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药物制剂设备与车间工艺设计课程论文
浙江大学制药工程课程设计题目：固体制剂综合车间 GMP 设计姓 届 教名 别 师李大大 2006学 专号 业 制药工程王超 2009
年 6 月 09 日完成时间制药工程课程设计目Ⅰ Ⅱ录任务书???????????????????02 概述????????????????????03 一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、 九、 绪论?????????????????03 固体制剂综合车间 GMP 设计概述?????10 固体制剂综合车间???????????13 固体制剂综合车间生产工序???????14 物料衡算???????????????15 生产设备选型?????????????16 主要工艺设备一览表??????????23 车间工艺平面布置说明?????????24 车间技术要求?????????????32Ⅲ Ⅳ心得体会??????????????????20 参考文献??????????????????20第 1 页 共 40 页制药工程课程设计设计题目五：固体制剂综合车间 GMP 设计（片剂 5 亿片/年，胶囊剂 3 亿粒/年，颗粒剂 1000 万袋/年）设计内容和要求：1、确定工艺流程及净化区域划分； 2、每人详细叙述一个固体制剂工艺设备的工作原理、结构组成及关于此设备国内外的 现状、研究前沿。 3、物料衡算、设备选型（按单班考虑、胶囊重按 0.3g/粒计，片重按 0.4g/片计，颗粒 剂按 2g/袋计；要求有多种制粒方式、高效沸腾干燥、铝塑包装） ； 4、按 GMP 规范要求设计车间工艺平面图； 5、高效沸腾干燥机的安装图（平、立、剖面图 1：50） ； 6、编写设计说明书。设计成果：1、设计说明书一份，包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、工艺 设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求；每位学生的 设备详细综述。 2、工艺平面布置图一套（1：100） ； 3、高效沸腾干燥机的安装图（平、立、剖面图 1：50） ； 4、工艺管道流程图。Ⅱ制药工程专业课程设计概述一、绪论1.1 干燥设备介绍干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备，通过加热使物料中的 湿分 ( 一般指水分或其他 可挥发性液体成分 ) 汽化 逸出，以获得规定湿含 量的固体物第 2 页 共 40 页制药工程课程设计料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的 干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。另外干燥后的 物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。由于自 然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。1.1.1 发展过程远古以来，人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料，完全受自然条件制 约，生产能力低下。随生产的发展，它们逐渐为人工可控制的热源和机械通风除湿手 段所代替。 近代干燥器开始使用的是间歇操作的固定床式干燥器。19 世纪中叶，洞道式干燥 器的使用，标志着干燥器由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒干燥器则较好 地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本 行业要求的连续操作干燥器，如纺织、造纸行业的滚筒干燥器。 20 世纪初期，乳品生产开始应用喷雾干燥器，为大规模干燥液态物料提供了有力 的工具。40 年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干 燥器相继出现。 而冷冻升华、 辐射和介电式干燥器则为满足特殊要求提供了新的手段。 60 年代开始发展了远红外和微波干燥器。 干燥设备的科技含量初显出主导作用。2004 年以来，受全国化工发展形势持续向 好带动，干燥设备市场形势稳中看好，生产企业普遍获得了较好的经营业绩。目前干 燥设备服务化工行业的显著特点是技术含量的作用日益突出。这与过去销售产品主要 靠价格竞争已有很大不同。其中，一些干燥设备技术含量高，注重发展新品的厂家， 效益日渐提升；相反，一些产品技术含量低，新品和新技术开发能力弱的企业，效益 开始下滑。 市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要 求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。在技术方面，加强自 动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用研发方面，既要注 重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的 开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。1.1.2 设计方向干燥器的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性，掌握对不同物料的最 优操作条件下，开发和改进干燥器；另外，大型化、高强度、高经济性，以及改进对第 3 页 共 40 页制药工程课程设计原料的适应性和产品质量，是干燥器发展的基本趋势；同时进一步研究和开发新型高 效和适应特殊要求的干燥器，如组合式干燥器、微波干燥器和远红外干燥器等。 干燥器的发展还要重视节能和能量综合利用，如采用各种联合加热方式，移植热 泵和热管技术，开发太阳能干燥器等；还要发展干燥器的自动控制技术、以保证最优 操作条件的实现；另外，随着人类对环保的重视，改进干燥器的环境保护 措施以减少 粉尘和废气的外泄等，也将是需要深入研究的方向。 目前，中国国内干燥设备科技含量的提高，正在产生令人欣喜的效果。长期以来， 国内干燥设备行业一直有今日观察 □ 丛林今日观察这样的特点：生产规模小，入门门 槛低，整体技术含量不高，全行业年销售收入 500 万元以下的企业约占 60% 以上，年 销售收入过千万元的厂家仅占 5% ～ 8% ，产品档次普遍偏低、雷同。但如今，高科技含 量产品正在催生干燥设备制造业骨干企业的涌现。这很可能是该领域摆脱恶性价格竞 争，改变企业规模小而分散的现状，进行行业自然整合的信号。通过技术竞争，走强 强联合、优胜劣汰的道路，培育出业内实力雄厚的领袖型企业，也许指日可待了。1.1.3 应用场所石油及化学工业：聚合、缩合、蒸馏、熔融、脱水、强制保温。 油脂工业：脂肪酸蒸馏、油脂分解、浓缩、酯化、真空脱臭。 合成纤维工业：聚合、熔融、纺丝、延伸、干燥。 纺织印染工作：热定型、烘干、热容染色。 非织造工业：无纺布。 饲料工业：烘干。 塑料及橡胶工业：热压、压延、挤压、硫化成型。 造纸工业：干燥、波纹纸加工。 木材工业：多合板、纤维板加压成型、木材干燥。 建材工作：石膏板烘干、沥青加热、混凝土构件养护。 机械工业：喷漆、印花烘干。 食品工业：烘烤、加热。 空调工业：工业厂房及民用建筑采暖。 筑路工业：沥青熔化、保温。 制药工业：烘干。 轻工业：生产油墨、洗衣粉。第 4 页 共 40 页制药工程课程设计1.1.4 工作原理干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物 质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固 体。 在干燥过程中需要同时完成热量和质量 ( 湿分 ) 的传递，保证物料表面湿分蒸汽分 压 ( 浓度 ) 高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。 热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空 间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化，使物料 湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。 物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干 燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表 面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内 部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散 速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。 此外，技术进步还将扭转目前国内干燥设备的出口局面。目前中国干燥设备尚未 形成出口规模，出口量还不及总量的 5% ，且主要销往东南亚。但据权威预测，随着技 术发展，未来几年内中国出口干燥设备占总产量的比例将由 5% 提升至 10% ，外销市场 也将由东南亚拓展到欧美。国内大型干燥设备制造与国际水平存在较大差距的局面由 此可望改善。1.1.5 热风循环烘箱工作原理： 热风循环烘箱空气循环系统采用风机循环送风方式，风循环均匀高效。风源由循 环送风电机（采用无触点开关）带动风轮经由加热器，而将热风送出，再经由风道 至 烘箱内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用。