年产8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊（规格0.1g12粒盒）的车间工艺设计

年产8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊（规格0.1g12粒盒）的车间工艺设计 南华大学化学化工学院毕业设计 题 目 年产8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊的 车间工艺设计,规格:0.1g*12粒/盒, 学院名称 化学化工学院 指导教师 职 称 副 教 授 专业班级 制药工程112班 学 号 姓 名 2015年6月8日 第 1 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 目录 引 言............................................................... 1 1、胶囊剂的概述................................................. 6 2、盐酸左氧氟沙星胶囊........................................... 7 第一章 指导思想和设计原则........................................... 9 1.1 指导思想.................................................... 9 1.2 设计原则................................................... 10 1.2.1 厂区的选择和布置..................................... 10 10 1.2.2 工艺流程.............................................1.3 设备的选型................................................. 10 11 1.4 制剂车间的布置.............................................1.5 空调净化系统............................................... 11 第二章 工艺流程设计................................................ 11 11 2.1 工艺设计参数............................................... 2.1.1 产品............................................. 11 12 2.1.2 生产.............................................2.2生产工艺设计 ............................................... 12 2.2.1粉碎筛分 ............................................. 12 2.2.2混合 ................................................. 12 2.2.3 制粒................................................. 12 2.2.4 干燥................................................. 13 2.2.5 填充................................................. 13 2.2.6包装 ................................................. 13 2.3 工艺流程示意图............................................. 13 第三章 物料衡算.................................................... 14 3.1 初步物料衡算............................................... 15 3.2 质量守恒定律............................................... 15 3.2.1质量守恒定律 ......................................... 15 3.2.2衡算基准 ............................................. 15 第 2 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 3.3物料衡算流程方框图 ......................................... 18 第四章 设备的选型................................................. 19 4.1、粉碎设备.................................................. 20 4.1.1 粉碎设备的类型....................................... 20 4.1.2 粉碎设备的选型....................................... 20 4.2筛分设备及选型 ............................................. 22 22 4.2.1筛分设备 ............................................. 4.2.2筛分机选型 ........................................... 22 4.3混合设备 ................................................... 23 4.3.1 混合设备的类型........................................... 23 4.3.2混合设备的选型 ....................................... 24 4.4 制粒和干燥................................................. 25 4.4.1制粒设备 ............................................. 25 4.4.3设备的选型 ........................................... 26 4.5填充设备 ................................................... 27 27 4.5.1填充设备的类型 ....................................... 4.5.2填充设备的选型 ....................................... 28 4.6 辅助包装设备及其他......................................... 29 4.6.1铝塑自动泡罩包装机 ................................... 29 4.6.2装盒机 ............................................... 30 4.6.3装箱机 ............................................... 31 4.6 主要工艺设备............................................... 32 第五章 车间的平面布置设计......................................... 33 5.2 车间平面布置图............................................. 35 5.3车间布置GMP要求 ........................................... 