制剂工程--制剂车间工艺设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,制剂工程学,制剂车间工艺设计,制剂工程学制剂车间工艺设计,1,一个完整的工程项目,设计前期工作,设计阶段,后期工作,初步设计,施工图设计,施工,试车,投产,立项,可行性研究,下达设计任务,一个完整的工程项目 设计前期工作设计阶段后期工作初步,2,第一部分 概论,第二部分 物料衡算和热量衡算,第三部分 工厂及车间布置,第四部分 通风、空调和空气净化,第一部分 概论,3,第一部分 概 论,筹建一个工厂或建设一个工厂(车间)，有一定的设想和计划，一个工厂生产哪些产品，年产量多少，设置在什么地方，工艺流程及其现实性、先进性，交通、水电供应等。,第一部分 概 论 筹建一个工厂或建设一个工,4,基建项目设计,初步设计：,根据设计任务书，确定全厂性的设计原则、标准和设计方案，进行工艺等计算。,以文本为主,，附图。,施工图设计：,根据已批准的初步设计及上级审批意见，完成设备施工图、工程施工图设计、模型设计。,以图为主,。,制剂工程-制剂车间工艺设计课件,5,车间工艺设计一般包括以下内容,生产方法的选择和论证,工艺流程的设计,准备设计资料,物料及能量衡算,设备选型及其工艺设计,工艺流程图的设计和绘制,车间布置设计、管道设计,向有关非工艺项目提供设计条件和要求,设计说明书的编写、概（予）算的编制,车间工艺设计是一项综合性的工作，包括工艺、设备、土建、暖通等许多方面,车间工艺设计一般包括以下内容,6,方案设计的内容,对各种生产方法进行全面比较，从中选出技术上可能、先进，经济上合理，原材料来源及产品质量有保证的方案，包括：,产品生产成本，经济效益，劳动生产率,原材料用量及供应,产品质量,水、电、汽、气用量及供应,副产品的利用及三废处理,生产技术先进性、工艺流程合理性,生产自动化、机械化程度,设备来源及制作,占地面积及建筑面积,基本建设投资等,方案设计的内容,7,一般先作流程方案，经物,料、热量衡算后，确定原材料、,能量消耗，再进行主要设备计,算，做出车间布置方案、厂房,基本结构形式以及车间总投资,概算。,生产工艺流程方案,片剂生产工艺流程图（框图）,片剂生产工艺流程示意图及环境区域划分,一般先作流程方案，经物片剂生产工艺流程示意图,8,原料药的精、烘、包,小容量注射剂生产流程,可灭菌小容量注射剂工艺流程示意图,及环境区域划分,非无菌原料药精制、干燥、包装工艺流程示意图及环境区域划分,原料药的精、烘、包可灭菌小容量注射剂工艺流程示意图非无菌原料,9,设计说明书,目录,1、设计依据及设计范围 2、设计原则及指导思想,3、产品方案及建设规模 4、,生产方法及工艺流程,5、生产制度 6、,物料衡算,7、,热量衡算,8、,主要工艺设备的选择说明,9、工艺主要原材料及公用系统消耗 10、生产控制方法,11、,车间布置,12、车间定员,13、环境保护 14、土建,15、仪表及自动控制 16、空调通风,17、职业安全卫生 18、工艺设备概算,19、参考文献及资料 20、附录,设计说明书 目录,10,第二部分 物料衡算和热量衡算,一、物料衡算,1、目的：计算原料与产品间的定量转变关系，以及计算,各种原料的消耗量，各种中间产品、副产品,的产量、损耗量及组成。,2、基础,“质量守恒定律”,G,1,=G,2,+G,3,3、意义 “所有工艺计算的基础”,通过物料衡算 确定设备容积、台数、主要尺寸,进行热量衡算、计算管路尺寸等,第二部分 物料衡算和热量衡算一、物料衡算,11,4、基准,(1)制剂及中药生产常采用一批原料为基准-间歇,(2)原料药生产以单位时间产品数量或原料量为基准-连续,物料衡算结果列成原材料,消耗定额,及,消耗量,表,制剂车间的,消耗定额,及,消耗量,计算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算入。,例：某冲剂生产方法,将浸膏、辅料、糖在混合机、颗粒机上湿法制粒，再经干燥和整粒，然后干混喷油制得冲剂，最后经颗粒机包装和外包装。