确保室内温度 均匀性。当因开关门动作引起温度值发生摆动时，送风循环系统迅速恢复操作状态， 直至达到设定温度值。 适用范围： 热风烤箱适用于烘烤有化学性气体及食品加工待烘烤物品，油墨的固化、漆膜的 烘干等，广泛使用于电子、电机、通讯、电镀、塑料、五金化工、仪器、印刷、制药、第 5 页 共 40 页制药工程课程设计PC 板、粉体、含浸、喷涂、玻璃、木器建材等等的精密烘烤、烘干、回火、预热、定 型、加工等；内热循环，烘烤物件受热均匀。 锦程烘箱的相关参数 技术参数 : 温度范围 ：室温～ 500 ℃ 控制精度 : ±2.5 ％（满量程） 波动度 : ±1 ℃ 型号 工作温度 （室温～） 功率 （ KW ） 工作室规格 深 ×宽 ×高（ mm) 外形规格 （ mm) 备注 DRX-3C ～ 200 ℃ 2-3 600 ×500 ×750 850 ×800 ×1370 适合塑料等干燥 DRX-4C ～ 200 ℃ 3-4 600 ×500 × ×800 ×1620 适合塑料等干燥 DRX-5C ～ 200 ℃ 4-5 700 ×500 × ×860 ×1870 适合塑料等干燥 DRX-3CS ～ 200 ℃ 2-3 600 ×500 ×750 850 ×800 ×1370 9cm/ 档共 7 档 DRX-4CS ～ 200 ℃ 3-4 600 ×500 × ×800 ×1620 7cm/ 档共 12 档 DRX-5CS ～ 200 ℃ 4-6 700 ×500 × ×860 ×1870 9cm/ 档共 12 档 DRX-6CS ～ 250 ℃ 5-7 800 ×800 × ×1230 ×1680 12cm/ 档共 9 档 DRX-7CS ～ 250 ℃ 6-8 800 ×800 × ×1230 ×1980 15cm/ 档共 9 档 DRX-8CS ～ 250 ℃ 7-9 1000 ×1000 × ×1440 ×1980 20cm/ 档共 5 档 DRX-9CS ～ 250 ℃ 8-10 1000 ×0 ×1440 ×2390 20cm/ 档共 6 档 DRX-10CS ～ 250 ℃ 1000 ×1200 × ×1640 ×2390 热风循环烘箱的结构： 热风循环烘箱由角钢、不锈钢板以及冷钢板构成。保温层则由高密度硅酸铝棉填 充，高密度硅酸铝棉保证了烘箱的保温性，也确保了使用者的安全性。加热器安装位 置可是底部、顶部或两侧。用数显智能仪表来控制温度。热风循环烘箱风道设计有两 种：水平送风和垂直送风！ 热风循环烘箱的特点： 1 、热风在烘箱内循环，热效率高，节约能源。第 6 页 共 40 页制药工程课程设计2 、利用强制通风作用，烘箱内设有风道，物料干燥均匀。 3 、烘箱运转平稳。自动控温，安装维修方便。 4 、适用范围广，可干燥各种物料，是理想的通用干燥设备。 热风循环烘箱的温度： 热风循环烘箱应用的范围很广泛，可干燥各种工业物料，是通用的干燥设备，一 般热风循环烘箱温度范围为室温 ~ +250 ℃，高温型为室温 ~ +500 ℃。1.1.6 沸腾干燥机概述 沸腾干燥机，又称流化床，一般由加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘 器、引风机、操作台组成。根据物料的性质不同，可按需要选配旋风分离器或布袋除 尘器。 工作原理 沸腾干燥机是利用空气经热交换器加热后，形成热风经阀板分配进入主机，湿物 料从加料器进入干燥机，由于风压的作用，物料在干燥机内形成沸腾状态，并与热空 气进行广泛接触，从而在较短时间完成物料烘干。 特点 通过粉体造粒，改善流动性，减少粉尘飞扬； 通过粉体造粒改善其溶解性能； 混合、制粒、干燥在一机内完成一步法制粒； 采用抗静电滤布，设备操作安全； 设置压力泄放孔，一旦发生爆炸，设备人员不受伤害； 设备无死角，装卸料轻便快速，冲洗干净，满足 GMP 规范。 应用范围 制药工业中的造粒：片剂颗粒、冲剂颗粒、胶囊剂颗粒。 食品工业的造粒：可可、咖啡、奶粉、颗粒果汁、调味品等。 其它行业的造粒：农药、饲料、化肥、颜料、染料化工等。 粉状或颗粒状湿物料的干燥。 包衣：颗粒、丸剂保护层、备色、缓释、 薄膜、肠溶包衣等。 设备分类第 7 页 共 40 页制药工程课程设计根据外型分为卧式和立式两大类，卧式又称箱式沸腾干燥机，立式又称高效沸腾 干燥机。卧式和立式的工作原理相同。 适用物料 制药、化工、食品等行业粉状、颗粒状物料。 组成 1 、料车 2 、控制阀 3 、初效过滤器 4 、亚高效过滤器 5 、加热器 6 、料液泵 7 、引风机 8 、消音器 技术参数 XF 沸腾干燥机（卧式沸腾）组成图 型号 床层面 积m 干燥能力 Kg/h 功率 Kw 风量 m/h 进风温 度℃ 占地面积 mXF10 XF20 XF30 XF50 XF800.25 0.5 1 2 310-15 20-25 30-40 50-80 80-1004 7.5 15 30 3750 60-140 60-140 60-140 60-140 60-1405×3.5×3.5 6×4×4.5 6×4×5 6×4×8.5 8×5×10第 8 页 共 40 页制药工程课程设计XF1004100-150451600060-14010×6×12注：干燥能力与物料性和固含量及热风进出口温度有关。此处嘉源干燥以酸梅晶 计算。 GFG 高效沸腾干燥机（立式沸腾）型号投料 Kg风机功率 Kw搅拌功率 Kw 0.55 0.55 0.55 0.55 0.75 0.75 1.1搅拌转速 rpm 11 11 11 11 11 11 11操作时间 min 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30主机高度 m 00 00 3600GFG60 GFG100 GFG120 GFG150 GFG200 GFG300 GFG50060 100 120 150 200 300 5007.5 11 11 15 22 30 451.2设计思路《药物制剂工程技术设备与车间工艺设计》 课程设计是该课程的一个重要教学环节。 进 行本课程设计的目的是培养我们综合运用所学知识， 特别是本课程的有关知识解决制药工程 车间设计实际问题的能力， 使学生深刻领会洁净厂房 GMP 车间设计的基本程序、 原则和方法； 掌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基本方法和步骤；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。 通过本课程设计， 提高学 生运用计算机设计绘图(AutoCAD)的能力。 按照任务设计书我们需要从建设项目提出的背景和依据；建设规模、产品方案、市场预 测和确定的依据；技术工艺、主要设备、建设标准；资源、原材料、燃科供应、动力、运输、 供水等协作条件；建设地点、平面布置方案、占地面积；项目设计方案，协作配套工程；环 保、防震等要求；劳动定员和人员培训；建设工期和实施进度；投资估算和资金筹措方式； 经济效益和社会效益等等方面来确定怎样设计固体制剂综合车间， 并且还得将 GMP 设计的概 念加入进去.最好可以达到成本低、环境好、交通方便、有利生产操作等要求！第 9 页 共 40 页制药工程课程设计二、固体制剂综合车间 GMP 设计概述我国制药行业从1982年开始推行GMP，卫生部于1992年修订颁布《药品生产质量管理规 范》，1996年中国药品认证委员会发布《药品GMP认证检查项目》，日国家药品 监督管理局审议通过《药品生产质量管理规范(1998年修订)》。GMP本身就是管理规范，企 业是否达到GMP标准， 最终还得以生产实践和产品质量来检验。 药品生产企业实施GMP是一项 复杂的系统性、综合性的工程，涉及众多专业。合理的工艺设计布局只是实施GMP的一个方 面，并不代表GMP的认证验收标准，但是满足GMP要求，达到GMP验收、认证的前提。2.1 新建固体制剂车间在总图中位置按照药品生产质量管理规范(GMP)及满足药品生产工艺要求，应避免人物流交叉，布局 合理， 动力车间靠近负荷中心， 从而总图管线短捷， 降低蒸汽管道损耗， 减少线路电能衰减， 减少供水扬程损失。在保证药品生产质量的前提下，车间、办公、科研试验、仓库、水泵房、 空压、水处理、变电所等辅助性建筑尽可能合理有序地组合成一个连体的建筑单位，节约了 用地、减少了外墙、减少互相干扰、便于管理、节省投资，最大限度地实现节能的目的。但 建筑布局一定要根据建筑设计防火规范的要求采取适当的防火分隔措施。2.2 正确认识固体制剂车间备料室GMP要求药品生产企业应设置备料室，并布置在仓库附近．便于实现定额定量、加工和 称量的集中管理 生产区用料时由专人登记发放，可确保原辅料领用。车间与仓库在一起， 对GMP要求原辅料前处理(领取、处理、取样)等前期准备工作充分，可减少或避免人员的误 操作所造成的损失，这比分体设计要好。仓库布置了备料中心，原辅料在此备料，直接供车 间使用。车间内不必再考虑备料工序，可减少生产中的交叉污染。根据生产工艺要求，粉碎 时产尘量和噪音相当大， 为防止噪音和粉尘向外界传播一定要设置前室。 备料室内应设有原 辅料间、称量配料间、称量后原辅料分批存放间、取样间、生产过程中剩余物料的存放间。 当原辅料需要粉碎处理后才能使用时，还需要设置粉碎间和过筛间以及筛后原辅料存放间， 对于可能产生污染的物料要设置专用称量间及存放间， 并且还要根据物料的性质正确地选用 粉碎机，必要时可以设置多个粉碎间，如粉碎较大数量食糖等物料时．还需考虑粉尘防爆事 宜。 对于易产生尘设备和称量间应设置有效的捕尘吸粉措施． 并设置相应的容器清洗及存放 间，使用独立的空调系统。遵照GMP规定“应按消耗定额、产量定额、限额发料”要求，由 于配料在仓库中进行，车间没有多余的原辅料，减少了混杂可能性。再有洁净区内的粉碎和 筛粉只是生产中不合格品的处理， 而原辅料的粉碎属于前处理。 将它们全部归属于仓库的管第 10 页 共 40 页制药工程课程设计理． 