35 第六章 空调系统设计............................................... 36 6.1 空气净化要求............................................... 37 6.2生产车间空调净化系统的设计 ................................. 37 6.2.1设计参数 ............................................. 37 第 3 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 6.2.2 洁净室空调洁净化方案................................. 38 6.2.3空气过滤器 ........................................... 39 6.2.4风量计算 ............................................. 40 第七章 环境保护及污染处理.......................................... 41 7.1 废水的处理................................................. 42 7.2 废气的处理................................................. 42 43 7.3 废渣的处理................................................. 7.4 噪声的控制................................................. 43 参考文献........................................................... 43 第 4 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 年产8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊(规格0.1g*12粒/盒)的车间工 艺设计 摘要:近年来,无论是国际市场还是国内市场,左氧氟沙星都呈热销态势,销售额连年大幅增长,制成胶囊剂能掩盖药物不良气味,提高药物稳定性。盐酸左氧氟沙星的主要作用机制为抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻碍细菌DNA复制,具有抗菌谱广、抗菌作用强的特点。适用于敏感细菌引起的轻、中度感染,如呼吸系统感染、泌尿系统感染、生殖系统感染、皮肤软组织感染等。本设计主要从车间设计原则与指导思想、生产工艺流程、物料衡算、设备的选型、车间平面布置、空调净化系统和环境保护等多方面体现盐酸左氧氟沙星胶囊的车间工艺设计。本次设计的生产工艺简单,比较适合中小型企业生产。 关键词:左氧氟沙星 胶囊剂 工艺流程 车间布置 第 5 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 Annual output of 80 million boxes of levofloxacin hydrochloride capsules in the workshop Process design(specification:0.1g*12/box) Abstract: In recent years, both in the international market and domestic market, levofloxacin is sell like hot cakes, sales growth for years, made into capsule drugs can cover up the bad smell, improve drug stability.The main effect of levofloxacin hydrochloride mechanism for inhibiting bacterial DNA gyrase activity, inhibiting bacterial DNA replication, has the characteristics of wide antimicrobial spectrum, strong antibacterial activity.Suitable for light, moderate infections caused by sensitive bacteria, such as respiratory system infection, urinary tract infection, infection of the reproductive system, skin and soft tissue infection, etc.The design principles and guiding ideology, mainly from the workshop production process, material balance, equipment selection, shop layout, air conditioning purification system and environmental protection and other aspects of levofloxacin hydrochloride capsules workshop process design.The design of simple production technology, suitable for small and medium-sized enterprise production. Keywords: levofloxacin; capsule; process; workshop layout 引 言 1、胶囊剂的概述 [1] 胶囊剂是一种常见的固体剂型，药用成分以及辅料被填封于空心的软质胶 囊中或硬质胶囊中而制成。 (1)胶囊剂的分类 一般胶囊剂分为两大类,硬胶囊,软胶囊，通常根据不同需要或原料性质制 成不同的胶囊类型。 市面上最被广泛使用的胶囊剂一般是口服的，因为携带使用都非常方便。不 过由于医疗方面的需要，促使了其他给药途径的胶囊剂形成，包括,植入胶囊, 气雾胶囊,直肠?外用胶囊等等。 (2) 胶囊剂的优点: 第 6 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 a、病人服药顺应性好; b、药物的生物利用度高且能够掩盖药物不良气味:胶囊剂中的药物是以粉末或颗粒状态直接填装于囊壳中，不受压力等因素的影响，所以在胃肠道中迅速分散、溶出和吸收，其生物利用度将高于丸剂、片剂等剂型; c、可完善其他固体剂型的不足: 含油量高的药物或液态药物难以制成丸剂、片剂等，但可制成胶囊剂; d、提高药物的稳定性;因药物装在胶囊壳中与外界隔离，避开了水分、空气、光线的影响，对具不良嗅味或不稳定的药物有一定程度上的遮蔽、保护与稳定作用; e、处方和生产工艺简单; f、可做到具有不同释药特性;可将药物按需要制成缓释颗粒装入胶囊中，达到缓释延效作用; (3)胶囊剂的质量检查 胶囊剂的质量包括,外观,装置差异,崩解时限?溶出度等方面。 a、外观 胶囊剂应洁净美观，饱满完好，无臭无粘连。 b、装置差异 ,含量测定,装量差异检查。 c、崩解时限 与片剂崩解时限检查方法相同。 d、溶出度 药效成分溶出的速度和程度，通常限度是以单位时间内溶出药效成分的百分比。生物利用度可由溶出度直观地反映出来。 2、盐酸左氧氟沙星胶囊 (1)盐酸左氧氟沙星简介 [2] 盐酸左氧氟沙星通过抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻碍细菌DNA复制，达到抗菌杀菌的作用。其作为氧氟沙星的左旋体，抗菌活性较氧氟沙星更强，大约为两倍。盐酸左氧氟沙星具有广泛的抗菌谱，对大部分革兰阴性细菌和部分革兰阳性菌有很强的抗菌活性，以及对支原体、衣原体的抗菌作用也相当可观，只是对厌氧菌和肠球菌的抗菌活性较差。 