路线的依据及合理性，巩固文献检索知识，培养科学决策能力。(2)工艺设计计算通过单元反应的物料衡算、热量衡算对所需设备进行初步选型，进而根据特定工艺条件的要求对设备进行有关计算并进行结构设计，巩固化工原理及物理化学等相关知识，掌握工程设计的“三算”概念。(3)车间平立面设计通过“三算”已完成设备选型，在此基础上对车间的平立面布局提出合理安排，满足实际生产要求。(4)工艺管道布置图对工艺管道的布置提出合理安排，为生产管道的安装提供依据。(5)带控制点的工艺流程图用带控制点的工艺流程图展示该设计的工艺过程及相关工艺控制参数，为仪表的安装及生产管理提供帮助。(6)编写设计说明书年产2.5亿粒胶囊生产车间工艺设计第一章工艺概述1.1硬胶囊概述胶囊剂分为硬胶囊、软胶囊（胶丸）、肠溶胶囊、缓释胶囊与控释胶囊。硬胶囊剂系指将药物，或加辅料制成的粉末、颗粒、速释或缓控释小球，充填于空心胶囊中制成；软胶囊剂系指将一定量的药液包封于球形或椭圆形的软质囊中，可用滴制法或压制法制备；肠溶胶囊剂系指硬胶囊或软胶囊用适宜肠溶材料制备而得，或用肠溶材料包衣的颗粒或小丸充填于胶囊制得，不溶于胃液，但能在肠液中崩解而释放活性成分。胶囊剂一般供口服用，也可供其他部位如直肠、阴道、植入等使用。胶囊剂的主要特点有：①可掩盖药物不良臭味和刺激性，外形整洁、便于识别、携带，使用方便；②药物分散、溶出快，血药浓度达峰时间比片剂短，有较高的生物利用度；③不稳定的药物，如维生素、抗生素等，装入胶囊后可提高稳定性；④药物可以不同形态装入胶囊，以适应不同性质药物的吸收和使用；⑤可制成速释、缓释、控释、肠溶等多种类型的胶囊剂，以满足各种医疗用途的需要。但有些药物不能制成胶囊剂，如药物的水溶液或乙醇溶液、易溶性的刺激性药物、易风化的药物、吸湿性药物等。药品标准规定胶囊剂应整洁，不得有粘结、变形、渗漏或破裂现象，并应无异臭；应按照《中国药典》进行装量差异、崩解时限、微生物限度及其他项目检查，应符合规定。胶囊剂应密封贮存，存放环境温度不应过高，湿度适宜，以防止发霉、变质。硬胶囊一般性质量要求:（1）硬胶囊内容物的含水量中国药典2000版规定内容物含水量不得超过9.0﹪。（2）空胶囊的质量根据GB13731—92，对药用明胶囊的技术要求包括：外观质量、理化性能、微生物检查三大方面。（3）装量差异硬胶囊的装量差异与所填充颗粒的流动性、黏性等有关，最主要的还是所用的充填工艺，手工、半机械、全自动三种充填工艺中以者的充填量为最准确。1.2设计目的首先满足药品的工业化生产要求，按照药品的生产工艺流程提供最佳布置。其次《药品生产质量管理规范》（GMP）是药品生产和质量管理的基本准则，其中心思是：任何药品质量的形成是生产出来的，而不是检验出来的。因此厂房设计的目的就是依据GMP的思想，为药品生产提供合理的布局、合理的生产场所。1.3设计原则在设计时，要合理的利用车间的建筑面积和土地，人流、物流通道应分别独立设定尽可能避免交叉往返。此外，还要注意一下各项原则。1）各工序的设备布置要与主要流程顺序相一致，是生产线路成链状排列而无交叉迂回现象，并尽可能自流输送，力求管线最短。2）注意改善操作条件，对劳动条件差的工段要充分考虑朝向、风向、门窗、排气、除尘及通风设施的安装位置。设备的操作面应迎着光线，使操作人员背光操作。3）辅料制备车间应与适用设备靠近，但如有污染和粉尘部分，应有墙与车间隔开，应有通风等必要的设施。4）设备布置在楼面还是布置在底层，要视楼面荷载及是否利用位差输送等因素而定。5）相互联系的设备在保证正常运行、操作、维修、交通方便和安全条件下，尽可能靠近。6）设备与墙柱之间的间距，无人通过最小500mm，有人通过最小800mm。7）设备的安装位置不应骑在建筑物的伸缩缝或沉降缝上。8）发散有害物质、产生巨大噪音和高温的生产部分应同一般的生产部分适当的隔开，以免互相干扰。9）要统一安排车间所有操作平台、各种管路、地沟、地坑及巨大的或震动大的设备基础，避免同厂房基础发生矛盾。10）操作平台的宽度应大于500mm，平台向上距梁底或楼板的距离应大于2000mm，平台下若走人或有设备需检修，平台底部净高不应小于2000mm。11）合理安排厂房的出入口，每个车间出入口不应少于2个，厂房大门的宽度应比所需通过的设备宽度大200mm左右，比满载的运输工具宽度要大600～1000mm，总的宽度不应小于2000～2500mm。12）要考虑必要的锥料面积。13）遵守国家的有关劳动卫生及防火安全等方面的各项规定，《建筑设计防火规范》。14）要考虑到厂房扩建的需要。15）在满足生产工艺需要的同时，设备布置要尽量符合建筑结构标准化要求，18m以下，采用3m的倍数，18m以上采用6m的倍数，多层厂房跨度和柱距均以6m进位，高度应为300mm的倍数。16）车间布置符合制药车间的要求。1.4设计要求1）生产设备要按工艺流程的顺序配置，在保证生产要求、安全及环境卫生的前提下，尽量节省厂房面积与空间，减少各种管道的长度。2）保证车间尽可能充分利用自然采光与通风条件，使各个工作地点有良好的劳动条件。3）保证车间内交通运输及管理方便。万一发生事故，人员能迅速安全地疏散。4）厂房结构要紧凑简单，并为生产发展及技术革新等创造有利条件。