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1、中北大学化工与环境学院(制药工程课程设计)课程设计 班 级: 姓 名: 学 号: 指导老师 专 业: 完成日期: 中北大学化工与环境学院制药工程课程设计任务书题目年生产1亿支抗病毒口服液车间工艺设计学生学号指导教师时间2015 年 11 月 30 日 2015年 12 月 11 日设计要求 1、生产能力: 年产 1 亿支/年 设计的目 2、工艺要求: 选择最佳工艺流程 的和要求 3、质量要求: 符合 GMP 设计任务 1、工艺流程的设计和说明 2、工艺流程框图/工艺流程示意图/带控制点的工艺流程图/车间平面图/车间立面图设计进度安排 1、星期一:收集查阅相关文献资料 2、星期二:初步确定工艺方
2、案 设计工作 3、星期三:物料衡算、主要设备选型 计划与进 度安排4、星期四:最终确定工艺方案 5、星期五:分别绘出主体设备图/带控制点的工艺流程图/车间平面 图/车间立面图/工厂平面图主要参考资料朱宏吉,张明贤制药设备与工程设计化学工业出版社 张珩.制药工程工艺设计化学工业出版社 万方数据库 国家知识产权局网站中国化工机械网中国机械设备网 中国制药装备协会 中华制药机械网 制药工程专业课程设计任务书设计题目:年产1亿支抗病毒口服液车间工艺设计学生姓名专业班级指导教师职 称讲师学 历博士设计时间2015 年 11月 30 日 2015年 12 月 11日一、设计内容及要求1、查阅资料,掌握抗病
3、毒口服液的处方、药理毒理作用、适用症状、剂型及其国内外发展动态;2、确定抗病毒口服液的工艺流程及净化区域划分;3、物料衡算、设备选型(根据工艺确定班制,年工作日250天);4、按照GMP规范要求设计车间工艺流程图(A2);5、编写设计说明书。二、设计进度安排1、设计时间为2周,即2015.11.30-2015.12.11;2、2015.11.302015.12.2查阅资料、确定生产工艺;3、2015.12.32015.12.5物料衡算、基本设备选型;4、2015.12.62015.12.10绘制车间工艺流程图及平面布置图、编写设计说明书;5、2015.12.11课程设计答辩。三、设计成果1、
4、设计说明书一份(A4),包括概述、工艺流程及说明、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间布置等;2、车间工艺流程图和车间平面布置图各一份(A2)。四、参考书目1 张洪斌杜志刚. 制药工程课程设计M . 北京:化学工业出版社,2007.2 潘卫三.工业药剂学M.北京:高等教育出版社,2006。3 张洪斌.药物制剂工程技术与设备M.第2版,北京,化学工业出版社,2010.4 张洪斌制药工程课成设计M.北京:化学工业出版社,2007.5 药品生产质量管理规范(2010年修订)课程设计说明书年生产1亿支抗病毒口服液车间工艺设计 作 者: 学 号: 学 院: 化工与环境学院 专 业: 制药
5、工程 指导老师: 完成日期: 2015.12.9 课 程 设 计 简 介由中药制剂制成的抗病毒口服液具有清热解毒、凉血之功能,保护细胞器,拮抗和减轻内毒素作用,有助于治疗感染性疾病,并能诱发机体的免疫功能及抗病能力,具有显著的抗病毒、抗菌作用,作用迅速。临床试验证明,该口服液的功效是可信的,因其投用经济简便, 给药途径为口服,无创伤性,且无明显副作用,及早使用该口服液有利于缩短治疗时间,减少病情变化,所以,该口服液是一种值得推广的治疗呼吸道感染的良药,同时也是一种很有开发前景的中药复方制剂口服液。据调查显示,现仍有广阔的市场空间。且原材料属于常见药材,取材方便,价格便宜。 课 程 设 计 说