第 7 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 结构式: 分子式:CHFNO•HCl•HO 1820342 分子量:415.85 (2)主要药用价值 主要用于敏感细菌所引起的下列轻、中度感染、呼吸系统感染、泌尿系统感染、生殖系统感染、皮肤软组织感染、肠道感染、伤寒、败血症、粒细胞减少及免疫功能低下患者的各种感染。 (3)副作用 胃肠道反应:腹痛、腹泻、腹胀、呕吐等。 1. 2. 中枢神经系统反应:头晕、头痛、失眠等。 3. 过敏反应:皮肤瘙痒、水肿、起疹、渗出性红斑等。 4. 偶可发生:精神失常、血尿、静脉炎、关节痛、癫痫等。 5. 光敏反应:较少出现 6. 肾脏:偶见血中尿素氮上升; 7. 肝脏:可出现一过性肝功能异常; 8. 血液:时会出现贫血、白细胞、血小板减少等。 (4)药动学 [3] 据相关文献资料报道:成人每次口服盐酸左氧氟沙星胶囊0.2g(以CHFNO计)后0.71?0.14小时可达血药浓度高峰。盐酸左氧氟沙星在体内组182034 织中，排出方式主要是从尿液中排出，口服给药后两天内，尿中排出的原形药约占给药量的91%;三天内，从粪便中的排出药量少于给药量的3% ;约6%的药物以无活性代谢物的形式由尿中排出。 肾功能退弱者服用盐酸左氧氟沙星，需要适当调整服用剂量大小。因为此类 第 8 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 患者对药物的消除半衰期较长且清除率不高，会导致药物在身体内累积，长期如此会对身体造成严重伤害。 (5)药物相互作用 本品与尿碱化剂 减低本品在尿中的溶解度出现结晶尿 和肾毒性 本品与茶碱类 茶碱中毒症状，呕吐、抽搐、心悸 本品与环孢素并用 会导致环孢素的血药浓度升高 本品与丙磺舒 降低肾小管分泌，导致血浓度增高而产 生毒性 本品与含铝、镁的制酸药、铁剂等 降低本品的口服吸收 综上所叙，盐酸左氧氟沙星在临床应用以及新药开发上都具有非常重大的作用。盐酸左氧氟沙星胶囊的生产工艺路线经过多年的完善改进，有很成熟的经验借鉴，市场前景大好，各种类型的企业都适合投资生产，管理规划的好，能带来很好的经济效益。 这次的毕业设计，利用自己大学四年所学的专业知识，可以了解制药工艺设计的一般程序和方法，强化设计能力，为即将毕业迈上工作岗位做好理论的基础准备。所以本次设计是有很重要的现实意义。 第一章 指导思想和设计原则 1.1 指]导思想 年产8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊(规格0.1×12粒/盒)的车间工艺设计来源于实际工业生产的需要。其广泛的原料来源，低廉的成本，简单的生产工艺，又有可靠的经验借鉴，大中小各型企业都适合生产。 知道目前盐酸左氧氟沙星胶囊的配方以及完善的工业生产工艺，明确盐酸左 [4]氧氟沙星胶囊的临床应用和工艺设计。作为制药工程专业的毕业设计，能够培养与强化训练学生的工程设计的能力。 第 9 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 1.2 设计原则 1.2.1 厂区的选择和布置 根据GMP， 厂址选择的原则是应该彻底落实国家的方针，政策，遵守国家的法律法规;要正确处理好各种关系，一般说来是要从全局出发，统筹兼顾;而且要了解制药工业对厂址选择的一些特殊要求对于药厂的选择要综合考虑。一般说来，由于厂址对药厂环境有比较大的影响，要充分考虑环境保护和综合利用以及多方面的因素，包含风向、供水供电、交通、自然条件、地质地势等。 确定厂址的程序一般是:进行准备阶段?进行现场调查阶段?进行编制厂址选择报告阶段。对制定的几个方案，综合考虑，权衡各方面的优缺点，最终确定选择厂址的最佳方案。厂区的卫生、防火技术也要综合考虑进去，做到工艺流程简洁，车间设备布置合理紧凑，节省投资成本，周期短、收效高。 1.2.2 工艺流程 [5] 工艺流程是整个设计中最为重要的环节，是车间设计的核心，也是车间布置设计的依据，车间设计的成败与否取决于工艺流程的设计是否合理、高级。本次工艺流程的设计是一些已投入生产的成熟的工艺流程的基础上，根据GMP规范和具体生产需要，进行的一些改造和完善，且对不同的剂型进行不同的工艺路线设计。 1.3 设备的选型 为了满足GMP要求，本产品的生产过程中所用到的设备的应符合以下规范:(1)车间洁净室内的设备都需是不易被污染的;(2)设备的容量不能太大或太小，要尽可能与每批的生产量相适应;(3)设备不能掉落屑末、粉末，设备表面用金属喷涂保护，防止氧化腐蚀;(4)对与振动和产生噪声的设备，应分别采用消振、隔音消音处理;(5)压缩、干燥用的空气、懒惰气体应加净化装备，防止污染;(6)设备参数满足验证要求。 第 10 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 1.4 制剂车间的布置 遵循GMP规范，设计应符合的原则有:(1)为了确保能够有效的管理生产过程进行，以及生产操作的执行，应按工艺流程对车间进行合理布局规划，保证车间布置合理、紧凑。(2)车间布置要合理布置传递窗和缓冲间，避免药物的交叉污染。做到人流物流协调;工艺流程协调;洁净级别协调。(3)车间一般的生产区、中间储存区域和辅助区要合理布置，充分利用空间。(4)洁净级别相同的区域要尽量布置在一块，方便空调管道的布置。(5)车间地面采用水磨石地面，墙体不能有任何异物脱落。(6)采光、通风良好。 1.5 空调净化系统 空调净化系统的是用来控制洁净室内浮游微粒以及微生物对药品生产的污染，这样才会使洁净室内的生产环境的空气洁净度符合设计的工艺要求。根据GMP对洁净厂房的环境控制要求，做出相应措施。一般来说，常规使用的空气净化措施主要有三点:(1)空气过滤(2)组织气流排污(3)提高室内空气静压。而通常来说，洁净室的换气次数是根据药品生产环境对洁净度来确定的，包括确立温、湿度、新风量等相关数据。 第二章 工艺流程设计 2.1 工艺设计参数 2.1.1 产品方案 表 2.1 产品方案 产品名称 产品性状 产品规格 产品包装 盐酸左氧氟沙星胶 硬胶囊 0.1g×12粒 铝塑包装 囊剂 第 11 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 2.1.2 生产计划 (1)年产量:8000万盒盐酸左氧氟沙星胶囊; (2)工作日:300天; (3)每天:两班; (4)每班:8小时 处理一批。 2.2生产工艺设计 2.2.1粉碎筛分 粉碎主要是指借机械力将固体物料碎成粉末的操作过程。它有利于提升药物的溶出度，使疗效明显增强;使药物有较好的流动性，药效成分的均一，多种剂型被制成;有利于提高制剂质量。 不同原辅料的不同性质和要求决定了不同的粉碎方法:,干法粉碎,湿法粉碎,低温粉碎等。 筛分是紧跟粉碎操作后的步骤，主要目的是使物料颗粒大小均匀相近，以保证原辅料的均一性。 2.2.2混合 混合是指用机械设备使不同固体粉末相互分散的过程，使之达到均匀状态，是固体制剂生产中的一个基本单元操作。目前在药厂中大批量生产中的混合过程一般是采用搅拌或容器旋转使物料来混合。 操作方式分为两种:,间歇式混合,连续式混合 2.2.3 制粒 制粒是一个重要的单元操作，系指将粉末、水溶液等状态的物料经加工成具有一定大小形状的粒状物的过程，绝大部分固体制剂通常都要经过制粒。制粒保 第 12 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 证颗粒形状通常分干法、湿法、流化、喷雾法四大类。不同的制粒方法，得到的颗粒的形状、大小将不同，而且崩解性、溶解性也不同，从而会影响药效。 2.2.4 干燥 干燥是使用热能带出湿分而获得干燥药物的过程，该单元操作非常重要。在制剂生产中，干燥除去的湿分一般为水，最大限度地去除其中的湿分，使其达到合格固体产品的要求。干燥方式有:?热传导?热辐射?对流?介电等。 2.2.5 填充 空胶囊的选择应按照药品规格所占的容积，现有000、00、0、1、2、3、4、5号共八种型号。 工艺过程:空胶囊的排序与定向?空胶囊剂的体帽分离?填充药物?剔除空胶囊?闭合胶囊?出囊?清洁 操作条件:,温度:25?C左右 ,相对湿度:35%,45% 2.2.6包装 本品采用泡罩式包装，即把被包装物品充填在由模具成型的泡罩状的空穴之中，上面具有铝箔与树脂薄膜进行热封和，经冲压成为一定形态的包装。 