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课程设计终稿

课程设计简介

随着人们生活节奏的家加快，生活水平的提高，对锻炼身体的意识逐渐淡化，上火人群量逐渐上升，蒲公英片是良好的消炎清热解毒药，对其需求量逐渐加大，经调查发现，就目前前景来看，有很大的市场开发前景，蒲公英片的市场远远没有达到饱和。

因此本课程设计目的就是模拟设计生产蒲公英片的流程，挖掘蒲公英片的潜在市场，来创造社会价值。

本设计的目标是产量是：

年产1亿片。

详细工艺流程见下。

课程设计说明书目录

一、设计资料

1.产品设计简介…………………………………………………………………………4

2.蒲公英功效……………………………………………………………………………5

3.蒲公英用途………………………………………………………………………………5

4.蒲公英主治:

……………………………………………………………………………5

5.设计参数和要求…………………………………………………………………………6

.

二、工艺设计和说明

1.工艺流程图……………………………………………………………………………6

2.生产原料………………………………………………………………………………7

三、物料衡算

1.总物料衡算…………………………………………………………………………8

2.生产效率的计算……………………………………………………………………8

3.辅料物料衡算………………………………………………………………………8

4.包衣材料的物料衡算………………………………………………………………9

5.能量衡算………………………………………………………………………………9

四、工厂总体设计及选图

1.厂址的选择…………………………………………………………………………10

2.厂区划分………………………………………………………………………………11

3.整体布局的原则……………………………………………………………………11

4.洁净厂房………………………………………………………………………………12

5.制药车间空气净化……………………………………………………………………13

6.工厂的总体平面设计………………………………………………………………15

五、片剂的生产技术

1．片剂生产简介…………………………………………………………………………15

2．湿法制粒及设备………………………………………………………………………16

3．干法制粒…………………………………………………………………………………18

4．喷雾制粒…………………………………………………………………………………19

5．压片及压片设备………………………………………………………………………19

6．片剂包衣及包衣设备………………………………………………………………19

六、废液的处理及其防治

1.废液的处理方法……………………………………………………………………20

2.废气的治理措施……………………………………………………………………22

3.废渣的处理………………………………………………………………………………28

七、参考文献……………………………………………………………………………29

八、课程设计的感想及体会……………………………………………………29

一设计资料

1.产品设计的简介

蒲公英为菊科植物蒲公英TaraxacummongolicumHand.Mazz.碱地蒲公英T1sinicunKitag或同属数种植物的干燥全草[1]。

蒲公英配方颗粒是蒲公英饮片经水提、浓缩、干燥、制粒等工序制成的单味中药配方片剂。

蒲公英同属植物中含有多种成分,主要有胡萝卜素类、三萜类、植物甾醇类、倍半萜内酯类、香豆素类、黄酮类、酚酸类等[2]。

咖啡酸是蒲公英的酚酸类成分。

为本品主要活性成分之一。

咖啡酸是蒲公英的主要有效成分之一,并且《中国药典》2005年版将其作为评价蒲公英质量优劣的指标成分,它属于水溶性酚酸类成分[7],而且单味中药配方颗粒是单味中药饮片经水提（水蒸气提）、浓缩、干燥、制粒而成的颗粒,因此本次的制备工艺中的提取溶剂确定为水。

咖啡酸含量在0.04%以上（《中国药典》2005年版规定蒲公英中咖啡酸含量≥0.02%）,得膏率为20%以上。

这既保证了配方颗粒中咖啡酸含量又能尽可能地保证其他水溶性成分较多,是较合适的提取方法。

本次经过综合方面的考虑选择片剂中咖啡酸的含量为：

0.4mg/g。

根据查阅文献得知不同产地的蒲公英中咖啡酸含量的差距很大,从0.10%～0.36%不等[3]。

因此以不同产地的饮片作为原料生产制得的配方颗粒中咖啡酸的含量也会参差不齐。

因本次只是探索性进行设计，为照顾计算的方便，本次选取蒲公英中咖啡酸的提取率为0.12%来进行计算。

2.蒲公英功效

1）．清热解毒可用于热毒证，尤善清肝热，治疗肝热目赤肿痛，以及多种感染、化脓性疾病。

2）．消痈散结治疗热毒壅结于肌肉所致的痈肿疮毒，高热不退。

对乳痈有良效，能解毒散结通乳，可内服或外敷，常配金银花等同用。

另外还可配大黄、丹皮治疗肠痈。

 3.蒲公英用途:

 1）清热解毒，消肿散结：

主治热毒疮痈。

a.实火热毒上攻，目赤咽肿，口舌生疮。

b.热毒疮疡，乳痈肿痛，疔毒内攻。

c.肺痈咳吐脓血，肠痈腹痛发热。

2）利湿:

可治热淋涩痛，及湿热发黄。

 4.蒲公英主治:

 治急性乳腺炎，淋巴腺炎，瘰疠，疔毒疮肿，急性结膜炎，感冒发热，急性扁桃体炎，急性支气管炎、胃炎，肝炎，胆囊炎，尿路感染。

5.设计参数和要求

生产任务：

蒲公英片年产1亿片

每年按300天计算，每天按24小时不间断生产，每两个月对设备进行一次全面系统检修，进而保证生产的顺利进行。

采用轮换班制。

日产：

100000000片/300≈333334片

时产：

100000000片/（300*24）≈13889片

二工艺设计和说明

1.工艺流程图

2.生产原料

2．1蒲公英

多年生草本植物，高10～25cm，含白色乳汁。

根深长，单一或分枝，外皮黄棕色。

叶根生，排成莲座状，狭倒披针形，大头羽裂，裂片三角形，全缘或有数齿，先端稍钝或尖，基部渐狭成柄，无毛蔌有蛛丝状细软毛。

花茎比叶短或等长，结果时伸长，上部密被白色蛛丝状毛。

头状花序单一，顶生，长约3.5cm；总苞片草质，绿色，部分淡红色或紫红色，先端有或无小角，有白色蛛丝状毛；舌状花鲜黄色，先端平截，5齿裂，两性。

瘦果倒披针形，土黄色或黄棕色，有纵棱及横瘤，中产以上的横瘤有刺状突起，先端有喙，顶生白色冠毛。

花期早春及晚秋。

生于路旁、田野、山坡。

产于全国各地。

整株植物匍匐于地上，叶如荠菜，只是稍大，无挺立茎，花从植株中心冒出。

2.2薄荷脑

一种化学药剂，薄荷脑系由薄荷的叶和茎中所提取，白色晶体，分子式C10H20O，为薄荷和欧薄荷精油中的主要成分。

此外，还有栀子、连翘、蔓荆子、防风、荆芥穗、白芷、黄芩、黄连、大黄、黄柏、桔梗等17味辅助原料

三物料衡算

1.总物料衡算

蒲公英片年产1亿片

每年按300天计算，每天按24小时不间断生产，每两个月对设备进行一次全面系统检修，进而保证生产的顺利进行。

采用轮换班制。

日产：

100000000/300≈333334片

时产：

100000000/（300*24）≈13889片

每片含干浸膏0.3克每天所需浸膏量：

333334*0.3=100000g=10Kg

2.生产效率的计算

每片中含咖啡酸含量：

0.12mg（片重：

300mg）

每片需蒲公英量为:

x=100mg

蒲公英提取率：

r=0.12%每天所需原蒲公英量：

A=100*333334/1000000=33.3334Kg

总损耗率是2%实际每天需蒲公英量：

33.3334/0.98=34.0137Kg

3.辅料物料衡算

粘合剂的计算：

预胶化淀粉的计算：

每片需求量：

300mg*10%=30mg

每天需求量：

30mg*333334=10000020mg=10Kg

崩解剂物料衡算：

羧甲基淀粉钠：

每片需求量：

300mg*5%=15mg

每天需求量：

15mg*333334=5000010mg=5Kg

润滑剂物料衡算：

滑石粉：

每片需求量：

300mg*5%=15mg

每天需求量：

15mg*333334=5000010mg=5Kg

辅料成分每片总质量：

60mg

4.包衣材料的物料衡算

每片包衣含量：

70mg

每天包衣材料需求量：

70mg*333334=23333380mg=23.33338Kg

其它辅助成分：

每片需辅助成分含量：

300mg-60mg-70mg=170mg

每天需辅助成分含量：

170mg*333334=56666780mg=56.66678Kg

有效成分为咖啡酸含量：

每片0.12mg。

5、能量衡算

（1）浸取过程的能量的衡算：

查得酒精比热容2.4*103J/（Kg.℃）采用的料液比：

1:

10

起始温度25℃加热温度50℃

酒精密度0.8g/ml

每天消耗蒲公英量34013.7g

故需酒精量为34013.7*10*0.8g=.272109.6g=272.1096Kg

消耗电的能量：

Q=cm（t2-t1）=2.4*103*272.1096*（50-25）J=16326576J=16326.576KJ

理论的电量：

Q/（3600s*1KW）=16326.576/3600=4.53516度

电机的功率：

6.5KW

浸取过程总消耗的电量：

6.5*24+4.53516=160.53516度

（2）压片机的能量衡算：

旋转式压片机的功率：

3KW

每天消耗的电量：

3*24度=72度

四工厂总体设计及选图

1.厂址的选择

GMP规定,医药工业洁净厂房与市政交通干道之间的距离不宜小于50m。

选择厂址时，应考虑环境、供水、能源、交通运输、自然条件、环保、符合城市发展规划、协作条件等等因素。

环境

制剂药厂最好选在大气条件良好、空气污染少、无水土污染的地区，尽量避开热闹市区、化工区、风沙区、铁路和公路等污染较多的地区，使药品生产企业所处环境的空气、场地、水质等符合生产要求。

1.2供水

水在药品生产中是保证药品质量的关键因素，厂址选择时应靠近水量充沛和水质良好的水源。

能源

制药厂生产需要大量的动力和蒸汽。

动力由电力提供,蒸汽由燃料产生。

因此在选择厂址时，应考虑建在电力供应充足和邻近燃料供应的地点，有利于满足生产负荷、降低生产成本和提高经济效益。

2.厂区划分

制药厂主要由以下系统组成：

1、主要生产车间（制剂生产车间、原料药生产车间）；

2、辅助生产车间（机修车间、仪表车间等）；

3、仓库（原料、辅料、包装材料、成品库等）；

4、动力设施（锅炉房、压缩空气站、变电所、配电房）；

5、公用工程（水塔、冷却塔、泵房、消防设施等）；

6、环保设施（污水处理、绿化等）；

7、全厂性管理设施和生活设施（厂部办公楼、中心化验室、药物研究所、计量站、动物房、食堂、医院等）

8、运输、道路设施（车库、道路等）。

规划设计时应把上述管理系统和生产功能划分为行政区、生活区、生产区、辅助区进行布置。

要从整体上把握这四个区的功能，分区布置合理，四个区域既不相互影响、人流、物流分开，又要保证相互便于联系，服务以及生产管理。

3.整体布局的原则

A、下风原则。

洁净区、办公区、生活区应放置于该地区主风向的上风处，产生有害气体、粉尘的生产区、辅助生产区应置于下风处。

B、方便输送、有利生产的原则。

C、物流管线、输变电线路、通讯线路等统筹规划原则。

D、因地制宜，结合厂区地形、地貌，并节约用地的原则。

E、考虑工厂的发展，使近期建设与远期发展相结合的原则。

F、人、物流分流原则。

工厂的人、物流进入或离开厂区，或自一个区（车间）到达另一区（车间），在人、物流非常集中（如上、下班）时会给途经的生产车间造成干扰，因此洁净生产车间区在全厂总图中应放在最上风与最少人、物流的地方。