6、明 书 目 录一、设计资料1. 设计产品简介 7 2. 建设规模与处理目标 9 二、工艺设计和说明 1.工艺流程图 9 2.生产原料 103.工艺流程设计原则 10 4.生产工艺的简介 10 5.工艺方案的分析 10 6.生产工艺的确定 11三、物料衡算1. 主料总物料衡算 122. 辅料物料衡算 12 四、设备的选型 1.设备的选型 13五、能量横算1.浸取设备的能量衡算 13 2.其他主要设备的能量衡算 14 六、工厂总体设计及选图 1.厂址的选择 14 2.厂房总体布置 153.工厂的总体平面设计 15 4.生产车间设计及布置原则 16 七、废液的处理及其防治1.废液的处理方法 17 八
7、、参考文献 18 制药设备与工程设计设计说明书一、设计资料1. 设计产品的简介 抗病毒口服液简介以西汉名医张仲景所著伤寒论为基础,选自东汉名医张仲景所著 伤寒论,精选明方,采用地道药材,10 万级净化,低温萃取工艺,有效 成分倍增,口感好。清热祛湿,凉血解毒。主治流感、感冒,内含多种抗 病毒成份,有效抑制病毒,快速吸收,快速起效,是治疗和预防流感,感 冒,手足口病,上呼吸道感染,腮腺炎等各种病毒感染的一线用药!研究表明,超过 90%的感冒是由病毒引起的。辅仁抗病毒口服液内含 多种抗病毒成份,有效抑制病毒,快速吸收,快速起效!疗效优于其他同 类产品。本品以板蓝根、石膏、芦根、生地黄、郁金、知母、
8、石菖蒲、广藿香、 连翘。 辅料为蜂蜜、蔗糖、羟莘甲酯、羟苯乙脂。亳州有大量的药材种植, 取材简单。抗病毒口服液的优越性西药治疗流感、感冒的弊端和危害A 治标不治本西药对于流感、感冒只能缓解症状,不能从根本上 治疗感冒。 B 抗生素滥用西医对流感、感冒的治疗,存在严重的抗生素滥用 现象,造成“超级病毒”等耐药菌的出现,且容易造成人体菌体失调。 C 毒副作用大西药对人体的肝肾功能均有不同程度的损害,毒副 作用大。 D 易反弹西药治疗流感、感冒,症状易反复。 . . 中药防治流感、感冒的优越性A 经典方剂,疗效显著辅仁抗病毒口服液组方选自东汉名医张仲 景所著伤寒论,有着 1000 多年的成功经验,是
9、经典方剂与现代医药创 新科技的完美结合,治疗感冒疗效显著。B 扶正祛邪,标本兼治中医治疗原则遵循扶正祛邪,标本兼治, 既可增强机体抵抗力,又可使身体恢复健康。C 提高免疫力抗病毒口服液假入含有特效免疫成分的中药,填补 西药感冒成分上的空白。 D 安全无毒副中药选材均源自天然,植物药不含刺激、有害成分。E 无反弹中药治疗感冒高烧,效果较安稳持久,无反弹现象。 治疗流感 流感病毒是一种非细胞形态微生物,病毒进入人体后,寄生在人体靶 细胞内,利用细胞代谢进行复制扩散,破坏人体机能。此时只有人体自身 的免疫细胞和免疫球蛋白可以识别健康细胞和被病毒感染的细胞,从而清 除病毒。如果人的免疫能力低下,抗体不
10、足,流感难治就不言而喻了。辅 仁抗病毒口服液的抗病毒机理在于人体服药后,能增强人体免疫功能,通 过激活抗体,是免疫细胞和免疫球蛋白吞噬、杀死病毒,从而清除病毒, 使人体恢复健康。这就是抗病毒口服液治疗、预防感冒尤其是流感特别有 效的原因。临床有凭 1、感冒初期防:喷嚏拉响警报,提醒您病毒侵入体内。及早服用 抗病毒口服液,防止病毒蔓延。 2、感冒中期治:在病毒高发期,传染性强。按时服用抗病毒口服 液,抗病毒,才是感冒治疗之本。 3、感冒初愈清:此时体内仍残留病毒。坚持服用抗病毒口服液, 彻底清理病毒,防止病情反复。疗效保证目前,在国际上,图谱作为中成药、草药提取物等含有混合物质群的 质量控制方法