请计算和选择包装机。,消耗定额？消耗量？概念p276,4、基准消耗定额？消耗量？概念p276,12,二、热量衡算,1、目的,在物料衡算的基础上对需,加热或冷却,设备进行热量计算，用以确定加热或冷却介质的用量，以及设备所需传递的热量。,2、基础：,Q,1,物料带入设备热量,“能量守恒定律”,Q,2,由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量,Q,1,+Q,2,+Q,3,=Q,4,+Q,5,+Q,6,Q,3,过程热效应,Q,4,物料离开设备带出的热量,Q,5,消耗在加热设备各个部件上的热量,Q,6,设备向四周散失的热量,3、基准：以统一起点t。,一般建议以273 k为基准温度，以液态为基准物态,二、热量衡算,13,4、计算方法,（1）Q,1,、Q,4,均可用下式计算(,有相变化时还要加上相变热),Q,1,（Q,4,）=G,i,C,Pi,(t-t,0,),（2）Q,3,包括,：化学过程,Q,r,=1000 q,r,G,A,/M,A,物理过程“盖斯定律”,4、计算方法,14,（3）Q,5,=M,i,C,pi,(t,2,-t,1,),t,1,一般情况下可取室温，如t,1,=20，t,2,视具体情况而定,如传热器壁高温侧流体给热系数,n,，低温侧给热系数,i,传热终了，高温侧温度t,n,，,低温侧t,i,则有,n,=时,t,2,=(t,n,+t,i,)/2,n,时,t,2,=,t,n,n,4.5m）,（7）地下管道不宜重叠埋设。,(8)应尽可能将几种管线同沟或同架敷设，注意管线间相,互影响，如煤气管与电力电缆。,2、管线综合布置原则（1）管线布置应使管线之间及与建筑物之,26,（三）火灾危险及类别,（四）室外计算参数,温、湿度、大气压力,室外风速及主导风向,室外大气尘埃及厂房周围环境,（五）室内计算参数（温、湿度、洁净度）,（六）土建、动力、暖通等参数,（三）火灾危险及类别,27,二、车间布置,一、资料的收集,（一）车间组成,生产设施：包括各工序的布置（生产工段、控制室、原辅料仓库等,辅助设施：空调室、动力室、配电室、机修室、化验室等,生活行政设施：车间办公室、会议室、更衣室、厕所、浴室等,其他特殊用房：动物房等,二、车间布置 一、资料的收集,28,按GMP要求又可分为：,一般区域：无洁净度要求的生产车间、辅助用房,控制区：对洁净度或菌落数有一定要求,洁净区：对洁净度或菌落数有较高要求,按GMP要求又可分为：,29,（二）遵循的原则,医药工业洁净厂房设计规范（1996年）,建筑设计防火规范GBJ16-87（1997年版）,药品生产质量管理规范（1998年修订）,药品生产质量管理规范（1998年修订）附录,（二）遵循的原则医药工业洁净厂房设计规范（1996年）,30,（三）车间布置设计,制剂车间洁净分区概念；车间布置设计时需考虑的问题,1、车间外部资料,设计任务书,工厂总平面图,车间与厂内外的道路、运输、消防关系,车间与厂内外各生产、辅助等设施的关系,车间的水、电、汽供应情况,2、车间内部资料,生产工艺流程图,物料衡算资料：原辅料、成品等数量，三废数量,设备设计资料：设备大小，操作条件，一览表，水电汽等消耗量,由防火、卫生、GMP要求确定各房间的要求,根据车间要求确定通风、空调、净化方式,根据各专业要求安排一定的建筑面积和安装位置,与土建商定厂房结构形式、层数、层高、柱网、樑的位置,（三）车间布置设计 制剂车间洁净分区概念；车间布置设计,31,3.工艺对车间布置的要求,4.工艺对设备的要求,5.车间平立面布置,平面布置：,长方形、L形、T形、U形、山形等,趋向：大面积无窗厂房，能保证药品质量,对空调、照明要求高,立面布置：,层高、层数,3.工艺对车间布置的要求,32,6.