这样仓库管理人员能够准确掌握原辅料前处理过程中损耗及库存情况． 因此固体制剂车 阃的认证不应仅仅是车间的认证．同时也包括相应的仓库的认证。2.3 固体制剂生产特点固体制剂剂型包括片剂、胶囊剂和颗料剂，它们生产前段工序相似．将这三种剂型的生 产布置在同一洁净区内．可提高设备的利用率，减少洁净区面积，从而节省建设资金。但要 注意在平面布置时尽可能按生产工段分块集中布置， 这样可减少各工段的相互干扰， 同时有 利于空调系统台理布置。 固体制剂车问的显著特点是产尘的工序多， 班次不一。 目前固体制剂生产不可能全部达 到全封闭、全机械化、全管道化输送的水平。物料、中间体、内包材料的搬运、传递是仍靠 人工操作完成的，所以不要陷人“人流、物流不交叉”的误介中去，以为人流、物流绝对不 能交叉。 但应坚持进人洁净区的操作人员和物料不能台用一个人口， 应该分别设置操作人员 和物料人口通道。2.4 固体制剂车间工艺间功能作用探讨原辅料和直接接触药品的内包材料，相互之间不会产生污染，如果工艺流程上合理，没 有必要设置两个人口，可以使用一个人口，贮存问根据产量确定面积。物料净化程序中，设 计时一般采用传递窗或者货淋室。采用传递窗方式，实际是很不方便的。这是由于固体制剂 车间的生产能力和原辅料包装体积都很大， 传递窗尺寸不可能太大， 时间长易造成传递窗的 损坏，起不到应有的作用。建议使用货淋或缓冲间，其面积根据实际生产情况确定，缓冲间 面积控制在6平方米左右，其门应是双门联锁结构，空调送风。洁净区内设计时还应应设置 在生产过程中产生的容易污染环境的物料和废弃物的专用出1： 3， 避免对原辅料和内包材造 成污染。 人员净化程序中前必须经过气闸室或风淋室， 经风淋时要根据洁净区操作人员人数 考虑是否设旁通门，经气闸室的门要注意双门联锁，有防止同时打开的措施。由于操作人员 在洁净区操作时间较长，工作环境不是很好(发尘、湿热岗位较多)，应在人员进人洁净区之 前的气闸室内设置饮水机，以方便员工饮水，而在不少设计中没有考虑到这一点。洁净区内 不仅要有设计容器清洗、 容器存放间， 还应有脏容器存放间， 不少设计中忽略脏容器存放问， 而且容器清洗和存放间太小．造成实际生产中容器乱放。因此，一定要根据产品的产量和运 输方式确定各间大小。 有的药厂使用大的塑料桶作为中转容器是不可取的。 因为其不具面耐 磨性和易清洗性，最好还是使用不锈钢制品作为中转容器。洁净区内设计的洁净走廊，应该 保证其直接到达每一个生产岗位、 中转物或内包材料存放间。 不能把其他岗位操作间或存放第 11 页 共 40 页制药工程课程设计间作为物料和操作人员进人本岗位的通道， 这样才能有效地防止因物料运输和操作人员流动 而引起不同品种药品交叉污染。同时由于固体制剂生产的特殊性及工艺配方和设备不断改 进， 应适当加宽洁净走廊， 减少运输过程中对隔断的碰撞和设备更换时必须拆除或破坏隔断。 所以说洁净走廊不仅仅是人员、物料的通道，而且也是设备更换的通道。考虑洁净走廊时就 应考虑相应的安全门， 它是制药厂房洁净区域所必须设置的。 其功能是出现突然情况时迅速 安全疏散人员，因此开启安全门必须迅速简捷。安全门用大面积玻璃代替，遇紧急情况撞破 玻璃而出，逃生时易划破皮肤造成伤害；安全门用门内侧加持锁，有情况用工具敲击破门而 出，但存在事故发生时工具不在，无法破门问题。《医药工程设计》杂志2000年第1期中秦 锡均介绍的《安全门开启装置简易制作法》介绍的方法简便且实用，是用普通门和常用门锁 加二件有机玻璃组成。2.5 固体制剂车间中间站布置思路在固体制剂车问设置中间站是防止药品生产的污染、 混药和人为差错， 保证产品质量的 最可靠措施之一， 这与 GMP 有关车间内应有足够的空间和场地安置物料的要求是一致的。 中 问站布置方式有二种：第一种为分散式，优点为各个独立的中间站邻近操作室，二者联系较 为方便，不易引起混药，并且笔者认为这种方式操作问和中转间之间如没有特别要求，可以 开门相通，避免对洁净走廊的污染，缺点是不便管理。第二种为集中式，即生产过程中只设 一个在中间站，专人负责，划区管理，负责对各工序半成品人站、验收、移交，并按品种、 规格、批号加盖区别存放，明显标志。此种布置优点是便于管理，能有效地防止混淆和交叉 染；缺点是对管理者的要求很高。当采用集中式中间站时，设计人员应考虑使工艺过程衔接 合理，生产区域的布局要顺应工艺流程，不迂回、不往返，并使物料传输距离最短。中间站 采用分散设置，靠近操作间，避免运输过程中的混杂与污染，这在实际设计中是非常难的。 在实际生产这两种方式要紧密地结台起来，才能达到人流、物流顺畅的目的。.2.6 结语在工艺设计中，工艺设计人员应多学习，多了解，掌握药厂和制药设备的发展情况，合 理布局，优化厂房结构，正确选用装修材料。工艺设备的选择不仅直接关系到工艺与产品质 量的优劣，而且对车间的合理布置、如何减少空间、降低能耗、节约资金和确保环境质量的 带来直接影响。总之，车间设计和“GMP&是一样，是完整的概念，医药工艺设计人员要大力 提高GMP意识，强化GMP观念，认真优化设计方案，选好厂址总平面布置，搞好工艺布置，完 善人流、物流，精选制药设备，为医药企业顺利通过GMP认证打下一个坚实的基础。第 12 页 共 40 页制药工程课程设计三、固体制剂综合车间由于片剂、胶囊剂、颗粒剂的生产前段工序一样，如混合、制粒、干燥和整粒等，因此， 将片剂、胶囊剂、颗粒剂生产线布置在同一洁净区内，这样可提高设备的使用率，减少洁净 区面积，从而节约建设资金。在同一洁净区内布置片剂、胶囊剂、颗粒剂三条生产线，在平 面布置时尽可能按生产工段分块布置，如将造粒工段（混合制粒、干燥和整粒总混） 、胶囊 工段（脱囊充填、抛光选囊） 、片剂工段（压片、包衣）和内包装等各自相对集中布置，这 样可减少各工段的相互干扰，同时也有利于空调净化系统合理布置。3.1 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，其中心思想 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。3.2 设计依据固体制剂车间设计的依据是国家食品药品监督管理局颁布的《药品生产质量管理规范》 （1988 年修订） 、 《医疗工业洁净厂房设计规范》 （GB）和国家关于建筑、消防、 环保、能源等方面的规范。3.3 设计原则①车间平面布置在满足 GMP 安全、防火等方面的有关标准和规范条件下尽可能做到人、 物流分开，不返流。并注意布局的合理性，运输方便、路线短捷。 ②选用国内外先进的生产工艺和设备，提高产品质量和生产效率。 ③净化空调和舒适性空调系统能有效控制温湿度；制水工艺先进，水质符合要求。 ④严格遵守现行安全法规，采取各种切实可靠、行之有效的事故防范和处理措施。四、固体制剂综合车间生产工序目前固体制剂仍以间歇式生产为主，班次不一。工艺路线选择的原则是：工艺成熟，技 术先进。对于制剂实现自动化、连续化、联动化的密闭化生产是防止交叉污染、人为污染的 质量保证措施，也是 GMP 设备实施的主要内容。但对于固体口服制剂，目前仅实现单机机械第 13 页 共 40 页制药工程课程设计化生产，由于产品规模较难与其他设备相平衡，物料输送及进料方式难以连线，所以较难实 现整线连动，但单机的连续自动化程度某些设备已相当成熟。具体流程见图 1 所示。图１ 综合固体车间工艺流程图 （1）粉碎、过筛 要注意排尘除尘。 （2）配料 要注意称量时的扬尘问题。 （3）制粒 注意制粒时必须按规定将原辅料混合均匀，制粒可以改善药物流动性，减 少粉尘飞扬；要注意不同药物制粒时的湿度选择；流化法制粒时要注意防爆。 （4）干燥 采用流化床干燥时要注意排气的交叉污染，排气要经过除尘过滤。 （5）过筛、整粒与总混 过筛（筛去结块） 、整粒（加入润滑剂，增加颗粒流动性）后 混合， 要注意整粒机必须有除尘装置； 特殊品种如激素类药物的操作人员应有隔离防护措施。 （6）压片 要注意颗粒扩散和除尘问题，局部要保持相对负压。 （7）胶囊填充 要注意颗粒扩散和除尘问题，局部要保持相对负压。 （8）包衣 要注意局部保持相对负压，有排尘除尘问题。第 14 页 共 40 页制药工程课程设计（9）胶囊抛光 经胶囊抛光机去除胶囊外壁粘连的药粉。 （10）包装 注意包装间的排热问题。 （11）清场 有更换批号、品种、规格的要求时，每次更换前要对原生产车间进行卫生 清场和有关设备的拆洗灭菌。五、物料衡算（总物料损耗按 5%计算）5.1 片剂某药厂年生产包衣素片 5 亿片/年，0.4g/片，年工作时间为 250 天，一天一班，实行 8 小时工作制。 工艺流程：制粒、干燥、整粒、总混、压片 天产量：0= 万片 每小时产量：200 万/8=25 万片 每小时处理物料：100.5 kg5.2 胶囊剂某厂年生产速效感冒胶囊 3 亿粒/年，0.3 g/粒，年工作时间为 250 天，一天一班，实 行 8 小时工作制。 处方： 对乙酰基粉 胆汁粉 扑尔敏 色用色素 0.3g 0.1g 0.003g 适量 维生素 C 咖啡因 10%淀粉浆 0.1g 0.003g 适量速效感冒胶囊工艺流程：粉碎、过筛、填充、包装。 现只针对粉碎工段进行物料恒算，其他相同。 注：处方中对乙酰基粉、维生素 C、胆汁粉、咖啡因、扑尔敏都要经过粉碎。并且考虑 20%的富余量。 ×0.3×10-3对乙酰基粉每天用量：────────────×1.2 =432kg 250×0.1×10-3维生素 C 每天用量：────────────×1.2=144kg 250第 15 页 共 40 页制药工程课程设计×0.1×10-3胆汁粉每天用量： ────────────×1.2 =144kg 250 ×0.003×10-3咖啡因每天用量： ────────────×1.2 =4.32kg 250×0.003×10-3扑尔敏每天用量： ────────────×1.2 =4.32kg 250 天产量：3 亿/250=1200000 粒 每小时产量：=150000 粒=15 万 每小时处理物料：42.86 kg5.3 颗粒剂某厂生产板蓝根颗粒 1000 万袋/年，2g/包，年工作时间为 250 天，一天一班，实行 8 小时工作制。 