泡罩式包装具有不互混、方便携带、密封性好，服用不浪费等优点。由于重量轻，装箱不用缓冲材料，节省成本，销售方便，有较广的适用范围。 2.3 工艺流程示意图: 第 13 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 原辅 料 粉碎 粗筛 精筛 30万级 配料 3000000级 填充物制备 (粉末、颗粒、小丸等) 消毒 装囊 空心胶囊 消毒 包装 内包装材 料 外包装 外包装材 料 入库 图 2.2 硬胶囊剂生产工艺流程方框图及环境区域划分 第三章 物料衡算 物料衡算是车间工艺设计中第一个计算项目，它可以决定着设备车间工艺设 计和选型，这样也就影响车间布局等等。一般说来，工艺设计的可靠程度就是依 靠着物料衡算结果的正确与否。 第 14 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 3.1 初步物料衡算 每小时生产能力计算:根据设计任务，盐酸左氧氟沙星胶囊的年生产能力为8000×12=96000万粒/年; 年生产天数的确定，一般制剂生产时间考虑到国家法定节假日和车间检修时间等，设定共计65天，则年工作日为:365-65=300天。 每天两班，一班按8小时工作计算一年工作300×16=4800h,平均生产20万粒/时。 3.2 质量守恒定律 质量守恒定律是“质量不会凭空减少或增加，进入一个系统的全部物料量的总和必定等于离开这个系统的全部物料量，过程中损失量和在系统中积累量的总和。”质量守恒定律的数学表达方式可以用下式表示: 3.2.1质量守恒定律:?G=?G+ ?G+?G...........式3.1 进出损积 G式中 ?—输入物料量总和; 进 ?G—离开物料量总和; 出 ?G—总的损失量; 损 ?G—系统中积累量。 积 3.2.2衡算基准:一年生产300天，产量为320万粒/天，160万粒/批，20万粒/时 盐酸左氧氟沙星胶囊:规格为0.1g/粒 处方为(0.2g/颗，不包含胶囊壳): 盐酸左氧氟沙星 0.1g 可溶性淀粉 0.07g 第 15 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 乳糖-水合物 0.02g CMS-Na 0.01g 对处方中各原辅料投入消耗进行物料衡算，设定各工序操作损耗如下: 制粒(0.1%) 筛分(0.1%) (0.4%) 粉碎混合(0.1%) 填充(0.1%) 包 装 8-33原辅料: 盐酸左氧氟沙星:9.6×10×0.1×10kg=96×10kg 8-33可溶性淀粉:9.6×10×0.07×10kg =67.2×10kg 8-33乳糖-水合物:9.6×10×0.02×10kg =19.2×10kg 8-33CMS-Na:9.6×10×0.01×10kg =9.6×10kg 根据各工序损耗，可计算出原辅料的输入的物料量 原辅料: 盐酸左氧氟沙星: 396×10kg?99.6%?99.9%?99.9%?99.9%?99.9%=96772.05kg 可溶性淀粉: 367.2×10kg?99.6%?99.9%?99.9%?99.9%?99.9%=67740.44kg 乳糖-水合物: 319.2×10kg?99.6%?99.9%?99.9%?99.9%?99.9%=19354.41kg CMS-Na: 39.6×10kg?99.6%?99.9%?99.9%?99.9%?99.9%=9677.21kg 表3.1 年产9.6亿粒盐酸左氧氟沙星胶囊物料平衡 物料 用量/kg 物料 用量/kg 盐酸左氧氟沙星 96772.05kg 输 输 盐酸左氧氟沙星胶囊 192000kg 可溶性淀粉 67740.44kg 乳糖-水合物 19354.41kg 损失 1544.1kg 入 出 CMS-Na 9677.21kg (损失率为0.80%) 第 16 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 总计 193544.1kg 总计 193544.1kg 胶囊壳的衡算 88实际需要的胶囊壳为9.6×10?99.9%=9.61×10个 损失的胶囊壳为100万个。 (2)包装材料的衡算 包装方式:每板12粒,每盒1板,每箱100盒。 表3.2 本品的包装材料损耗百分比 内包装材料 铝箔 PVC 纸盒 说明书 纸箱 损耗比 0.5% 0.5% 0.5% 0.5% 0.1% 内包装材料 84 铝箔:9.6×10?12?(1-0.5%)=8040×10张 损耗400000张 84 PVC: 9.6×10?12?(1-0.5%)=8040×10张 损耗400000张 外包装材料 4 纸盒:8040×10个 损耗:400000个 4 说明书:8040×10张 损耗:400000张 纸箱:800800个 损耗:800个 表3.3 包装材料的衡算 输 入 输 出 448040，108000，10内包装材料 铝箔 张 盐酸左氧氟沙星胶囊 板 448040，108000，10 PVC 张 盒 800000 箱 第 17 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4外包装材料 纸盒 8040×10个 损失:400000张铝箔 400000张PVC 4 说明书8040×10张 400000个纸盒 400000张说明书 纸箱 800800个 800个纸箱 3.3物料衡算流程方框图: 原辅料 193544.1kg 损失774.2kg 粉碎 192769.9kg 损失192.8kg 筛分 第 18 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 192577.1kg 损失192.6kg 混合 192384.5kg 损失192.4kg 胶囊壳 制粒干燥 .1kg 192192.1kg 损失192.1kg 9.61亿个 胶囊填充 损失100万胶囊壳 4 9.6亿颗胶囊 8040×10张 铝箔 损失400000张 铝塑内包损失400000张 4 8040×10张 装 PVC 4 8000×10张 损失400000个 48040×10个 损失400000张 纸盒 外包装 4 8040×10张 说明书 损失800个 800000箱 800800个 纸箱 成品 图3.4 物料衡算流程框图 第四章 设备的选型 根据总的物料流程可确定每批的投入量，从而对工艺流程的操作和和具体生产能力的需要选择出所需要的设备。 第 19 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4.1、粉碎设备 4.1.1 粉碎设备的类型 粉碎机种类繁多，且许多制剂生产中的设备内部均带有筛分功能。据粉碎后颗粒的粒度不同，一般可分为粗碎、中碎、细碎和超细碎。粉碎设备大致可分为:(1)球磨机;(2)锤击式粉碎机;(3)气流粉碎机;(4)胶体磨;(5)轴流撞击式粉碎机等等。各粉碎机的特点如下: 球磨机 球磨机粉碎得到的一般是200目筛的极细粉末，操作密闭，适合脆性药物，粉尘比较少，能处理多种物料，但是粉碎效率较低，不易清洗，是较古老的粉碎设备。 锤击式粉碎机 锤击式粉碎机是一种撞击式粉碎机，对于各种类型原料的粉碎操作几乎都能够胜任。因为操作方便，形成比较均匀粉碎成品粒度，适合医药厂生产不同规格的原料。又因为结构简单，所以维修和更换损坏部件很容易，但是其缺点也是机器内部件产热量大，零件易损坏。 气流粉碎机 气流粉碎机，又称流能磨。气流粉碎机:又称流能磨，所得成品为超细粉，成品粒度均匀;低熔点或热敏感物料的粉碎都可以选择本机;设备结构较紧凑、磨损比较小，又维修比较容易，但是动力消耗大，成本消耗较高;一般适用于精细粉碎。 考虑到本设计盐酸左氧氟沙星胶囊的工艺要求及生产规模，本人在本设计中选用气流粉碎机。 4.1.2 粉碎设备的选型 (1)概述 现在制药业使用的气流粉碎机一般有:?扁平式?循环管式?对喷式?流化对射式等。该次设计本人选用QS系列扁平圆盘式。QS系列的气流粉碎机是当前 第 20 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 主流的粉碎机。 (2)特点 a.适用干式脆性、热敏性、低融点物料的超微粉碎;b.