4.洁净厂房

洁净厂房是对空气洁净度有一定要求的厂房。

洁净厂房和其他工业厂房的显著区别在于洁净厂房是有一定洁净度要求的车间。

它除了具有一般工业厂房的建筑特点外，还必须满足洁净厂房的要求。

制药业与其它行业洁净厂房的区别在于，医药工业洁净厂房是以微粒和微生物两者为控制对象，而电子、航天、精密机械等行业洁净厂房只控制微粒。

洁净厂房可以分为洁净生产区、洁净辅助区和洁净动力区三个部分。

A．洁净生产区:

是洁净厂房的核心部分，产区内布置有各级别洁净室，通常认为经过吹淋室或气闸室后便进入了洁净生产区。

B．洁净动力区:

包括净化空调机房、纯水站、气体净化站、变电站和真空吸尘泵房等。

C．洁净辅助区:

包括人净、物净和生活用房及管道技术夹层。

其中人净有洗潄间、更换衣鞋及吹淋室；物净有粗净化和精净化两个准备间以及可能的物料通道；生活用房有餐室、休息室、饮水室、杂物和雨具存放室以及洁净厕所等。

5.制药车间空气净化

1.车间环境参数

⑴室内温湿度。

我国GMP要求，洁净区一般控制温度为22-24℃，相对湿度为45%-60%，吸湿性强的无菌药物的生产和分装采用局部低湿工作台；控制区一般控制温度在18-28℃，相对湿度为50%-65%。

⑵洁净室换气次数。

我国GMP一般情况下要求的换气次数:

洁净度1万级的为≥25次/h，洁净度10万级的为≥15次/h。

垂直层流的100级洁净室，房间断面风速≥0.25m/s；水平层流的100级洁净室，房间断面风速≥0.35m/s。

一般情况下尽可能在万级或10万级环境内，用局部层流方式来达到百级的要求。

⑶洁净室压力。

根据我国《洁净厂房设计规划》规定，洁净室与邻室的压差应不小于4.9Pa，洁净室与室外的压差不应小于9.81Pa。

在无菌制剂的作业区内更衣室和洁净走廊，以及具有不同生物洁净等级的无菌操作室，按无菌等级的高低依次相连。

彼此相连的房间，按洁净等级应依相差4.9Pa以上压差，压差偏小，根本无法防止强风时产生缝隙渗透或开关门时产生压差变化；压差过大，开门往往比较困难，比较理想的办法是在保持合理压差的同时采用气闸室。

⑷青霉素等药品的特殊措施。

青霉素类抗生素属于微量也会引起过敏反应的药物，因此规定，青霉素类制剂与非青霉素类制剂操作室不能共用空调系统，以防止交叉污染。

2.净化方案

净化方案可分为全室净化、局部净化、全室净化与局部净化相结合。

A．全室净化：

以集中净化空调系统，在整个房间内造成具有相同洁净度环境的净化处理方式，叫全室净化。

这种方式适于工艺设备高大，数量很多，且室内要求相同洁净度的场所。

但是这种方式投资大、运行管理复杂、建设周期长。

B．局部净化：

以净化空调器或局部净化设备（如洁净工作台、棚式垂直层流单元、层流罩等），在一般空调环境中造成局部区域具有一定洁净度级别环境的净化处理方式叫局部净化。

这种方式适合于生产批量较小或利用原有厂房进行技术改造的场所。

C．全室净化与局部净化相结合：

是目前应用最广的净化处理方式，这是洁净技术发展中产生的净化方式，它既能保证室内具有一定洁净度，又能在局部区域实现高洁净度环境，从而达到既满足生产对高洁净度环境的要求，又节约能源的双重目的。