工艺流程：制粒、干燥、整粒、总混、填充 天产量：1000 万/250=4 万袋 每小时产量：4 万/8=5000 袋 总混后每天药物用量：00g=80kg六、生产设备选型6.1 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予认证是否符合 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、运行平衡、符合国情和企业实际情 况。6.1.1 从设计角度看 GMP 对制剂设备的要求GM 社会证达标中一个重要内容是设备验证，它包括设备的安装确认（ IQ） 、运行确认 （OQ） 、性能确认（PQ）和投产后的产品验证（PV）四个阶段，制剂设备要达标，关键在于第 16 页 共 40 页制药工程课程设计制剂设备在设计、选型、制造和安装上要符合 GMP 标准。 要达到 GMP 标准， 制剂设备在具体设计中应体现符合产品生产及工艺要求、 安全、 稳定、 可靠以及易于清洗、消毒或灭菌，便于生产操作和维修保养，并能防止差错和交叉污染的总 体思想。在设计中，凡与药品直接接触的设备内表面及工作零件表面，尽可能不设计有台、 沟及外露的螺栓连接。设备内外表面应平整、光洁、无梭角、无死角、无凹槽、易清洗与消 毒。同时，为不对装置之外构成污染，设备应采取防尘、防漏、隔热、防噪声及防焊等措施。 设备的选材应严格控制，凡与药品直接接触的零部件均应选用无毒、耐腐蚀、不与药品 发生化学反应、不释出微粒或吸附药品的材质。 无菌设备的清洗，尤其是直接接触的部件必须灭菌，除采用一般方法外，最好配备就地 清洗（GIP） ，就地灭菌（SIP）的洁净、灭菌系统等。同时设备设计还应满足 GMP 对制剂设 备在安装、维修、保养、管理和验证等方面的一系列要求。6.1.2 制剂设备设计应实现机械化、自动化、程控化和智能化由于制剂工业 GMP 达标是个复杂的系统工程， 因此我国制剂设备的设计与制造应该沿着 标准化、通用化、系列化和机电一体化方向发展，以实现生产过程的连续密闭、自动检测。6.1.3 设备选型概述①空压机采用较先进的螺杆机组， 该设备噪声低、 可实现双机联锁， 一方面节约了投资， 另一方面也为将来的其他设备用气提供方便， 保证了生产的持续进行。 直接跟药品接触的压 缩空气需经过净化程序达到药品生产所需标准后方可使用。 ②水处理采用反渗透技术或 EDI 技术， 此技术跟传统的离子交换法相比， 无需酸碱再生， 不污染环境，可实现检测自动化，既方便、快捷、符合药厂的自身特点，又满足国家对环保 的要求。 ③混合、制粒、干燥采用先进的一步制粒法，此流程生产效率高，时间短， 槽形混合机、 摇摆式颗粒机、烘箱等设备不易清洗、不密闭，工艺过程繁琐，已逐步被淘汰。 ④总混宜采用三维混合机， 物料在无离心力的作用下混合、 不产生比重偏析和积聚现象， 混合均匀度高、装载系数大、工效高、无污染、无泄漏、易清洗。 ⑤北京航空工艺研究所、北京国药龙立集团等单位研制的高速压片机，自动化程度高， 检测、剔废、记录一体，有些性能指标已经超过国外同类产品，适合不同品种片剂的要求。 ⑥北京翰林精工科技有限公司生产的胶囊充填机给人耳目一新的感觉，该设备的特点 是：胶囊上机率高，装量准确，全封闭结构，运动部件与产品完全隔离，避免了因润滑而污 染药品。新颖的压合推出吸尘机构，便于彻底清洗，独特的计量机构使机器漏粉极少，便于第 17 页 共 40 页制药工程课程设计彻底清洗等。 ⑦包衣机应选用高效包衣机，适用糖衣、有机薄膜、 水溶薄膜的包衣，具有高效、节能、 洁净、安全、操作简便等特点。 ⑧铝塑包装主要用于药品小包装。采用平板正压成型和滚（辊）筒热封结合的药品包装 机，用平板正压成型能使泡罩厚薄均匀，而滚（辊）筒连续热封能在较小的压力获得严密的 线接触封合，适用于各种尺寸药板的包装，精度高、适用性强、操作简便、运 行可靠、换 模方便准确。铝塑包装应预留装盒、塑封、装箱包装联线，一方面节约人力，满足大规模生 产需要，另一方面提高了产品的外观质量。 ⑨包装不仅要考虑铝塑包装，而且还应考虑装瓶线，以适应不同品种不同档次的需求； 为使产品符合 GMP 要求，适应国际市场，在包装线上可选用能打印生产标识、提高产品档次 的喷墨打印机，便于产品的管理和提高防伪功能。 综上所述，由于药机设备的研制、生产不断发展，设备性能持续改进，需除尘的设备不 再很多，不要局限在 GMP 规定的框框里，应从减轻操作者劳动强度上，考虑采用液压提升上 料， 避免上料时粉尘飞扬； 若设备本身密闭， 自带除尘器， 则就没有必要再设一套除尘系统。6.2 主要生产设备选型⑴由物料恒算可知，按生产班制可计算出每小时至少处理物料 100.5kg。可选一台型号 为 FL-300 的万能粉碎机，其单机生产能力为 150kg/h，能满足生产要求，而且有较大的弹 性。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 5.5 × 1480 ⑵工艺的第二步是过筛， 根据固体制剂的需要， 固体制剂过筛的主要目的是将物料颗粒 大小筛匀，可选一台型号为 ZS-350 型的振动筛，其单机生产能力为 60-360kg/h，可满足生 产要求。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 0.55 主要材质 不锈钢 60-360 重量/kg 100 主要材质 数量/台 不锈钢 1 150 重量/kg 300第 18 页 共 40 页制药工程课程设计外形尺寸/mm880×880×1350数量/台1⑶制粒过程中应用到水，可选一台型号为 CH-200 的物料混合机，其每次能装 150kg 的 物料，工作容积 200L。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 4 × 1190 ⑷YK-160 型摇摆式颗粒机适用于制药、化工、食品等行业，其工作原理是通过机械传 动，使刮粉轴往复运动，将物料从筛网挤出，制成颗粒。本机结构简单，操作方便，便于维 修，每小时能处理 360kg 的物料，是目前固体制剂制粒行业制粒岗位常用的设备，选用一台 即可。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 1.5 × 1100 ⑸需经过干燥才能进行下一道工序的生产，因此选用两台型号为 RXH-14-B 的热风循环 烘箱，该烘箱的生产能力是 100kg/次。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 1.5×2 × 2375 ⑹喷雾制粒是将喷雾干燥与流化床制粒技术相结合的制粒方法， 该工艺所用到的设备即 是沸腾制粒干燥机（一步制粒机） ，就是在物料粉碎过筛后，直接送到一步制粒机中，一步 完成混合、干燥、制粒任务。其工作原理是利用高速热气流使流化床内物料粉末成流态化， 将黏合剂喷成雾状凝聚在颗粒表面结成多孔状颗粒。集混合、制粒、干燥功能于一体，多流 体雾化器确保成粒均匀。利用浸膏（密度 1.25kg/cm 左右）作为黏合剂可节约大量乙醇降3150重量/kg630主要材质 数量/台不锈钢 1360重量/kg380主要材质 数量/台不锈钢 1100重量/kg1200主要材质 数量/台不锈钢 2第 19 页 共 40 页制药工程课程设计低成本，并能生产出小剂量、无糖或低糖的中成药，所制出的冲剂速溶、片剂易于崩解。其 主要的配套结构由一个主机和进风系统构成。 但这种设备在生产的时候噪声比较大， 需要用 到蒸汽和压缩空气， 所以使用时候应有消音系统并注意安全。 另外它的出风口需要安装在比 较高的位置，所以在安装时需要局部抬高 3.5-4m。根据工艺要求，选用一台型号为 FL-300 的沸腾制粒干燥机， 其干燥能力为 300kg/h， 容器容积为 1000L， 蒸汽 （0.4MPa） 耗量 336kg/h， 压缩空气耗量 0.9m /min，干燥温度 20-120℃，物料收得率可达 99%。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 30 × 3200 ⑺制粒后的工序是整粒，根据物料恒算，需要一台生产能力至少为 74kg/h 的整粒机， 可选用一台型号为 GKZ-200 的快速整粒机，其生产能力为 200kg/h，成粒范围在 6-80 目。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 2.2 × 1300 ⑻HDJ 系列多向运动混合机使用于制药、化工、食品等行业，其工作原理是混合时物料 在器内做强烈湍动、 平移、 翻转， 加速物料的扩散，且不产生偏析和聚积， 桶内装料系数大， 进出料方便，无死角、不损料、易清洗。根据工艺可选一台型号为 HDJ-1000 的三维运动混 合机，装料容积为 850L，最大装量 500kg。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 7.5 × 2400 ⑼高速旋转式压片机能将颗粒原料压成原形片、异型片、图形片及双面刻字片，其工作 原理是通过先进的控制系统，使转盘上的上下冲沿轨道做升降运动，自动完成加料、充填、 主要材质 数量/台 不锈钢 1 600 重量/kg 2200 主要材质 数量/台 不锈钢 1 200 重量/kg 125 主要材质 数量/台 不锈钢 1 300 重量/kg 18003第 20 页 共 40 页制药工程课程设计压片、出片的连续动作。根据生产需要每小时至少压片 25 万片，选一台型号为 GZ-PK-152 的调整旋转式压片机即可满足工艺要求， 其生产能力为 30 万片/h， 最大压片直径可达 18mm。 电气控制系统与主机分离，并配有 SZ300 振动式旋转除粉筛。