得到微米级和亚微米级的超微颗粒;c.能实现自动化操作，节省人力。 (3)主要技术参数: 表4.1气流粉碎机参数 参数/型空气耗量生产能力空压机功粉碎压力号 (m?/h) (kg/h) 率(kw) (m pa) QS50 0.6--0.8 0.5--2 7.5 0.6--0.9 QS100 1.1--1.55 2--10 13--15 0.6--0.9 QS300 5.0--6.0 10--75 37 0.6--1.0 QS350 7.2--10.8 30--150 65--75 0.6--1.0 QS600 10.2--13.6 200--600 80--96 0.6--1.0 由物料衡算图可知，年消耗原料量为:193544.1kg 则可得每批消耗原料量为: 193544.1kg/(300×2)=322.6 kg 故本设计选择QS600型号，其外形图如下: 图4.2 QS-600气流粉碎机 第 21 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4.2筛分设备及选型 4.2.1筛分设备 药筛(标准筛)可分为:,编织筛,冲制筛。我国药典按筛孔内径的大小规定了9种筛号，其规格如下所示: 表4.4我国药典按筛孔内径的大小规定 筛号,号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 筛孔内径,um 2000 850 355 250 180 150 125 90 75 相当的标准筛,目 10 24 50 65 80 100 120 150 200 ?双曲柄摇动筛 筛网、偏心轮、连杆、摇杆等几部分就组成了双曲柄摇动筛。其消耗功率较小;维修费用较高;生产能力较低。一般用于粒度分布的测定。 ?旋转式振动筛 旋转式振动筛主要是由筛网、重锤、电动机、弹簧等组成。旋转式的分离效果比较好;单位筛面积处理能力大;占地面积小;重量轻等优点，而且维修费用低;分离效果高;能连续操作。振动筛生产能力较大，常用于规模较大的生产。 ?悬挂式偏重筛 悬挂式偏重筛主要是由筛网、偏重轮、电动机、接收器等组成。悬挂式偏重筛可密闭操作，因而能有效防止粉尘飞扬。此外，根据需要可采用不同规格的筛网。 4.2.2筛分机选型 据查阅文献获得以下ZS系列筛分机的具体参数如下: 表4.5筛分机的具体参数 型号 ZS-350 ZS-515 ZS-650 ZS-800 ZS-1000 ZS-1500 生产能力40-500 60-600 80-800 150-1200 300-2000 350-2800 (kg/h) 过筛目数 12-120 12-200 12-200 12-200 5-325 5-325 第 22 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 电机功率0.55 0.55 0.55 0.75 1.5 2.2 (kw) 主轴转速1380 1370 1370 1500 1500 1500 (rpm) 外形尺寸540×540710×710880×8801000×1100×1600×(mm) ×1060 ×1290 ×1350 1000×1100×1600× 1000 1200 1060 净重(kg) 100 180 250 300 350 400 4.3混合设备 4.3.1 混合设备的类型 混合设备的分类:,固定型 ,回转型 ,复合型，不同类型的混合设备的运行特点和结构都有很大的差异。现在制药业常用的混合设备有下列几种: V型混合机 V型混合机是由两个大小不同的圆筒交叉组合而成，由于呈V字形，故称V型混合机，依靠容器旋转使物料来混合。优缺点对比为: 优点:结构不复杂、操作简单、经济节省成本、容易维修和清理等。 缺点:不适用于大批量物料的混合，且混合时会产生粉尘飞扬。 槽型混合机 槽型混合机通过剪切力使混合筒中的原辅料均匀混合。结构简单，操作维修方便。但混合效率不高，每次操作比较耗时。 多向运动混合机 多向运动混合机是一种依靠容器多向转动的混合机，其一系列的运动方式包含翻转、摇旋、平移等。由于混合点多，混合效果好，避免了原辅料跑漏飞扬和积累状况。 特点:混合均一，批处理效率高，产生粉尘极少、易维护和清理等优点。 该次设计本人选用三维多向运动混合机。 第 23 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4.3.2混合设备的选型 4.6 SYH系列三维运动混合机设计参数一览表 型号 混合桶容积最大装料容电机功率外型尺寸 重量(kg) 规格 (l) 积(l) (kw) (mm) 1010×SYH-200 200 160 2.2 800 670×670 1800×SYH-400 400 320 4 1200 1400×1350 2400×SYH-600 600 480 5.5 1500 1800×1650 由物料衡算图可知，年混合量为192577.1kg;则可得每批的混合量为: 192577.1kg/(300×2)=320.9kg 故本设计选择SYH-600型号，其外型如下图: 图4.7 SYH-600三维多向运动混合机 第 24 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4.4 制粒和干燥 4.4.1制粒设备 由于各种颗粒物理性质有很大差异，比如大小形状、强度、溶解性不同，就会有不一样的药理作用，所以选择制粒方法时要视具体颗粒的性质而定。制粒设备目前较常用有下列几种: 1. 湿法制粒机 湿法制粒机是经过表面润湿制成的颗粒，表面质地光滑、美观，耐压性和耐磨性都明显增强。基于这些优点，湿法制粒在医药工业中用到的比较多。 2. 流化床制粒 流化床制粒机是集混合、制粒、干燥等多种操作于一身的设备，其优点非常多，简化工艺，节约时间，整粒时间短; 3. 喷雾制粒机 喷雾制粒机是将原料中的水分直接带走得到干燥颗粒的设备。通过将药物溶液或混悬液喷置于干燥室的热气流中的方法。优点有干燥时间短，温度变化不大，能处理热敏物料等。 综合上述几种机器对比，以及考虑本品的具体物理性质和为达到设计目的，选用流化床制粒机比较合适。 4.4.2干燥设备 不同的干燥方法及设备具有不同的生产能力和干燥程度，要根据原料的性质挑选干燥设备。当前制剂中用的比较广泛的设备如下: 1. 厢式干燥器 厢式干燥器以热能带走药物中的湿分从而得到干燥药物，是较为古老的一种设备。缺点有:耗能大，飞尘多，污染较重。 2. 流化床干燥器 流化床干燥器利用热空气不断地纵向跳跃，物料层形成“沸腾床”蒸发面增大，使物料进行快速干燥。该机优点是操作方便，温度均匀，热传递效果好，热量损失少。 第 25 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 3. 喷雾干燥器 喷雾干燥器是一种可以实现机械自动化的设备。当前的有三种方式:,气流式,压力式,旋转式。 特点:干燥效率高，温度变化不大，可以处理热敏性的物料;能够调整，可以实现机械化、自动化。 综合以上干燥的几种机器比较，以及本品的物性和设计要求，宜选用流化床干燥器。 4.4.3设备的选型 结合制粒和干燥的几种机器比较，及综合考虑本品的物性和设计要求(包括机器的资金方面)，宜采用沸腾制粒干燥机: 1.工作原理:物料经过高热的气流黏在一起形成均匀的颗粒。气流分布板有两种:,孔板,涡旋板， 1)在一台设备中实现混合、制粒、干燥多步操作，缩短工序操作， 2.特点:( 降低了被污染的机会;(2)批处理效率高;(3)经处理的物料颗粒粒度均一，质量上佳;(4)处于负压下工作，设备密封全方面处理，里面容易清洁。 3.FL系列沸腾制粒干燥机主要技术参数 表 4.8沸腾制粒干燥机主要技术参数 机 3 5 15 30 60 120 200 300 500 型 参 数 原料容器容量(L) 12 22 45 100 220 420 670 1000 1500 直径(mm) 300 400 550 700 1000 1200 1400 1600 1800 生产能力最小(kg) 1.5 4 10 15 30 80 100 150 250 最大(kg) 4.5 6 20 45 90 160 300 450 750 风机风量(?/h) 1000 1200 1400 1800 3000 4500 6000 7000 8000 风压(? 