1.5设计依据胶囊制剂车间设计的依据是国家食品药品监督管理局颁布的《药品生产管理规范》（1998年修订）、《医药工业洁净厂房设计规范》（GB50073—2001）和国家关于建筑、消防、环保、能源等方面的规范。第二章工艺流程及净化区域划分2.1产品类型与生产规模本次设计为硬胶囊生产车间，年产2.5亿粒，片重0.5g，采用单班制生产模式，每班8小时。年按250天算。2.2包装形式采用铝塑包装形式包装胶囊2.3生产工艺硬胶囊剂的主要生产工序包括配料、混合、造粒、干燥、整粒、装囊、检囊、分装、包装和入库等，其生产工艺流程及对环境的洁净等级要求如图2-1。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粉碎机粉碎，旋转筛过筛，按处方量称取各种原辅料，加入到湿法制粒机,同时加入制得的粘合剂制成湿颗粒，然后置卧式泡腾干燥机干燥得干颗粒，之后经三维混合机加润滑剂总混，存入中间站。从中转站转过来的颗粒经全自动胶囊填充机制成胶囊粒，然后转到抛光间，由抛光机抛光处理，之后转入铝塑包装间进行内包装，转到外包间进行外包，就制成成品，成品检查合格后即可入库储存。粗筛粉碎精筛配料湿法制粒干燥整粒总混填充抛光内包装冷却干燥消毒包装入库原辅料外包材材料内包材料100000级区图2-1工艺流程方框图及洁净区润湿剂润滑剂洁净包装容器检验合格第三章物料衡算和能量衡算3.1物料衡算物料计算基准:年产2.5亿粒胶囊，一年250天，按单班考虑、片重按0.5g计。年制粒量为：2.5×108×0.5×10-3=1.25×105kg/y日制粒量为：1.25×105÷250=500kg/d假设每一步骤中物料的损耗均为1%，则，物料衡算过程及结果（以日产量为基准）如下：入库量：500kg假设外包过程不损失，则内包时物料质量：500*（1+1%）=501kg设充填和抛光总损耗为1%总混后物料质量：501*（1+1%）=502kg总混时损失1%，总混前物料质量为502÷（1+1%）=503.5kg烘干水分损失33%，则烘干前物料总质量为：503.5÷（1+33%）=768.1kg胶囊原料、辅料、水的配比为28%38%34%可以算出原料为236.3kg辅料为324.9kg水为277.6kg3.2能量衡算第四章工艺设备选型说明4.1生产设备选型说明设备选型是工艺设计的重要内容，国内制药企业积极推进GMP认证，但对国内生产药机设备却没有权威部门给与认证是否符合GMP,而国外生产的药机设备价格昂贵，因此在设备选型问题上应坚持按GMP的要求，力求先进，质量可靠，运行平稳，符合国情和企业实际情况。4.2选型原则所谓设备选型即是从多种可以满足相同需要的不同型号、规格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出购买决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效益。设备选型应遵循的原则如下。①生产上适用——所选购的设备应与本企业扩大生产规模或开发新产品等需求相适应。②技术上先进——在满足生产需要的前提下，要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术寿命。③经济上合理——即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、维护费用低，并且回收期较短。设备选型首先应考虑的是生产上适用，只有生产上适用的设备才能发挥其投资效果；其次是技术上先进，技术上先进必须以生产适用为前提，以获得最大经济效益为目的；最后，把生产上适用、技术上先进与经济上合理统一起来。一般情况下，技术先进与经济合理是统一的。因为技术一上先进的设备不仅具有高的生产效率，而且生产的产品也是高质量的。但是，有时两者也是矛盾的。例如，某台设备效率较高，但可能能源消耗量很大，或者设备的零部件磨损很快，所以，根据总的经济效益来衡量就不一定适宜。有些设备技术上很先进，自动化程度很高，适合于大批量连续生产，但在生产批量不大的情况下使用，往往负荷不足，不能充分发挥设备的能力，而且这类设备通常价格很高，维持费用大，从总的经济效益来看是不合算的，因而也是不可取的。4.3设备的主要参数选择（l）生产率设备的生产率一般用设备单位时间（分、时、班、年）的产品产量来表示。例如，锅炉以每小时蒸发蒸汽吨数；空压机以每小时输出压缩空气的体积；制冷设备以每小时的制冷量；发动机以功率；流水线以生产节拍（先后两产品之间的生产间隔期）；水泵以扬程和流量来表示。但有些设备无法直接估计产量，则可用主要参数来衡量。设备生产率要与企业的经营方针、工厂的规划、生产计划、运输能力、技术力量、劳动力、动力和原材料供应等相适应，不能盲目要求生产率越高越好，否则生产不平衡，服务供应工作跟不上，不仅不能发挥全部效果反而造成损失，因为生产率高的设备，一般自动化程度高、投资多、能耗大、维护复杂，如不能达到设计产量，单位产品的平均成本就会增高。（2）工艺性机器设备最基本的一条是要符合产品工艺的技术要求，把设备满足生产工艺要求的能力叫工艺性。例如：加热设备要满足产品工艺的最高和最低温度要求、温度均匀性和温度控制精度等。除上面基本要求外，设备操作控制的要求也很重要，一般要求设备操作轻便，控制