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 7.5 ×400 主要材质 数量/台 不锈钢 1 30 重量/kg 2300⑽高效包衣机适用于制药行业中、西药片包裹糖衣、有机薄膜或水溶薄膜。根据生产需 要，每天需处理物料 300kg，可选两台型号为 GB-150B 的高效包衣机，结构由主机、热风柜、 排风柜、蠕动泵、喷雾装置、高压无气泵、清洗系统等组成。包衣过程全封闭操作，电脑控 制、触摸屏操作。其生产能力为 150kg/批，转筒转速为 18r/min，高效过滤热风电机功率 1.5kW，除尘排风机电机功率 6.5kW。 生产能力/（kg/ 批） 配套电机/kw 外形尺寸/mm 2.2×2 × 2030 ⑾胶囊填充时，根据生产需要每分钟至少填充 2500 粒，NJP 系列型号的全自动胶囊填 充机目前在国内还是较先进的胶囊填充设备，可选两台型号为 NJP-900 的全自动胶囊填充 机，其单机在生产能力为 1500 粒/min，胶囊上机率&98%，装量差异±4%之间，适用于型号 为 0 ~5 的胶囊，工作时噪声& 80dB，真空度-(0.04~0.08)Mpa。 生产能力/（粒 /min） 配套电机/kW 外形尺寸/mm 3×3 700×900×1800 主要材质 数量/台 不锈钢 2 1500 重量/kg 700# #150重量/kg750主要材质 数量/台不锈钢 2⑿胶囊填充后需清除着在胶囊外壳上的粉尘，即抛光。根据生产需要，可选一台型号为 PG-700 的胶囊抛光机，适用于各种型号的胶囊，吸尘机的功率为 1.2kW，其工作原理是采用 直流电机无级调速，将锁合后的硬胶囊成品放入料斗，经毛刷旋转运动，反复滚动、抛光， 使胶囊表面光洁，主轴倾斜角可任意调整。第 21 页 共 40 页制药工程课程设计生产能力/（粒 /min） 配套电机/kW 外形尺寸/mm重量/kg600．3 × 400主要材质 数量/台不锈钢 1⒀颗粒剂现广泛采用复合铝箔包装，根据生产需要，颗粒自动包装机每分钟至少完成 84 袋，可选用一台型号为 DXDK-100 的颗粒自动包装机，其包装速度为 55~100 袋/min，计 量范围为 1~10ml，制袋尺寸为 10~145mm、宽 50~100mm。 生产能力/（粒 /min） 配套电机/kW 外形尺寸/mm 0．86 625×751×1558 主要材质 数量/台 不锈钢 1 50~100 重量/kg 175⒁铝塑包装是片剂胶囊的常用包装形式， 通常有平板和滚筒式。 按生产式有板正式成型 的，有真空吸成的，还有压缩空气吹塑成型的。一般都是集成型、装药、封口、冲裁为一体 的。根据生产需要可选三台型号为 DPP-250B 的平板式包装装机，其冲切 90mm，压缩空气压 力为 0.4~0.6Mpa。 生产能力/（粒 /min） 配套电机/kW 外形尺寸/mm 4×3 × 1900 ⒂为了增加包装的多样性，另设一条塑瓶包装线用于片剂包装，选用型号为 DP-245A 的片剂包装机一台，其生产能力为 30~50 瓶/min，适应规格 15~55ml，药片直径 5.5~10mm， 装量 30~200 片/瓶。 生产能力/（粒 /min） 配套电机/kW 外形尺寸/mm 0．6 × 1500 主要材质 数量/台 不锈钢 1 30~50 重量/kg 900 主要材质 数量/台 不锈钢 3
重量/kg 1500第 22 页 共 40 页制药工程课程设计七、主要工艺设备一览表位 号 1 2 过筛 3 制浆锅 4 机 5 一步制粒机 6 快速整粒机 7 多项运动混 合机 8 全自动胶囊 填充机 9 压片机 1 0 1 1 1 2 1 3 塑瓶包装机 00第 23 页 共 40 页设备名称型号外型尺寸单机 重量 力生产能粉碎机SF-250700X500Xk250Kg/h 60-500 Kg/h 230kZS-35000gQJ-15000g 360k50Kg/h 200-300 L
Kg/批 150k 100-120 0 Kg/h kg/ 批 700k 800 /min
万片 /h 粒摇摆式颗粒 YK-160 0 gFL60kgZL16000gHDJ60000kgNJP-800950X785X1920gZP129930X950X1800kg高效包衣机GB150B30 1600150kg 2.8 万-7 万粒/h
版 /h铝塑包装机DPH13050kg铝塑包装机BPP25050kg制药工程课程设计1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 洗衣烘干机 机 打包机 热风循环烘 RXH-14-B 美 菱 牌 （5L） 75 kg BZB 0 g 1200 次 槽型混合机 CH150 00 g 700k min 100 kg / 180 包 / 颗粒包装机 DXXK100 625X751X158 500k八、车间工艺平面布置说明8.1 在厂区中的位置固体制剂综合车间在厂区中布置应合理， 诮使车间人流物流出入口尽量与厂区人流物流 道路相吻合。由于固体制剂发尘量大，诮位于当地常年风流风向的下游。在决定厂房总图方 位时，厂房总轴应昼布置成东、西向，以避免有大面积的窗墙受日晒影响。 固体制剂综合车间按 GMP 标准设计，建造成含片剂、胶囊剂、颗粒剂的车间，仓库（原 辅料库、前处理间、包材库、成品库等）与固体制剂车间成一整体建筑物，仓库和固体制剂 国间为单层轻钢结构。 .8.2 正确处理工艺布局中的人流物流关系在固体制剂车间工艺设计中，工艺布局设计对于药品生产企业实施 GMP 有着重要作用。 应按 GMP 所要求的 “工序设计中， 人物流分开” 、 “避免人物流交叉” 的规定进行合理的布置， 应遵循发下设计原则。 （1）进入洁净区的操作人员和物料不能用一个入口。应该分别设置操作人员和物料入 口通道。 原辅材料和直接接触药品的内包材料， 如果均有可靠的包装相互之间不会产生污染， 工艺流程上也是合理的话，原则上可以使用一个入口。而生产过程中产生的废弃的包材，应 设专门的出入口， 以免污染原辅料和内包材料。 进入洁净区的物料和洁净区的成品其出放口 应分开设置。第 24 页 共 40 页制药工程课程设计（2）操作人员和进料进入洁净设置各自的净化用室或采用取相应的净化施。如操作人 员可经过沐浴、穿洁净工作服（包括工作帽、工作鞋、手套、外表清洁、口罩等） 、风淋、 洗手、手消毒等经气闸室进入洁净生产区。物料可经脱外包、风淋、外表清洁、消毒等经缓 冲室或会传递窗方式， 实际是很不方便的。 这是由于固体制剂车间的生产能力和原辅料包装 体积都很大，传递窗尺寸不可能太大，时间长久易造成传递窗的损坏，起不到应有的作用。 使用货淋或缓冲间比较好，缓冲间的门是双门连锁，空调送风。洁净区内设计时还应设置生 产过程中产生的容易污染环境的废弃物的专用出口， 避免对原辅料和内包料造成污染。 由于 操作售货员在洁净区操作时间较长，工作环境不是很好（发尘、湿热岗位较多） ，应在人员 进入洁净区附近设休息间，内设置饮水机，以方便员工饮水。 （3）为避免外来因素对药品产生污染，洁净生产区只设置与生产有关的设备、设施和 物料存放间。空压站、除尘间、空调系统、配电等公用辅助设施，均应布置在一般生产区。 （4）在洁净区内设计流程、工艺操作、设备布置的前提下，相邻洁净操作室，如果空 调系统参数相同，可在隔墙上开门，开传递窗或设传送带来物料。尽量少用或不用洁净作室 外共用的通道。 车间的出入口往往是昆虫、鸟类、鼠类进入车间的通道，因此车间的出入口要尽量少。 整个车间主要出入口分两处，一处是人流出入口，即门厅；另一处是物流出入口，即收、发 厅。车间内的人员和物料通过各自的专用通道进入洁净区，人流和物流无交叉。但从目前国 内制药装备水平来看，固体制剂生产还不可能全部达到全封闭、全机械化、全管道化输送的 水平，物料运送离不开人的搬运。大量物料、中间体、内包村的搬运、传递是由人工操作完 成的，即人带着物走。所以不要陷入“人流、物流不交叉”的误解中去，以为人流、物流绝 对不能交叉。 但应坚持进入洁净区的操作人员和物料不能合用一个入口， 应该分别设置操作 人员和物料出入口通道。8.3 生产线安排粉碎、过筛、称配等工序使用一独立的空调系统，位于仓库附近。由于片剂、胶囊剂、 颗粒剂的生产前段工序一样，如混淆干燥和整粒等，因此，将片剂、胶囊剂、颗粒剂生产线 布置在同一洁净区内，这样可提高设备的使用率，减少洁净区面积，从而节约建设资金。由 于在同一洁净区内布置了片剂、胶囊剂、颗粒剂三条生产线，因此平面布置时尽可能按生产 式段分块布置，如将造粒式段（混合制粒、干燥和整粒总混） 、胶囊工段（胶囊充填、抛光 选囊） 、片剂工段（压片、包衣）和内包装等各自相对集中布置，这样可减少各工段的相互第 25 页 共 40 页制药工程课程设计干扰，同时也有得空调净化系统合理布置。包装区域设 4 条全自动包装流水线，每条流水线 都设置在独立的房间中，可防止不同品种的混淆。8.3.1 制粒区通常包括制粒、整粒和总混。 8.3.1.1 湿法制粒 湿法制粒通常使用的设备有:槽式混合机、摇摆式颗粒机、高速混合制粒机、旋转式颗 粒机、 快速搅拌制粒机等。 槽形混合机机身座是生铁浇铸、 电机和减速箱大多暴露在机身外, 搅拌曲轴二侧轴封易钻粘药物,造成药物污染。 传动轴和曲轴连接处不易清洗,工作时易产生 粉尘飞扬,使其不能满足 GMP 要求;摇摆式颗粒机机身座是生铁浇铸,电机暴露在外,虽有机 罩,但清洗时,电机易受潮。工作时,药粉常会从轴缝中钻附进去,易造成药物污染,紧固筛网 的固定件有卫生死角,不易清洗,在生产过程中易出现安全隐患,使其不能满足 GMP 要求。湿 法制粒机通常有立式和卧式两种,是将不同的粉料混合并制成所需粒度颗粒的一种高效设 备。卧式制粒机启动后在锅内物料向上运动的机率少于立式制粒机,使得卧式制粒机加工的 湿颗粒比立式制粒机加工的粒子要硬,因此,设计选型时要尽量采用立式制粒机,但立式制粒 机较卧式制粒机难于加工、制造。湿法制粒机方便、快速、粉尘飞扬少,能密闭操作基本符 合 GMP 要求。卧式湿法制粒要考虑局部除尘。 