水) 375 375 480 480 950 950 950 950 950 第 26 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 功率(kw) 3 4 5.5 7.5 11 18.5 22 30 45 蒸汽消耗量(kg/h) 15 23 42 70 141 211 282 366 451 压缩空气耗量(? 0.9 0.9 0.9 0.9 1.0 1.0 1.1 1.5 1.5 /min) 主机重量(kg) 500 700 900 1000 1100 1300 1500 1800 2000 蒸汽压力(mpa) 0.3—0.6 温度(?) 室温-120?范围内可调节 作业时间(min) 随物料特性而定45--90 物料收得率(%) ?99 噪声dBA 风机与主机隔离安装，噪声?75dBA 4.5填充设备 4.5.1填充设备的类型 根据设备的主工作盘运动的方式，填充设备一般的可分为两种类型，有:?间歇式回转型;?连续式回转型。一般地，间歇式回转型和连续式回转型在生产工艺过程很相似，只是在执行的动作方面存在不同。一般地，现在很多药厂使用的都是间歇式回转型的胶囊填充机。本设计也是使用间歇式回转型的胶囊填充机。所以简单介绍间歇式回转型的胶囊填充机的结构以及工作原理。 间歇回转式全自动胶囊填充机的工作台面上没有可绕轴旋转的主工作盘，主工作盘可带动胶囊板作轴向旋转。围绕主工作盘设有空胶囊排序与定向装置、拔囊装置、药物填充装置、剔除废囊装置、闭合胶囊装置、出囊装置和清洁装置等。工作台下的机壳内设有转动系统，其作用是将运动传递给各装置或机构，以完成相应的工序操作。 一般地，可绕轴旋转的主工作盘一般是设在间歇式回转型全自动的胶囊填充机的工作台面上。本机(间歇式回转型全自动的胶囊填充机)还设有本机(间歇式回转型全自动的胶囊填充机)一般的还有转动系统，一般不可见，通常是在工作台下的机壳内。 工作时，自贮囊斗落下的杂乱无序的空胶囊经排序与定向装置后，均被排列 第 27 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 成胶囊帽在上的状态，并逐个落入主工作盘上的囊板孔中。在拔囊去，拔囊装置利用真空吸力使胶囊体落入下囊板孔，而胶囊帽则留在上囊板孔中。在体帽错位区，上囊板连同胶囊帽一起移开，并使胶囊体的上口置于定量填充装置的下方。在废囊剔除区，剔除装置将未拔开的空胶囊从上囊板孔中提出去。在胶囊闭合区，上 、下囊板孔的轴线对中，并通过外加压力使胶囊帽与胶囊体闭合。在出囊取，闭合胶囊被出囊装置顶出囊板孔，并经出囊滑道进入包装工序。在清洁区，清洁装置将上、下囊板孔中的药粉、胶囊皮屑等污染物清除。随后，进入下一个操作循环。由于每一区域的操作工序均要占用一定的时间，因此主工作盘是间歇转动的。 装囊顺序: 1.空胶囊的排序与定向 为防止空心胶囊变形，出厂的机用空心硬胶囊均为体帽合一的套合胶囊。使用前，首先要对杂乱胶囊进行排序。 2.空胶囊的体帽分离 经定向排序后的空胶囊还需将囊体与囊帽分离开来，以便将药物填充进去。空胶囊的体帽的体帽分离操作可由拔囊装置完成，该装置由上、下以及真空系统组成。 3. 填充药物 当空胶囊体、帽分离后，上、下囊板空轴线随即错开，接着药物定量填充装置将定量药物填入下方的胶囊体中，完成药物填充过程。 4.5.2填充设备的选型 运动方式不同，全自动胶囊填充机类型分:,间歇回转,连续回转。根据盐酸左氧氟沙星胶囊的生产工艺要求以及年产量本人选用NJP-1200系列全自动胶囊填充机，其图形以及主要技术参数如下: 第 28 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 图 4.9 NJP-1200系列全自动胶囊填充机 表4.10 NJP-800/NJP-1200全自动胶囊填充机主要技术参数 型 号 NJP-800 NJP-1200 最大生产率 800 粒/min 1200粒/min 适用胶囊 00、0、1、2、3、4、5 00、0、1、2、3、4、5 填充剂型 粉末，微丸，颗粒 粉末，微丸，颗粒 总 功 率 3.53w 3.53kw 整机净重 700kg 900kg 主机尺寸 700×900×2100 970×800×2170 4.6 辅助包装设备及其他 4.6.1铝塑自动泡罩包装机 工艺过程 利用透明塑料薄膜及薄铝箔将胶囊剂药物密封夹固在它们中间，这样的包装形式叫做铝塑包装。具体过程如下: 成型?加料?检修?印刷?密封?压痕?冲裁 第 29 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 DPP系列铝塑自动泡罩包装机 该系列机拥有变频调速与机、电、光、气一体化控制技术，是最近年推出的改进型设备。该机符合创新设计，功能先进，具有生产能力强，操作简单的优点。 表 4.11 DPP-250型、140型平板全自动铝塑泡罩包装机主要技术参数 项 目/型 号 DPP-250C DPP-140型 冲裁频率 20-30次/分 20-35次/分 最大生产能力 4.8-25万 粒/h 2.4-12万 粒/h 行程可调范围 60-120 mm 60-120 mm 电源及总功率 380 V 50 HZ 6 kW 380 V 50Hz 3.1 kW 整机外形尺寸 2400 mm×600 mm×1560 mm 2100mm×550mm×1300 mm 整机质量 750 kg 300 kg 由于已知每小时产胶囊20万粒，故选择DPP-250型 4.6.2装盒机 将一个贴有标签的药品与一张说明书一起装入包装纸盒的一种医药包装机械叫药品装盒机。装盒机可分为卧式或立式两种，其工艺原理是:将冲裁好的纸板供给包装机，而后由包装机充填药品并成型封口。 CM-300型多功能自动装盒机 本机具有纸盒自动成型、自动折叠药品说明书、打印生产日期及批号、将药板连同说明书装盒、自动检测、对缺陷品自动剔除等功能。 本机特点:具有结构先进、操作方便、故障自动报警显示、维修方便等。 表4.12 CM-300型多功能自动装盒机主要技术参数 品牌: 龙腾 型号: CM300 速度: 250-300盒/min 功率: 4.5kw 重量: 2700KG 转台承重: 2700KG 转台高度: 1M 第 30 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 电压: 380V 50HZ 适用行业: 制药工业 纸盒规格: 20*16*80 4.6.3装箱机 纸箱用于包装时，以箱坯或叠合箱片供给装箱机。其具体过程:包装纸箱的 供给?开箱?盒装药品的排列和装箱?封箱。 开箱机 1. KX-01全自动开箱机概况 开箱、成形、下底折叶折曲全部都是自己完成的。 2.主要技术参数 表4.13 全自动开箱机主要技术参数 型 号 KX-01 适用纸箱 L200-500 W150-400 H100-450 mm 台面高度 750?50 mm 封箱速度 600-720 箱/h 机械尺寸 1700×1930×1500 mm 使用电源 220/380 50/60 Hz 使用气源 5-6 kg/cm? 使用胶带 48.60.72 mm 机械重量 600 kg 装箱机 1. ZX-01电动装箱机概况 常见的包装方式一般有三中:?侧装侧封式?立装立封式?裹包式。 2.特点 电动装箱机是一种智能性全自动装箱机，采用高速分配装置包装各种容器， 包装塑料扁瓶、圆瓶、不规则形瓶，各种大小玻璃瓶，圆瓶、椭圆形瓶、方形罐 及纸罐等，另外也适用于带隔板的包装箱。 3. 主要技术参数表 第 31 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 4.14 电动装箱机主要技术参数 型号 ZX-01 适用纸箱 L200-500 W150-400 H100-450 mm 台面高度 750?50 mm 装箱速度 600-720 箱/h 机械尺寸 2000×2300×2000 mm 使用电源 220/380 50/60 Hz 使用气源 5-6 kg/cm? 机械重量 1000 kg 封箱机 1. FX-01全自动折盖封箱机概况 箱盖折入，封箱操作流畅轻松，搭配自动包装机使用效果显著，并且胶带自 动粘贴。 2. 