车间布置中若干技术要求,车间功能，生产洁净度及区域，中间储存区,工艺流程布置，人员及物流净化通道,设备与安装，用房面积，室内设备布置,安全出入口，柱间距、跨度、模数、层高,制剂工程-制剂车间工艺设计课件,33,第四部分 通风、空调和空气净化,第四部分 通风、空调和空气净化,34,2-1 GMP简史,一、国际,GMP（Good Manufacturing Practices for Drugs）是社会发展中医药实践经验教训的总结和人类智慧的结晶。在此之前，人类社会经历了12次较大药物灾难，特别是20世纪最大的药物灾难“反应停”事件后引起公众的不安和对药品监督的关心。,2-1 GMP简史 一、国际,35,GMP最初由美国坦普尔大学6名教授编写制订,1963年颁布成为法令,1967年WHO国际药典的附录中收载,1969年第22届世界卫生会，WHO建议各国采用GMP制度,1973年，日本提出了自己的GMP，1974年颁布试行,1975年WHO正式公布GMP,1977年第28届世界大会WHO确定GMP为法规,1978年，美国修订GMP,1980年日本正式实施GMP,到目前为止，已有100多个国家实行了GMP制度。,GMP最初由美国坦普尔大学6名教授编写制订 1963年颁布成,36,WHO指出，GMP制度是药品生产全面质量管理的一个重要组成部份，是保证药品质量，并把发生差错事故、混药、各类污染的可能性降到最低程度所规定的必要条件和最可靠的办法。,WHO指出，GMP制度是药品生产全面质量管理的一个重要组成部,37,二、国内,过去“三检三把关”：,三检：自检、互检、专职检验,三把关：把好原、辅、包材关，把好中间体质量关 把好成品质量关。,1982年中国医药工业公司制订了,药品生产管理规范（试行本）,1985年，经修订后由国家医药管理局推行颁布,药品生产管理规范实施指南（85年版）,1988年 卫生部颁布药品生产质量管理规范,二、国内,38,1992年，卫生部修订颁布药品生产质量管理规范,1993年中国医药工业公司修订药品生产管理规范实施指南,1995年，开始GMP认证工作。,1998年，国家药品监督管理局颁布98修订版GMP,同时规定在3到5年内，血液制品、粉针剂、大输液、基因工程产品和小容量注射剂等剂型，产品的生产要达到GMP要求，并通过GMP认证。,实施GMP工作与许可证换发及年检相结合顺规定期限内未取得“药品GMP证书”的企业或车间，将取消其相应生产资格。,1992年，卫生部修订颁布药品生产质量管理规范 199,39,2-2 GMP的主要内容,药品生产质量管理规范又称最佳生产工艺规范,英文名：Good Manufacturing Practices for Drug 缩写GMP,GMP的基本点：要保证药品质量，必须做到防止生产中药品的,混批、混杂污染和交叉污染。,GMP的中心指导思想是：任何药品质量形成是设计和生产出来的，而不是检验出来的。必须强调预防为主，在生产过程中建立质量保证体系，实行全面质量保证，确保药品质量。,2-2 GMP的主要内容 药品生产质量管理规范又称,40,湿件：人员,GMP,硬件：厂房与设施、设备,软件：组织、制度、工艺、操作、卫生标准、,记 录、教育等。,我国98修订版的GMP分为14章88条。,其主要的内容概括起来有以下几点：,训练有素的生产人员、管理人员,合适的厂房、设施、设备,合格的原辅料、包装材料,经过验证的生产方法,可靠的监控措施,完善的销后服务,湿件：人员我国,41,通风、空调和空气净化,一、空气净化系统设计参数,室内温、湿度,洁净室换气次数,洁净室压力,通风、空调和空气净化 一、空气净化系统设计参数,42,二、洁净室空调方案,制冷方案：耗冷量、供冷方式、冷冻水温等,热湿处理方案：加热、冷却、加湿和减湿,送风方案：集中式和局部式,三、空气净化方案,全室净化：整个房间内具有相同洁净度,局部净化：房间内局部区域具有一定洁净度,洁净隧道：以两条层流工艺区和中间的乱流操作活动区组成,隧道形洁净环境,洁净管道：工艺生产线放在与室内空气环境隔绝的管道中,二、洁净室空调方案,43,四、洁净室气流组织,为了达到特定目的而在室内造成一定的空气流动状态和气流分布状态（乱流、层流