中药制剂制粒时所用浸膏量较大,并且在中药流浸膏中成分复杂,含有很多有效成分,如: 生物碱、甙类、多糖等,同时,也含有纤维素、淀粉、蛋白质、粘液质、树脂、树胶等无效成 分,粘度偏大,也给制粒带来了较大困难。通常,对于流浸膏与固体辅料比例较小的中药颗粒 的制备,可采用摇摆式颗粒机、旋转式制粒机、湿法制粒机、喷雾干燥制粒;对于多浸膏、少 辅料的中药颗粒的制备,可采用喷雾干燥制粒机。 湿颗粒干燥 制成的湿颗粒应立即干燥,以免放置过久湿颗粒结块或受压变形。 干燥温度一般为 50～ 60 ℃ , 尤其是挥发性及含甙成分的中药。对湿及热稳定者 , 干燥温度可适当提高至 60 ～ 80 ℃。干颗粒含水量通常要求在 3～5 %。颗粒干燥的方法有:箱式干燥、流化床干燥、远 红外加热干燥、微波干燥等。传统的热风循环烘箱由于自身结构,其诸多方面不符合 GMP 要 求,建议采用穿流式烘箱替代之。 干燥设备进风口应有过滤器,净化处理后的气体所含尘粒和 微生物应达到规定的药品生产洁净度要求。 否则,应将进风口置于洁净室(区) 。 出风口要有 防止空气倒流装置,尤其是传统的热风循环烘箱,通常可以考虑止回阀、 密闭阀等。 一步制粒 机、沸腾干燥机等可以考虑在出风管路上设置布袋除尘器,可以兼起捕集粉尘的作用。第 26 页 共 40 页制药工程课程设计一步制粒 一步制粒分为二种:沸腾干燥制粒、 喷雾干燥制粒。 物料的沸腾,尤其是成粒后干燥阶段 的沸腾会引起颗粒间的磨擦,会产生静电,同时制粒过程本身不可避免会带有一些细粉,当这 些细粉与空气的混合达到一定的比例时,会有产生爆炸 的可能。因此一步制粒机应具有侧式或顶式快速泄爆装置,且要求滤袋布上织入能导电 的材料,以将在磨擦中产生的静电随时导走。 一步制粒机要考虑静电接地,其地面要采用防静 电地面。沸腾干燥机也有类似的防爆和防静电要求。应该指出,由于一步制粒机和沸腾干燥 机自身结构的限制,一步制粒机兼作沸腾干燥机使用时,其生产能力会大大折扣,估计不足设 计能力的 30 % ,设计时应予以注意。对于以有机溶媒作粘合剂的制粒工艺,除设备应满足防 爆泄爆的要求外,其生产场所也应考虑防爆泄爆措施。 整粒和总混 为了得到适合于压片的均匀颗粒,通常干燥后的颗粒都需要过筛整粒。为了减少粉尘 , 整粒机必须考虑捕尘设施,整粒机宜采用快速整粒机。经过整粒的干颗粒还要加入润滑剂等 物质进行总混,总混宜采用料斗式混合机、多维运动混合机 ,二维运动混合机,V 型混合机, 锥型混合机等。混合机内的装料量不宜超过总容积的 2/ 3 ,一般选取 0. 5 ,以保证干颗粒 均一的质量要求。总混后的颗粒应及时送中间站。混合机每混合一次为一个批号。混合机在 混合过程中,由于颗粒间的相互撞击、 磨擦,会产生静电,因此混合机应可靠接地,操作间应采 用防静电接地。 制粒、干燥、整粒、总混操作间等产尘量大的操作室要保持相对负压。 8.3.1.2 压片区 压片过程中要定时抽样检查平均片重,因此,压片区要设置片重称量设施,一般可考虑设 在前室,必要时可设称量间。压制好的素片应及时送中间站。压片机的冲和模是压片机的重 要部件,应有专人负责和专门的冲模室。压片室应采用一机一室布置,保持相对负压,同时要 求除尘器设在辅机间。 对于大规模片剂车间,当某一品种的产量较大,一台不能满足其生产时, 可以考虑二机一室布置,而其它小品种采用一机一室布置。压片间不设地漏。 压片机目前常用的有二种:旋转式压片机和高速压片机,普通旋转式压片机价格低,操作 方便,但多数型号为敞开式结构,生产过程中产生大量粉尘,不符合 GMP 要求。少量型号采用 密闭结构,配有吸尘装置,压片室与传动机械分开,与药品接触的零件、标准件采用不锈钢制 作,压片室易拆卸,易清洗,但由于其采用有机玻璃封闭,生产过程中会产生静电吸附,四周透 明玻璃上易粘着粉尘,严重时,无法观察机器运转情况。通常,为使生产正常,不得不打开玻第 27 页 共 40 页制药工程课程设计璃。国外生产的压片机大多解决了这个问题,国内由于材料缺乏,尚有一定距离。此外,国内 压片机只有一个带吸粉口的吸尘装置。 当吸粉装置抽气之后,没有适量空气补充,会造成压片 机工作室负压,大大降低吸尘效果,有时会引起更多粉尘吸附在门窗上。 国外某些压片机利用 上下二个防尘罩,将压片机的工作室分成进风和出风二个区间,未形成负压,吸尘效果明显。 还有国外某些压片机在吸粉口的布置上也作了明显改进,可以吸去下冲杆处的漏粉。高速压 片机能实现自动踢片、自动称量、自动 显示并打印记录。但高速压片机对颗粒的要求很高,一般要求颗粒细、均一、流动性和 可压性好。 如果制备的颗粒达不到上述要求,难以在高速压片机上压制出合格的片剂,尤其是 国内高速压片机无论是在外观、密封件、外购件等的质量方面,还是在制造精度、系统匹配 等技术水平方面都与国外高速压片机存在很大差距,使得其生产能力、产品合格率和质量稳 定性等都明显地低于国外同类产品,甚至只能达到普通压片机的水平。因此选用高速压片机 要十分谨慎。 8.3.1.3 包衣区 包衣的种类通常有糖衣、薄膜衣(包括肠溶衣) ,常见的包衣方法可分为三种:包衣机滚 转包衣法、 空气悬浮流化床包衣法和压制包衣法。 前二种方法都须借助溶剂将包衣材料制成 溶液或水分散液。 包衣浆液配制完成后应立即使用。 浆液配制通常在化浆锅或保温桶中进行, 但对需要加热煮沸的浆液保温桶不能替代化浆锅。 包衣机滚转包衣法 该方法可采用普通包衣机进行,但目前生产则多采用一些改进的包衣机,如:高效包衣 机、加档板包衣机及埋管式喷雾包衣机,近来,设计中高效包衣机使用较为广泛,一般每锅包 衣耗时为①糖衣: 4～5 小时/ 锅; ②有机薄膜衣:30～45 分钟/ 锅; ③水相薄膜衣: 1. 5 小时/ 锅。 当使用高效包衣机包制糖衣片时,需要考虑设置凉片间;当其用于包制薄膜衣片时, 可以将凉片的过程置于高效包衣锅内进行,因此,可以不设凉片间,但某些中药品种有时需要 设置凉片间。 空气悬浮流化床包衣 常用于片剂的流化床类型有:顶喷制粒与包衣两用的流化床,底喷包衣流化床及旋转式 流化床等。流化床包衣尤其对缓释片非常有效。 压制包衣法 压制包衣法是将作为包衣材料的固体粉末用压制包衣压片机将片芯压制成包衣片的方 法。 压制包衣压片机一般由一根主动轴带动二台压片机,第一台专门用于片芯的压制,然后通第 28 页 共 40 页制药工程课程设计过供片装置送往第二台并埋于外层粉末中压制成包衣片。 也有的在另外的压片机预先压制片 芯,然后供给包衣压片机包衣压制。 包衣过程产生粉尘量较大,所以要求包衣操作室要保持相对负压,包衣机要配置除尘设 备。高效包衣机通常在排风系统设置吸尘器,可以兼起防止空气倒灌的作用。普通包衣机一 般是在包衣锅上方设置除尘罩,把粉尘吸去。此外,包衣机宜安装在专门机房内,操作人员在 操作区工作,凉干后的包衣片应及时送中间站。 当采用无孔包衣锅包衣时,凉干后的包衣片要 筛去碎片,因此包衣区(化浆除外) 不设地漏。 当采用有机溶媒进行薄膜包衣时,其化浆间、包衣料存放间、辅机房和包衣操作间均应 考虑防火防爆措施,其设备应采取防静电接地。 8.3.1.4 胶囊充填区 胶囊充填区包括:囊壳存放、胶囊充填、挑选、磨光和模具存放。囊壳存放和胶囊充填 间温度宜控制在 18 ～24 ℃,相对湿度宜控制在 45～55 % ,胶囊充填机应采用一机一室布置, 并保持相对负压,同时要求吸尘器和真空泵设在辅机间。 对于大规模胶囊生产车间,当某一品 种的产量较大,一台不能满足其生产时,可以考虑二机一室布置,而其它小品种采用一机一室 布置。胶囊充填区不设地漏。药物经全自动胶囊充填机充填胶囊后,会出现少量装量不足以 及未盖帽残缺废品,需要采用人工或机器将其挑选出来。 当考虑人工挑选时,灯光应符合挑选 要求。挑选后的胶囊应采用抛光机磨光,并用吸尘器吸去囊外粉末,磨光完毕,胶囊及时送中 间站。 8.3.1.5 内包装区 凡是与药品直接接触的包装称为内包装,作内包装的材料称为内包装材料,内包装材料 均应采取适当的方法清洁灭菌、干燥、密闭保存,其洁净程度应与生产要求一致。不需要药 厂清洗的直接接触药品的内包装材料(塑料瓶、 铝箔、 PVC 膜等) 应密封,并采用洁净的双层 包装。常用的内包装机械有:瓶包自动生产线、铝塑包装线、热封包装机等。铝塑包装机、 热封包装机在运行过程中会产生较大的热量,应采取必要的措施 (加大送风量或局部排风) 将其移除。否则,内包装室的温度难以控制在人体舒适的范围(夏季) ,且热塑的异味也较大。 为保证不同产 品品种、规格的生产操作不得在同一生产操作间同时进行,应将各包装线分设在不同的 操作间,尤其注意颗粒包装、片剂袋包装等的设置要满足不同品种、规格同时生产。内包装 区域要考虑设置模具存放间。内包装区域不设地漏。 8.3.1.6 外包装区第 29 页 共 40 页制药工程课程设计凡与药品不直接接触的包装称为外包装,构成外包装的材料称为外包装材料 ,外包装区 域应考虑外包装材料处理和存放间,标签和使用说明书均应按品种、规格有专柜或专室加锁 存放。外包装和内包装之间应设缓冲设施,如:气闸室、传递窗(柜) 、传送带等。当外包装 为人工包装时,应考虑机械内包装与人工外包装之间的平衡,即在外包装前设置中转间,不同 品种、 同一品种不同规格或同一品种不同包装批号的外包装操作应有有效的隔离措施。 外观 相似的产品不应在相邻的包装生产线上包装。外包装区域宜设专门清洗间。 当考虑在车间进行成品待检时,可以将待检区设置在外包装区域,同时不要忽略不合格 品要设专区存放。包装后的成品应移入待检区,并有明显的待检状态。8.4 备料室的设置GMP 要求药品生产企业应设备料室，但除了β 内酰胺类药品的备料室应设在专门的厂房 内，对一般药品没有说明备料室该置于何处，应该包括哪些内容。GMP 规定药品生产企业生 产区的运输不应对药品的生产造成污染。 因此考虑总体和厂房布局时既要保证人流、 物流分 开，又要使物料的运输距离尽可能缩短。综合固体制剂车间原辅料的处理量大，应设置备料 室，并布置在仓库附近，便于实现定额定量、加工和称量的集中管理。生产区用料时由专人 登记发放， 可确保原料领用。车间与仓库在一起， 对 GMP 要求的原辅料前处理（领取、处理、 取样） 等前期准备工作充分， 可减少或避免人员的误操作所造成的损失， 这比分体设计要好。 