11、,已经成为医药界共识。美国 FDA(美国食品药物管理局) 对植物药的质量检测要求必须制订指纹图谱的检测标准,欧共体对草药的 质量控制也采用了指纹图谱技术。抗病毒口服液的功效清热祛湿,凉血解毒。用于风热感冒,温病发热及上呼吸道感染,流感、腮腺炎病毒感染疾患。抗病毒口服液内含多种抗病毒成分,药效地道强劲,能有效抑制病毒, 快速吸收,快速起效!抑制病毒的传播和蔓延。2. 建设规模与处理目标 生产任务:年产 1 亿支抗病毒口服液每年按 250 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:100 000 000 支/25040
12、0000 支 时产:100 000 000 支/(250*24) 16667 支 二、工艺设计和说明1. 工艺流程简图清洗、烘干、粉碎浓缩提取仓库灌装、灭菌配滤内包外包包合物配置入库 2. 生产原料 主料为板蓝根、石膏、芦根、生地黄、郁金、知母、石菖蒲、广藿香、 连翘。 辅料为蜂蜜、蔗糖、羟丙基- 环糊精。3.工艺流程设计原则 (1) 尽可能采取先进设备,先进生产方法及成熟的科学技术成就,以保证 产品质量。 (2) 就地取材、充分利用当地材料,以便获得最佳的经济效果 (3)所采用的设备效率高、降低原材料消耗及水电气消耗。以使产品的成本 降低。 (4)按 GMP 要求对药物的剂型进行工艺流程设计
13、。 (5)药材的前处理、提取、浓缩等生产操作,按单独设立的前处理车间进行 前处理工艺流程设计。 (6)遵循三协调原则即人流物流协调、工艺流程协调清洁级别协调,正确划 分生产工艺流程中生产区域的洁净级别,按工艺流程合理布置,避免生产流程的 迂回、往返和人物流交叉等。 (7)充分预计生产故障,以便及时处理、保证生产的稳定性。 4. 生产工艺的简介 此次设计任务是生产抗病毒口服液。首先,对各种主料和辅料进行清洗、 烘干以及粉碎;第二步,按生产工艺对原料进行提取、浓缩得到粗产品;第三步, 加入辅料、配滤制成口服液;第四步,对产品进行灌装、灭菌;最后,对产品进 行质量检测及包装。 5. 工艺方案的分析经
14、过大量的试验及查找相关资料,最终确定了采用水溶性环糊精包含抗病 毒口服液的生产工艺。 此工艺的优点在于: 1) 采用水溶性环糊精包含抗病毒口服液中挥发油的有效成分,包合率可以 达到 40%85%、保证了产品的质量,增加了挥发油的稳定性; 2)改善了抗病毒口服液的口感,提高了产品的疗效; 3)产品的生产工艺简单,适合工业上大批量生产。 6. 生产工艺的确定 具体水溶性环糊精包含抗病毒口服液的生产工艺如下:1.对原料进行预处理取药材板蓝根 900g、石膏 400g、芦根 425g、地黄 225g、郁金 175g、知母 175g、石菖蒲 175g、广藿香 200g、连翘 325g。进行清洗、烘干级粉
15、碎。2.对原材料进行提取 将按比例配制的混合后的原材料投入提取罐中,加入 8 倍量的水,夹层加 热煮沸提取 3 小时,同时收集得含挥发油的乳浊液 1953ml,经油水分离器分离 收集挥发油得挥发油 18ml 及芳香水 1935ml,备用。提取液经卧式螺旋卸料过滤 离心机放出,备用。 药渣再加入 6 倍量的水提取 1.5 个小时,经卧式螺旋卸料过滤离心机放出 提取液,与第一次提取夜合并,备用,药渣弃去。 3. 对提取液进行浓缩合并提取液,在 65以下真空浓缩至相对密度 1.12(60热测),放置冷 却至室温,于搅拌中缓慢加入 85%乙醇,使含乙醇浓度达到 702%,静置 24 小 时,过滤,取上