6.工厂的总体平面设计

见附图纸

五片剂生产工艺技术

1.片剂生产简介

片剂：

是药物与辅料混合均匀后压制而成的片状制剂，其外观有圆形、椭圆型、三角型等。

由于片剂具有计量准确、含量均匀、性质稳定、携带运输方便、机械化程度高、产量大、便于服用等特点，因此片剂是现代药物制剂中应用最广泛的剂型之一。

片剂的制备方法按工艺分为两大类：

即制粒压片和直接压片，制粒压片又分为湿法制粒压片和干法制粒压片。

湿法制粒：

是将药物和辅料的粉末混合均匀后加入液体黏合剂制备颗粒的方法。

该方法靠黏合剂的作用使粉末粒子间产生结合力。

由于湿法制粒的颗粒具有外形美观、流动性好、耐磨性较强、压缩成型性好等优点，是在医药工业中应用最为广泛的方法。

但对于热敏性、湿敏性、极易溶性等物料可采用其他方法制粒。

干法制粒：

是将药物和辅料的粉末混合均匀、压缩成大片状或板状后，粉碎成所需大小颗粒的方法。

该法靠压缩力使粒子间产生结合力，其制备方法有压片法和滚压法。

粉末直接压片：

是不经过制粒过程直接把药物和辅料的混合物进行压片的方法，具有省时节能、工艺简洁、适用于湿热不稳定药物等特点，但需要药物及辅料粉末具有良好的流动性和可压性。

2.湿法制粒及设备

粉碎：

固体药物的粉碎是将大块物料借助机械外力粉碎成适宜程度的碎块或细粉的过程。

粉碎目的在于减小粒径，增大表面积。

粉碎方式：

根据被粉碎物料的性质、产品粒度的要求以及粉碎设备的形式等不同条件可采用不同的粉碎方式。

粉碎方式分为：

闭塞粉碎与自由粉碎、开路粉碎与循环粉碎、干法粉碎与湿法粉碎、低温粉碎、混合粉碎等。

粉碎设备主要有：

球磨机；冲击式粉碎机；气流式粉碎机。

冲击式粉碎机：

冲击式粉碎机对物料的作用力以冲击力为主，适用于脆性、韧性物料以及中碎、细碎、超细碎等，其应用广泛，因此具有“万能粉碎机”之称。

典型的粉碎机有锤击式和冲击柱式。

气流式粉碎机：

气流式粉碎机是通过粉碎室内的喷嘴把压缩空气形成的气流束变成速度能量，促使药物之间产生强烈冲击、摩擦达到粉碎的机器。

气流式粉碎机适用于粒子的细碎和超细碎，产品粒度可达200-325目。

加料粒度在0.15mm以下，一般先在其他粉碎机预碎后加料。

本机特点是粉碎过程温度不升高，故适用于热敏性物料的超细碎，其缺点是动力消耗较大。

筛分：

筛分是借助筛网将不同粒度的混合物料按粒度大小进行分离的方法，其目的是为了获得较均匀粒度的物料。

在片剂的制备过程中，粒度的大小和均匀程度对物料的混合、制粒、压片等单元操作都有影响，对颗粒的填充均匀性、片重差异、片剂的硬度等有显著的影响。

筛分法操作简单经济，且分级精度较高，在制药工业中应用广泛。

筛分用的药筛的筛面由金属丝（低碳钢、黄铜、锡青铜、不锈钢）、合成纤维（尼龙、涤纶）或绢丝编织而成。

我国工业标准筛常用“目”表示筛号，即以每英寸（1英寸=2.54cm）上筛孔的数目来表示。

例如每英寸有100个孔的筛号为100目筛，能通过100目筛的粉末称100目粉。

筛分设备：

振荡筛是常用的筛分设备，它是利用机械或电磁作用使筛产生振动将物料进行分离。

混合：

是把两种以上的物质均匀混合的操作统称为混合。

包括固—固、固—液、液—液等的混合，但混合的物系不同、目的不同，所采用的操作方法也不同，从而又有了更具体的狭义名称，如固—固粒子的混合叫固—固混合或简称混合；大量固体与少量液体的混合叫捏合；大量液体和少量不溶性固体或液体的混合，如混悬剂、乳剂、软膏剂等在制备过程中进一步进行粉碎与混合的叫匀化。