分为布置了备料中心，可原辅料在此备料，直接供车间使用。车间内不必再考虑备料工序， 可减少生产中的交叉污染。8.5 中间站的布置洁净区内设置了与生产规模适应的原辅料、半成品存放区，如颗粒中间站、胶囊间和素 片中转间等，有利于养活人为差错，防睛生产中混药。中间站布置方式有两种：第一种为分 散式，优点为各个独立的中间站邻近操作室，二者联系较为方便，不易引起混药，这种方式 操作间和中转间之间如果没有特别要求，可以开门相通，避免对洁净走廊的污染，缺点是不 便管理。第二种为集中式，即整个生产过程中只设一个中间站，专人负责，划区管理，负责 对各工序半成品入站、验收、移交，并按品种、规格、批号加盖区别存放，明显标志。此种 布置优点是便于管理，能有效地防止混淆和交叉污染；缺点是对管理者的要求较高。当采用 集中式中间站时，生产区域的布局要顺应工艺流程，不迂回、不往返，并使物料传输距离最 短。在本次车间设计实例中彩的是集中式中间站，如图 2-6 所示。8.6 固体制剂车间产尘、散热、散湿、臭味处理第 30 页 共 40 页制药工程课程设计固体制剂车间的显著特点是产尘的工序多，班次不一。发尘量大的粉碎、过筛、制粒、 干燥、整粒、总混、压片、充填等岗位，如不能做到全封闭操作，则除了设计必要的捕尘、 除尘装置外，还应设计操作前室，以避免对邻室或某些人用通道产生污染。 配浆、容器具清洗等散热、散湿量大的岗位，除设计排湿装置外，也可设置前室，避免 由于散湿和散热量大而影响相邻洁净室的操作和环境空调参数。 胶囊壳易吸潮，吸潮后易粘连，无法使用，应贮存在温度 18~24℃、相对湿度 45%~65%， 可使用恒温湿机调控。硬胶囊充填相对湿度应控制在 45%~50%范围内，应设置除湿机，避免 因湿度而影响充填，胶囊剂特别易受温度和湿度的影响，高温易使包装不良的胶囊剂变软、 变黏、膨胀有利于微生物的滋长，因此成品胶囊剂的贮存也要设置专库进行除湿贮存。 铝塑包装机工作时产生 PVC 焦臭味， 故应设置排风。 排风口位于铝塑包装热合位置的上 方。8.7 容器具的清洗一般生产区内布置洁具清洗、存放间。洁净区内要设计容器清洗、存放间，而且面积不 能太小。使用的中转容器具应表面光洁，具有磨性和易清洗性，以不锈钢制品为佳。清洗用 水要根据被洗物是否直接接触药物来选择。 不接触者可使用饮用水清洗， 接触者还要依据生 产工艺要求使用纯水或注用水清洗。 但不论是否接触药物， 凡进入无菌区的工器具容器等均 灭菌。8.8 参观走廊的设置参观走廊的设置不仅是人物的流通道， 保证了消防安全通道畅通； 使洁净区与外界有一 定的缓冲，保证了生产区域的洁净；作为参观走廊，使参观者不影响生产，而且洁净走廊的 设置，使采用暖气采暖成为可能，保护了洁净区，避免冬季内墙结露。因为斗净区靠外墙， 不设窗，影响房间采光；若设双层窗， 无论如何密闭， 灰尘也会进来， 窗户的清洗也成问题。8.9 仓库为了增大仓库的贮存量，分为采用钢制货架、塑料托盘，货物分区分架存放。仓库内高 收发货厅、原辅料区、包装材料区、成品区等。8.10 洁净工作服的处理洁净工作服的洗涤， 要跟生产级别一致。 即洁净工作服是在与生产洁净区现等级的区域 内清洗、干燥完成封口，并存放在洁净工作服存衣柜中。在一般生产区洗衣、干燥后传入洁第 31 页 共 40 页制药工程课程设计净区，这样洁净工作用一般生产区的工作服窗口易混淆，造成污染。 此外，洁净工作服的衣柜不应采用木质材料，以免生霉长菌或变形，应采用不起尘、不 腐蚀、耐消毒的材料，衣柜的选用应该与对设备型的要求一致。8.11 安全门的设置设置参观走廊和洁净走廊时就要考虑相应的安全门， 它是制药工业洁净厂房所必须设置 的，其功能是出现突然情况时迅速安全疏散人员，因此开启安全门必须迅速简捷。8.12 其他设计说明含片剂、颗粒剂、胶囊剂的固体制综合车间设计其物流出入口与人流出入口完全分开， 固体制剂车间为同一个空调净化系统和同一套人物流净化措施。 关键工位：制粒的制浆间、包衣间需防爆；压片间、混合间、整粒总混间、胶囊充填、 粉碎筛粉需除尘。 固体制剂综合生产车间洁净级别为 30 万级，按 GMP 规范的要求，洁净区控制温度为 18~26℃，相对湿度为 45%~65%。九、车间技术要求工艺设计在固体制剂车间设计中起到了核心的作用，直接关系到药品生产企业的 GMP 验证和认证。所以在紧扣 GMP 规范进行合理布置的同时，应遵循以下设计原则和技术要求： （1）固体制剂车间设计的依据是《药品生产质量管理规范》 （1998 年修改）及其附录、 《洁净厂房设计规范》 （GB5）和国家关于建筑、 消防、 环保、 能源等方面的规范。 （2）固体制剂车间在厂区中布局应合理，应使车间人流、物流出入口尽量与厂区人流、 物流道路相吻合，交通运输方便。由于固体制剂发尘量较大，其总图位置应补影响洁净级别 较高的生产车间如大输液车间等。 （3）车间平面布置在满足工艺生产、GMP、安全、防火等方面的有关标准和规范条件下 尽可能做到人、物流分开，工艺路线通畅、物流路线短捷、不反流。 但从目前国内制药装备水平来看， 固体制剂生产还不可能全部达到全封闭、 全机械化、 全管道化输送，物料运送离不开人的搬运。大量物料、中间体、内包材的搬运、传递是人工 操作完成的，即人带着物料走。所以不要过分强调人流、物流交叉问题。但应坚持进入洁净 区的操作人员和物料不能合用一个入口，应该分别设置操作人员和物料出入口通道。 （4）若无特殊工艺要求，一般固体制剂车间生产类别为丙类，耐火等级为二级。洁净 区洁净级别为 30 万级，温度 18～26℃，相对湿度 45％～65％。洁净区设紫外灯，内设置火第 32 页 共 40 页制药工程课程设计灾报警系统及应急照明设施。级别不同的区域之间保持 5～10Pa 的压差并设测压装置。 （5）操作人员和物料进入洁净区应设置各自的净化用室或采取相应的净化措施。如操 作人员可经过淋浴、穿洁净工作服（包括工作帽、工作鞋、手套、口罩等） 、风淋、洗手、 手消毒等经气闸室进入洁净生产区。物料可经脱外包、外表清洁、消毒等经缓冲室或传递窗 （柜）进入洁净区。若用缓冲间，则缓冲间应是双门连锁，空调送洁净风。洁净区内应设置 在生产过程中产生的容易污染环境的废弃物的专用出口，避免对原辅料和内包材造成污染。 （6）充分利用建设单位现有的技术、装备、场地、设施。要根据生产和投资规模合理 选用生产工艺设备，提高产品质量和生产效率。设备布置便于操作，辅助区布置适宜。为避 免外来因素对药品生产污染，洁净生产区只设置于生产有关的设备、设施和物料存放间。空 压站、除尘间、空调系统、配电等公用辅助设施，均应布置在一般生产区。 （7）粉碎机、旋振筛、整粒机、压片机、混合制粒机需设置除尘装置。热风循环烘箱、 高效包衣机的配液需排热排湿。各工具清洗间墙壁、地面、吊顶要求防霉且耐清洗。Ⅲ心得体会经过这次的药物制剂设备与车间工艺设计课程设计，我受益良多。刚开始拿到设计 任务书的时候，完全不知道应该从哪里着手，通过查找专业书籍和参考文献，又通过在互联 网上的交流才能把设计完成，虽然有点累但回报也多！在设计中，要求我们以非常认真和细心的态度去对待它，特备是在计算物料衡算和 选择机械型号的时候，要非常有耐心的去查找相关资料和估算，选取合适的机械型号。而且第 33 页 共 40 页制药工程课程设计有时找到的设备虽然很先进、很节约能源，但是有时候不太适合我们的要求。在查找文献的 过程中，对于很多以前学过的但是大部分都忘记的知识，现在回过头去看，又有一种新的理 解和感受， 而且还学习和补充了许多先进和完备的行业信息， 这对巩固我们的专业知识有很 大的帮助。最后，通过组员之间的分工合作，不但增进了我们的团队精神，还加强了我们的 人际交往关系。总之，这次的课程设计让人受益匪浅，相信它对我们以后的工作和学习都有很大的 帮助。希望有更多的机会让我们可以一展拳脚！Ⅳ参考文献[1] 张长银. 固体制剂车间工艺设计的要求和措施[J]。医药工程设计杂志，)： 23-30.[2] 唐燕辉.药物制剂生产设备及车间工艺设计[M].北京：化学工业出版社，.[3] 刘红霞，梁军等 . 药物制剂工程及车间工艺设计 [M]. 北京： 化学工业出版社，第 34 页 共 40 页制药工程课程设计.[4] 于才渊，王宝和等.干燥装置设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，.[5] 赵宗艾等.药物制剂机械[M].北京：化学工业出版社，.[6] 张绪峤等.药物制剂设备与车间工艺设计[M].北京： 中国医药科技出版社， .[7] 戚长政等.轻工自动机与生产线[M].北京：中国轻工业出版社 .[8] 詹启贤、郭爱莲等.轻工机械概论[M].北京：中国轻工业出版社，.1.沸腾干燥的基本理念 1.1 沸腾干燥的基本原理 沸腾干燥的定义：沸腾干燥又俗称流化干燥，指干燥介质使固体颗粒在流化状态下进行干燥的过程。 沸腾干燥的原理：是指干燥介质使固体颗粒在流化状态下进行干燥，其物料干燥过程的基础就是粉体 的沸腾，同时，在排风作用下，容器内细微粉体经捕集袋过滤后排向室外。干燥时由于气固两相逆流接触， 剧烈搅动。固体颗粒悬浮于干燥介质之中，具有很大的接触表面积，无论在传热、传质、容积干燥强度、 热效率等方面都很优良。 由于沸腾干燥对各种物料的适应性比较好，与其它干燥机相比占地面积小、生产能力大、热效率高， 操作易于控制，颗粒破损少，目前用的比较广泛，尤其是在制药工业中。 1.2 沸腾干燥的特点 1.2.1 由于物料和干燥介质接触面积大，同时物料在床内不断地进行激烈搅动，所以传热效果良好，热 容量系数大； 1.2.2 由于流化床内温度分布均匀，从而避免了产品地任何局部的过热，所以特别适用于某些热敏物料 第 35 页 共 40 页制药工程课程设计 干燥； 1.2.3 在同一设备内可以进行连续操作，也可进行间歇操作； 1.2.4 物料在干燥器内的停留时间，可以按需要进行调整，所以产品含水率稳定； 1.2.5 干燥装置本身不包括机械运动部件，从而设备的投资费用低廉，维修工作量较小。 