主要设计参数 表4.15封箱机主要设计参数 型 号 FX-01 适用纸箱 (L)200-500 (W)220-420 (H)180-500 mm 台面高度 最小(min.)650 mm 最大(max.)800 mm 封箱速度 18-25 箱/min 机械尺寸 L 2300 W 650 H 1500 mm 使用电源 110 V,200 V 50/60 Hz 使用气源 5-6 kg/cm? 使用胶带 48 mm,60 mm 机械重量 400 kg 4.6 主要工艺设备 盐酸左氧氟沙星胶囊剂生产工艺设备一览表 第 32 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 表 4.16主要工艺设备:胶囊剂生产工艺设备一览表 尺寸 设备名称 型号规程 单机生产能力 台数 (mm) 2200*15 粉碎筛分机 QS-600 200-600 kg/h 1 80*2560 2400*18多向运动混合机 SYH-600 300-540kg/h 1 00*1650 2340*17沸腾制粒干燥机 FL-200 100-300 kg/h 1 00*3800 970*800全自动胶囊填充机 NJP-1200 7.2万粒/h 3 *2170 2400*60铝塑自动泡罩包装机 DPP-250 4.8-25万粒/h 2 0*1560 2100*17 装盒机 CM-300 250-30盒/min 1 00*1680 1700*19 开箱机 KX-01 600-720 箱/h 1 30*1500 2000*23 装箱机 ZX-01 600-720箱/h 1 00*2000 2300*65 封箱机 FX-01 18-25 箱/min 1 0*1500 第五章 车间的平面布置设计 车间布置设计是制药工程车间设计中的一个重要步骤。按照车间布置的基本原则，有效的车间布置将能够实现使车间内的人、物料和设备在空间上最合理的组合，劳动成本有效降低，工业事故减少发生，空间利用率提升，工作环境条件改善，生产效率提高。因此，车间布置设计应遵循设计程序的原则，进行详细而周密的考虑。 5.1车间布置 第 33 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 胶囊剂的生产工序及区域划分，相同的设备要求布置位置尽可能集中或对称，体现生产的协调性，以利于提高生产效率。车间里的设备布置与工艺流程相对应，满足生产工艺和GMP等要求。为了提高生产效率，满足GMP的前提下，设备的布置显得较为紧密，提高各生产工序的衔接程度。 车间布置是否合理，关系到日后的施工、设备安装与检修、厂区建设等。制剂生产设备的要求较高，设备有磨损或腐蚀是不可避免的。因此需要定期对设备检修、维护和更换。并且工艺设备的布置要整齐利落，节约成本。 生产过程中对于易腐蚀的物料，应格外注意放置，设备、地面和墙体都应有相应的防护措施。而可能产生的有害或易燃气体需要经过处理后达到排放标准方可向大气排放。 合理布置空调通风系统，保证生产所需的洁净度，同时采取必要的节能技术和安全防范措施。洁净室需保持一定的压差，防止交叉污染。建立参观走廊，可以随时观察车间具体情况，还能减少空调系统的能量消耗。 其布置设计必须考虑的因素是:?设立专属的通道针对人和物料进出洁净区域，尽可能地缩短生产区内物料的流通的路线，减少被污染机会。?不允许在操作车间内放置杂物?同一操作车内只允许生产一种品种的一种规格的产品。?相同的设备要求布置位置尽可能集中或对称，体现生产的协调性，以利于提高生产效率。?为了确保包装区域内的记录清楚准确详细，必须阻挡包装线。?工艺设备的布置要整齐利落，防止交叉干扰。 厂房平面外形通常用L型、长方型、T型，M型和U型，尤以采用长方型为多。本次设计采用长方型。 1. 车间总平面面积 车间距为6m，跨距按6m布置，根据工艺流程，制备车间为非洁净车间，制剂生产车间为洁净车间，该车间仅用30万洁净级别单元操作区。又根据物料衡算、设备选型结果，可以得出厂房建筑的承重柱在平面中排列形成的网格为 226mm×6()，车间的总平面面积为42×27() 2. 洁净室车间平面布置 车间面积为设备所占面积和外围所留出操作空间面积与走廊面积和辅助操作设备所需空间之和。每台设备前后左右各留出一米的空间，故各操作工序单元 第 34 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 所需面积为A=(设备长度+2)×(设备宽度+2)+走廊面积。(厂房高度为4.5m) 车间平面图知，各洁净室的面积约为: 走廊:2.5m，墙壁厚0.3m 根据各设备的长度和宽度所确定出洁净区面积如下: 30万级洁净区:粉碎、筛分、混合、制粒、干燥、工具清洗、存放、质检、消毒、装囊、包装、缓冲、男二更、洗手消毒、贮料称配、女二更、洗衣、整衣、洁具室。 230万级洁净区根据设备长度和宽度估算出车间总的面积为A=453m 30 3体积:V=453×4.5=2038.5m 1 2本车间设计有效面积为:1134m。其布局特点是:(1)车间布置紧凑、流程安排合理;(2)人流、物流分开，控制区人员和一般人员分开通行，以防环境污染;(3)四周布置参观走廊，便于观察操作，又可空调系统的能量损耗。 在进行本车间平面布置时应根据GMP的要求，将每个工序准确地确定其洁净厂房等级。依据洁净室洁净度的要求以及实际生产过程中满足生产工艺，设计了盐酸左氧氟沙星胶囊生产车间平面布置图。 5.2 车间平面布置图(见附图3) 5.3车间布置GMP要求 车间布置是一项以GMP为准则，按生产工艺流程要求，确定全部设备在平面和空间中的位置，相应地确定厂房或框架的结构形式的创造性构思活动过程。车间布置也为土建、采光、采暖、通风、水电气、管道等专业的设计提供依据。设计建成的车间厂房必须能够满足对药品安全性的需要，这样才能保证生产出来的药品卫生安全。 胶囊制剂车间合理布置，需要做到使车间人流物流出入口尽量与厂区人流物流通道相吻合，由于胶囊制剂粉碎过程发尘量比较大，应当位于当地常年风向的下游。在决定厂房总图方位时，厂房总轴应尽量布置成东、西向，以避免有大面积的窗强受日晒影响。胶囊剂生产及配套区域的设置要求见下表: 表5.1 胶囊剂生产及配套区域设置要求 第 35 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 区 域 要 求 配套区域 仓储区 按待验、合格、不合格划分 原辅料，包装材料成品库 温度、湿度、照度要控制 取样室，特殊物品区 称量区 宜靠近生产区、仓储区 粉碎区，过筛区 环境要求同生产区 称量工具清洗、存放区 制粒区 温度、湿度、洁净度、压力要控制 制粒室，干燥室，总混室， 干燥器的空气要净化、流化床要防爆 制粒工具清洗区 胶囊填充区 温度、湿度、洁净度、压力要控制 冲模室 包装区 干燥区内包装环境要求同生产区 内包装、中包装、外包装， 同品种包装线间距1.5m不同品种间要各包装材料存放区 设屏障 中间站 环境要求同生产区 各生产区之间储存、待验 室 废囊处理区 废囊室 辅助区 设备、工器具清洗室，清 位于洁净区之外 洁工具洗涤存放室，工作 服洗涤、干燥室，维修保 养室 质量控制区 分析化验室 第六章 空调系统设计 一般的，关于车间的空调净化系统的主要设计目的是减少生产区空气中的无关生产的物质，设计思想是通过空调系统供应足够多的新鲜的空气，使这些空气进入到生产区排去那些旧空气，这样就使得药物在生产中被污染的可能性大大的降低。 第 36 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 6.1 空气净化要求 药品生产洁净室的空气洁净度划分为四个级别，详细内容见下表: 表6.1 药品生产洁净室的空气洁净度划分等级表 洁净级别 尘粒最大允许数/m3 微生物最大允许数 ?0.5μm ?5μm 浮游菌/m3 沉降菌/皿 100 3500 0 5 1 10000 350000 2000 100 3 100000 3500000 20000 500 10 300000 10500000 60000 1000 15 6.2生产车间空调净化系统的设计 通过空调系统供应足够的空气，减少生产区中异物，除去污染产品的微尘，并调节所需的温湿度。空调净化系统按照空气处理设备的设置情况可分为集中式净化空调系统和分散式净化空调系统。其中集中式净化空调系统是多数药厂采用的方式，一般是将各种处理设备集中设置在空调机房内，由风管送入各房间。 6.2.1设计参数 ? 