药物在制粒前要进行混合，达到均匀的相互分布，以保证药物剂量准确。

实验室常用的混合方法有搅拌混合、研磨混合、过筛混合。

大批量生产中的混合过程多采用搅拌或容器旋转使物料产生整体和局部的移动而达到混合目的。

制粒：

制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作。

几乎所有的固体制剂的制备过程都离不开制粒过程。

所制成的颗粒可能是最终产品如颗粒剂，也可能是中间体，如片剂。

在医药生产中广泛应用的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为广泛。

湿法制粒方法及常用设备：

湿法制粒是在药物粉末中加入黏合剂，使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。

湿法制成的颗粒表面润湿，具有颗粒质量好、外形美观、耐磨性较强、压缩成型性好等优点，在医药工业中应用最为广泛。

湿法制粒有挤压制粒、快速混合制粒、沸腾制粒等。

3.干法制粒

干法制粒:

是将药物与辅料的粉末混合均匀后压成大片状或板状，然后再粉碎成所需大小的颗粒的方法。

该法不加入任何黏合剂，靠压缩力的作用使粒子间产生结合力。

不需干燥的过程，适用于热敏性物料、遇水易分解的药物。

4.喷雾制粒

喷雾制粒：

喷雾制粒是将药物溶液或混悬液用雾化器喷于干燥室内的气流中，使水分迅速蒸发以制成球状干燥细颗粒的方法。

近年来喷雾干燥制粒法在制药工业中得到广泛的应用与发展，如抗生素粉针的生产、微型胶囊的制备、固体分散体的研究以及中药提取液的干燥都利用了喷雾干燥制粒技术。

5.压片及压片设备

压片：

压片是片剂生产过程必不可少的操作过程，是将混合后的颗粒或粉末借助机械力压缩成型的过程。

压片机的基本结构由冲模、加料、填充、压制、出片等部分组成。

高速压片机：

特点是转速快、产量高、片剂质量好。

6.片剂包衣及包衣设备

包衣：

是压片工序之后常用的一种制剂工艺。

主要是在压制片芯的表面包上适宜材料的衣层。

片剂包衣的主要目的：

掩盖药物的不良气味；降低药物对消化道的不良刺激性；防潮、避光、隔绝空气，保护药物免受空气的降解；提高药物体内外稳定性；控制药物的释放速度和释放位置；改善片剂的外观，易于区别。

高效包衣机：

由包衣锅、定量喷雾系统、程序控制设备等装置配套而成。

六废液的处理及其防治

1.废液的处理方法

制药废水的处理方法可归纳为以下几种：

物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等，各种处理方法具有各自的优势及不足。

1）.物化处理：

根据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。

目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。

2）.混凝法：

该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处理方法，它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中，如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。

高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。

近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展，由成分功能单一型向复合型发展。

刘明华等以其研制的一种高效复合型絮凝剂F-1处理急支糖浆生产废水，在pH为6.5，絮凝剂用量为300mg/L时，废液的COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明显优于PAC（粉末活性炭）、聚丙烯酰胺（PAM）等单一絮凝剂。

3）.化学处理：

应用化学方法时某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。

化学法包括铁炭法、化学氧化还原法（fenton试剂、H2O2、O3）、深度氧化技术等。

4）.铁炭法：

工业运行表明，以Fe-C作为制药废水的预处理步骤，其出水的可生化性可大大提高。

采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水，铁炭法处理后COD去除率达20%，最终出水达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准。

5）.氧化技术：

又称高级氧化技术，它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果，主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。

其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点，尤其适合于不饱合烃的降解，且反应条件也比较温和，无二次污染，具有很好的应用前景。

与紫外线、热、压力等处理方法相比，超声波对有机物的处理更直接，对设备的要求更低，作为一种新型的处理方法，正受到越来越多的关注。

肖广全等[13]用超声波－好氧生物接触法处理制药废水，在超声波处理60s，功率200w的情况下，废水的COD总去除率达96％。

制药废水的处理工艺及选择

制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标，所以