1.3 沸腾干燥在制药工业中的应用范围 沸腾干燥可广泛应用于原料药的生产，可应用品种有：阿莫西林、安比西林、阿可匹林、双氢链霉素、 卡那霉素、氨苄青霉素、青霉素类、四环素、链霉雾、琥氯霉素、磺胺噻唑、维生素 A、维生素 E、维生 素 B12、氢氧氯化铝、硫酸铝庶糖脂、淀粉酶、硫酸钡、乳酸钙、泛酸钙、荷尔蒙、左旋赖氨酸、烟酸、 蛋白酶、芦丁衍生物、肝精等。 2.沸腾干燥的型式区别及与其他设备的比较 2.1 沸腾干燥的型式区别 随着应用技术的不断发展，沸腾干燥器的型式及应用也越来越多，设备的分类方法也有所不同。按被 干燥物料可分为三类：第一类是粒状物料；第二类是膏状物料；第三类是悬浮液和溶液等具有流动性的物 料。按操作条件，基本上可分为两类：连续式和间歇式。按结构状态来分一般有流化型、搅拌流化型、振 动。 现就干燥设备生产厂家所生产的沸腾干燥设备从以上三方面作一简要介绍。从操作条件来说：GFG 系 列高效沸腾干燥机、FG 系列沸腾干燥机属间歇式，被干燥物料颗粒度有一定的要求，一般要求不小于 30 微米，不大于 4mm 为合适。当几种物料混在一起干燥时，各种物料比重应当接近。而 XF 系列箱式沸腾干 燥机、ZLG 系列振动流化床干燥机则属于连续式，可满足连续型生产的要求。 2.2 与其他设备的比较 由于沸腾干燥对各种物料的适应性比较好，它比起热风循环烘箱来，占地面积小、生产能力大、热效 率高，而且干燥后的产品湿度均匀。比起气流干燥来，可通过调节物料在流化床内停留时间的长短，使产 品达到预期含水率。 3.几种常用沸腾干燥设备特点的简述 由于适应不同物料要求及对成品的不同要求，就出现了不同型式的流化干燥机，以下结合一步公司的 几种流化干燥设备在制药工业应用的特点，作一简述，能使使用者有更好了解，也使我公司的产品更好应 用于服务与制药工业。 3.1 GFG 系列高效沸腾干燥机 GFG 系列高效沸腾干燥机（图 1）适用于干燥机制螺杆挤压颗粒、 摇摆颗粒、湿法高速混合制粒颗粒；医药、食品、饲料、化工等领域湿 颗粒和粉状物料干燥；大颗粒、小块状、粘性块粒状物料；魔芋、聚丙 烯酰胺等干燥时体积变化的物料。 工艺流程如（图 2） ，空气经加热净化后，由引风机从下部导入，穿 过料斗的孔网板。在工作室内，经搅拌和负压作用形成流态化，水份快 速蒸发后随着排气带走，物料快速干燥。 GFG 系列高效沸腾干燥机特点： ①流化床为圆形结构避免死角； ②料斗设置搅拌，避免潮湿物料团聚 及干燥时形成沟流； ③采用翻顷卸粒，方便迅速彻底，亦 可按要求设计自动进出料系统； ④密封负压操作，气流经过过滤； ⑤操作简便，清洗方便，是符合 “GMP”要求的理想设备； ⑥干燥速度快，温度匀称，每批干燥 时间一般在 20-30 分钟。 GFG 高效沸腾干燥机已在山东新华制药厂、广东珠海生化制药厂及新西兰、印尼、菲律宾 等企业及国家使用。 3.2 FG 系列立式沸腾干燥机 FG 立式沸腾干燥机（图 3）主要用于医药、食品、化工等行业进行粉末或颗粒物料的干燥。 FG 立式沸腾干燥机的特点： ①流态化干燥、热质传递快； ②在封闭负压下操作，无粉尘飞扬； ③采用抗静电过滤材料，操作安全； ④设备无死角，清洗彻底，无交叉污染； ⑤满足 GMP 规范要求。 3.3 XF 系列箱式沸腾干燥机 XF 系列箱式沸腾干燥机是由空气过滤器，沸腾床 主机旋风分离器，布袋除尘器，高压离心通风机、操作台组成。由于干燥物料的性质不同，配套除尘第 36 页 共 40 页制药工程课程设计 设备时，可按需要而进行，可同时选择旋风分离器，布待除尘器。也可选择其中的一种。一般来说，比重 较大的物料只需选择旋风分离器。比重较轻的物料需配置套布袋除尘器，并备用气力送料装置选择。 XF 系列箱式沸腾干燥机主要适用于（图 4）医药药品、化工原料、食品、粮食加工、饲料的干燥作业。 如：原料药、压片颗粒、中药冲剂、保健食品、饮料冲剂、玉米胚芽 、饲料、塑料树脂、柠檬酸和其它粉 粒状物料的干燥除湿。适用物料粒径一般为 0.1-6mm，最佳粒径 0.5-3mm。 XF 系列箱式沸腾干燥机工作原理： 洁净的热风经阀板分配进入床体内，从加料器进入的湿物料被热风形成沸腾状态。由于热风与物料广 泛接触，增加了传热传质的过程，因此在较短时间内就可干燥。从床体的一头进入，经过几十秒至几分钟 沸腾干燥，自动从床体另一头流出。本设备一般进行负压操作。XF 系列卧式沸腾干燥机的特点：可实行自 动化生产，是连续式干燥设备。干燥速度快，温度低，能保证产品质量，符合药品生产 GMP 要求.蒸汽、 电、热风炉均可配用。 3.4 ZLG 系列振动流化床干燥机 颗粒物料在普通流化床干燥机中进行干燥时，物料颗 粒应均匀且有一定的规格，不然会形成沟状流和滞动区，颗粒粒度分布宽时，夹带严重，湿度大时易 结块，以及由于颗粒返混，颗粒停留时间分布范围大，颗粒含湿量不均，因此限制了普通流化床干燥机的 使用范围。为了克服其缺点，国外在改善流化床干燥机性能等方面做了大量研究。特别是在能源紧张的今 天强化传质传热过程，节约能源、提高质量，使流化床干燥机具有广泛的适应性和经济上的合理性，振动 流化床干燥机具有重大的意义。振动流化床干燥机设计先进、质量可靠、适用范围广、并具有显著的节能 性和能干燥在其它干燥机上难以干燥的物料的优点，因此振动流化床干燥机得到各行业的普遍欢迎。 3.4.1 ZLG 系列振动流化床的工作原理： 振动流化床干燥机（见右图）是由振动电机产生激振力使机器振动，物料在这给定方向的激振力的作 用下跳跃前进，同时振动流化床干燥机床底输入的热风使物料处于流化状态，物料颗粒与热风充分接触， 从而达到理想的干燥效果。物料从振动流化床干燥机料口进入，振动流化床干燥机振槽上的物料与振槽下 部通入的热风正交接触传热，湿空气由引风引出，干料由排料口排出。 3.4.2 适用范围： ZLG 系列振动流化床干燥机适于干燥不易流动的物料（如颗粒太粗或太细、易于粘结或成团等）以及 特殊要求的物料（如要求保持晶体完整、晶体闪光度好等） 。目前用此设备已成功用于柠檬酸、味精、硼砂、 硫铵、复合肥、萝卜丝、豆粕、酒 糟、种子、矿渣、砂糖等物料的干燥， 。 3.4.3 特点： 3.4.3.1 振动流化床干燥机采用振动电机驱动，运转平稳、噪音小、寿命长、维修方便。 3.4.3.2 振动流化床干燥机振动使物料易达流化状态，增大了有效传热系数，故热效率高。床层温度分 布均匀，无局部过热现象。流化均匀，无死角及吹穿现象。振动起输送作用，也有利于节约能量。比一般 干燥装置可节能 30-60%。 3.4.3.3 料层厚度和机内移动速度及振幅均可无级调整，可调性好，速用面宽。 3.4.3.4 物料表面损伤小， 可用于易碎物料的干燥， 物料颗粒不规则时亦可使用， 不影响效果。 3.4.3.5 振动流化床干燥机采用全封闭式结构，有效地防止了物料与外界的交叉污染，环境清洁，改善了劳动条件。 3.4.3.6 振动促进流态化，使空气需要量减少，颗粒夹带率降低； 3.4.3.7 通过调节振动的频率和振幅，容易控制粉粒料的停留时间分布，实现连续操作； 沸腾干燥机 概述 沸腾干燥机，又称流化床，一般由 加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、引风机、 操作台组成。根据物料的性质不同，可按需要选配旋风分离器或布袋除尘器。 工作原理 沸腾干燥机是利用空气经热交换器加热后，形成热风经阀板分配进入主机，湿物料从加料器 进入干燥机，由于风压的作用，物料在干燥机内形成沸腾状态，并与热空气进行广泛接触，从而 在较短时间完成物料烘干。 特点 通过粉体造粒，改善流动性，减少 粉尘飞扬； 通过粉体造粒改善其溶解性能； 混合、制粒、干燥在一机内完成一步法制粒； 采用抗静电滤布，设备操作安全； 设置压力泄放孔，一旦发生 爆炸，设备人员不受伤害； 设备无死角，装卸料轻便快速，冲洗干净，满足 GMP 规范。 应用范围 制药工业中的造粒：片剂颗粒、冲剂颗粒、胶囊剂颗粒。 食品工业的造粒：可可、咖啡、奶粉、颗粒果汁、调味品等。 其它行业的造粒：农药、饲料、化肥、颜料、染料化工等。 粉状或颗粒状湿物料的干燥。 包衣：颗粒、丸剂保护层、备色、缓释、 薄膜、肠溶包衣等。第 37 页 共 40 页制药工程课程设计 设备分类 根据外型分为卧式和立式两大类，卧式又称箱式沸腾干燥机，立式又称高效沸腾干燥机。卧 式和立式的工作原理相同。 适用物料 制药、化工、食品等行业粉状、颗粒状物料。 组成 1 、料车 2 、控制阀 3 、初效过滤器 4 、亚高效过滤器 5 、加热器 6 、料液泵 7 、引风机 8 、消音器 技术参数 XF 沸腾干燥机（卧式沸腾）组成图 型号 床层面积 m 干燥能力 Kg/h 功率 Kw 风量 m/h 进风温度℃ 占地面积 mXF10 XF20 XF30 XF50 XF80 XF1000.25 0.5 1 2 3 410-15 20-25 30-40 50-80 80-100 100-1504 7.5 15 30 37 4550
1600060-140 60-140 60-140 60-140 60-140 60-1405×3.5×3.5 6×4×4.5 6×4×5 6×4×8.5 8×5×10 10×6×12注：干燥能力与物料性和固含量及热风进出口温度有关。此处嘉源干燥以酸梅晶计算。 GFG 高效沸腾干燥机（立式沸腾） 型号 GFG60 GFG100 GFG120 GFG150 GFG200 GFG300 GFG500 投料 Kg 60 100 120 150 200 300 500 风机功率 Kw 7.5 11 11 15 22 30 45 搅拌功率 Kw 0.55 0.55 0.55 0.55 0.75 0.75 1.1 搅拌转速 rpm 11 11 11 11 11 11 11 操作时间 min 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30 15～30 主机高度 m 00 00 3600第 38 页 共 40 页制药工程课程设计FG 系列立式沸腾干燥机XF 系列沸腾干燥机第 39 页 共 40 页