室内温湿度 参照GMP对胶囊剂生产环境要求和人员的生产方便，以及设备的热负荷等情况，一般胶囊剂生产车间的空调房温湿度范围设定为如下表: 表6.2 空调室的温、湿度范围 房间性质 温 度 湿 度 冬 季 夏 季 冬 季 夏 季 生产工艺有温湿度要求的洁净室 按生产工艺要求确定 oo生产工艺无温湿度要求的洁净室 22-24c 26-28c 45-55% 50-70% 第 37 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 oo人员净化及生活用室 16-20c 26-30c ? 洁净室换气次数 不同洁净度级别的换气次数不等，一般情况如下所示: 表6.3不同洁净度级别的换气次数表 洁净度 100级 10000级 100000级 段面流速/(m/s) 垂直0.25，水平0.35 换气次数/(次 300,400 50,80 20,50 /h) ? 洁净室压力 为保证洁净室的洁净度，外界污染空气不能进入洁净室，高级别洁净室必须维持一定的正压，洁净室与相邻操作间的压差在5Pa之上，洁净室与室外的压差至少为10Pa。 洁净室内正压保持所需的送风量计算式:送风量=排风量+回风量+渗透风量，渗透风量>0,即是正压;渗透风量<0，即是负压。 ? 噪声 当空调系统处于运行状态时，洁净室内的噪声不得超过65dB;当正常生产时，洁净室内的噪声不宜大于70dB;最高不得超过75dB。 6.2.2 洁净室空调洁净化方案 ? 制冷方案 本车间采用组合式空调机组制冷装置，在空调净化系统管路终端安装。对空调的温湿度能自动检测，实现自动调节，来满足实际生产工艺要求。 ?送风方案 空气送风方式:?集中式?局部式。在集中式里，全空气空调净化系统的基本流程如图所示: 第 38 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 图6.4 集中式空调净化系统 1、粗效过滤器;2、湿温度处理室;3、风机;4、中效过滤器;5、亚高效过滤器;6、排风 净化空调系统可分为集中式净化空调系统和分散式净化空调系统。 车间洁净室净化空调系统中，循环风运行是关键，系统新风量补偿保持压差， 3还要工作人员每人每时所需的新风量，一般在40m以上。 ?净化方案 本车间采用全局净化与局部净化组合方式使用，因为针对不同洁净度要求的区域需要进行分区分标准净化处理。洁净区域较大的需要送风量大的空调系统，不生产的时候需要切换耗能较少的模式。 1)全室净化 全室净化主要是以集中式净化空调系统，一般适用于工艺设备比较大、数量比较多，且洁净室内要求一样洁净度的场所。 (2)局部净化 局部净化主要是以净化空调器，在一定的空调环境中造成局部区域具有一定洁净度级别环境。 6.2.3空气过滤器 空气过滤的机理 1)惯性作用;(2)扩散作用;(3)拦截作用; 空气过滤的机理一般分为( (4)静电作用等。 第 39 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 空气过滤器 空气过滤器是空气洁净技术的主要设备。空气净化过滤器如果按照效率划分的话，可以分成四种，即初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器，还有亚高效过滤器。它们所起的作用是: 粗效过滤器:用以过滤10 μm以上大尘粒和异物; 中效过滤器:用以滤除1~10 μm的悬浮尘粒; 亚高效过滤器:用以过滤除去5µm以下的悬浮尘粒; 高效过滤器:用以滤除1 μm以下的粉尘。 6.2.4风量计算 从车间平面图中可以知晓洁净区的范围、设备布置、人流物流路线、空调机房等确切位置，以及洁净区的面积大小。 洁净室送风量的计算公式可以表示为:G,nV送 3式中 V——洁净室的容积，m; n——换气次数，次/h。 送风量、回风量和新风量的关系式:G,G，G 回送新 330万级洁净区的总容积大小为2038.5m: 3送风量:G=2038.5×15=30577.5m/h 送 3设定新风量为送风量的30%，则新风量为:G=30577.5×30%=9173.25m/h 新 3回风量约为G=30577.5-9173.25=21404.25m/h 回 新风量要尽可能满足洁净度要求，ZWS系列空调机组主要技术参数如下: 表6.5 空调机组技术参数表 机组型号 ZWS-30 ZWS-40 ZWS-50 ZWS-60 ZWS-70 ZWS-80 ZWS-90 额定风量30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 3(m/h) 第 40 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 断面高2480 2950 3280 2800 2950 3120 3280 H(mm) 断面宽1930 2080 2270 3320 3580 3850 4060 (mm) 因此选择ZWS-40,这样就能满足设计需求。 第七章 环境保护及污染处理 近年来随着国家对环境污染治理力度的加大，出台了一系列的有关政策法规，比如“大气十条”、“水十条”等。随着工业经济的发展，环境保护问题日益凸显它的作用，因为环境是我们人类赖以生存的空间。工业生产所排放的污染物，是环境污染的主要来源。因此，能够有效的控制或减少污染物的排放，成为企业 第 41 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 管理的重要一部分。 7.1 废水的处理 制药废水的来源很多,例如清洗液、废气吸收液，排入下水道的污水以及系统的跑、冒、滴、漏的各种液体等。废水是在生产污染中种类最多的一种。 废水处理技术可以分为(1)物理法(2)化学法(3)物理化学法(4)生物法。 制药废水中含有悬浮物通常可以使用沉淀、过滤等方法除去;酸碱性废水一般是回收利用，如果是不容易回收的，就经过中和符合排放标准后再排放;废水中含无机物的废水一般是用稀释法处理;废水中含有机物的处理一般也是先考虑回收利用，回收后符合标准排放就排放，如果不易回收，就采用焚烧等方法处理。 7.2 废气的处理 固体制剂生产车间会常有大量的废气产生。制药废气一般可以分为含尘的废气，含无机物的废气以及含有机物的废气。本车间设计到的废气主要是含尘的废气。胶囊固体制剂中的粉碎、筛分、混合、胶囊填充等操作过程中容易产生粉尘气体，虽然含量可能不高，但是粉尘会对大气环境造成极大的污染。除尘方法有很多，常用的有机械除尘、洗涤除尘以及过滤除尘等。 机械除尘是利用机械将悬浮物分离出来;洗涤除尘是利用液体洗去悬浮物;过滤除尘是利用过滤的除去悬浮物。 由于机械除尘的效率比较高，所以本厂使用机械除尘。 机械除尘法，下图所示的是重力沉降室设备: 含尘气体 净化气体 尘粒 尘粒 第 42 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 图7.1 单层重力沉降室 7.3 废渣的处理 制药工业固体废渣来源很多，一般在制药过程中产生的主要是固体,半固体或絮状废物等,,为了环境的可持续发展，对废渣进行处理势在必行,减少污染。 对废渣的处理方法也有很多，一般可以回收和综合利用的就重新利用，不能回收的就可以用化学法、焚烧法、和填埋法等方法处理掉。 7.4 噪声的控制 制药企业的噪声来源很多，例如电动机、粉碎机、水泵等设备运转时产生噪音。噪声也是一种污染，损害人的身心健康，使人的工作效率下降，因此要加以控制。 控制噪声的技术有很多，一般有吸声、隔声、消声以及减震等方法。 参考文献 [1]王志祥著，制药工程学[M]第二版,化学工业出版社，2010,26—100 [2]朱盛山著，药物制剂工程[M]第二版,化学工业出版社，2009,54—63 [3]任晓文著,药物制剂工艺及设备选型[M],化学工业出版社，2009,173-197 [4]刘红霞著，化学制药工艺过程及设备[M],化学工业出版社，2009,216-219 [5]张洪斌 ,杜志刚.制药工程课程设计[M].第一版，北京:化学工业出版社 第 43 页 共 45 页 南华大学化学化工学院毕业设计 2007,17 [6]国家药典委员会，中华人民共和国药典2010年版第二部[S]北京:中国医药科技出版社,2010.652. 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