16、清液回收乙醇并浓缩至相对密度为 1.09(20测),得抗病毒浓 缩液 2100ml,备用。 4. 包合物的制备取羟丙基- 环糊精 75g 制成饱和水溶液,加入经无水硫酸钠脱水后的挥发油 15ml,控制温度 4060搅拌 5 小时,搅拌速度 300r/min,得羟丙基- 环糊精 包合液 125g。包含率为 75%。 5. 配滤 取抗病毒浓缩液 2100ml 过滤后,加入蜂蜜 840g、蔗糖 1260g、羟丙基- 环糊精包合液 125g、芳香水 1935ml、调节 PH 至 5.10,混匀至澄清,加水定容 . . 至 7000ml,定容过滤。 6. 灌装、灭菌 通过口服液灌装灭菌一体机进行定溶液灌
17、装 10ml/支,灭菌产品。 7. 质量检测及包装 人工进行质量检测,然后贴上标签,装盒,入箱制成成品。三、物料衡算1. 主料总物料衡算 生产任务:年产 1 亿支抗病毒口服液,每支 10ml。 每年按 250 天计算,每天按 24 小时不间断生产。 日产:100 000 000 支/250400 000 支 时产:100 000 000 支/(300*24)16 667 支 共需要药材总质量如下(按 95%总效率计算) : 板蓝根:100 000 000 支*(900g/7000ml)*10ml/95%135 吨 石 膏:100 000 000 支*(400g/7000ml)*10ml/95%
18、60 吨 芦 根:100 000 000 支*(425g/7000ml)*10ml/95%64 吨 地 黄:100 000 000 支*(225g/7000ml)*10ml/95%34 吨 郁 金:100 000 000 支*(175g/7000ml)*10ml/95%27 吨 知 母:100 000 000 支*(175g/7000ml)*10ml/95%27 吨 石菖蒲:100 000 000 支*(175g/7000ml)*10ml/95%27 吨 广藿香:100 000 000 支*(200g/7000ml)*10ml/95%30 吨 连 翘:100 000 000 支*(325g/7
19、000ml)*10ml/95%49 吨 2. 辅料总物料衡算 蜂 蜜:100 000 000支*(840g/7000ml)*10ml=120吨 蔗 糖:100 000 000支*(1260g/7000ml)*10ml=180吨 羟丙基-环糊精:100 000 000支*(75g/7000ml)*10ml11吨四、能量衡算 1.浸取设备的能量衡算 浸取过程的能量的衡算: 查酒精比热容 2.4*103J/(Kg .) 采用的料液比:1:8 起始温度 25 加热温度 50 每天消耗板蓝根量 450kg 故需酒精量为 450*8*0.8kg=720kg 消耗电的能量: Q=cm(t2-t1)=2.4*
20、103*720*(50-25)J=4449600J= 4449.6KJ 理论的电量:Q/(3600s*1KW)= 4449.6/3600=1.236 度 电机的功率:6.5KW 浸取过程总消耗的电量:6.5*24+1.236=157.236 度 2.其他主要设备的能量衡算清洗烘干粉碎联合设备的功率:7.38KW 灌装灭菌一体机的功率:5.5KW 搅拌器功率:2.8 KW 自动灌装封口机的功率:3.4 KW 其他合计:11.6 KW 每天消耗的电量:(7.38+5.5+2.8+3.4+11.6) *24 度=763.32 度 五、设备的选型 1、 清洗罐:生产能力:100kg/h 外形尺寸:10
21、0*150CM(直径*高) 2、 烘干机:型号:CT-C-I . . 生产能力:100kg/h外形尺寸:140*80*180 CM(长*宽*高) 3、 粉碎机:型号:HK-180 生产能力:30-120kg/h外形尺寸:48*100*100 CM(长*宽*高) 4、 提取机:型号:BDHF-5B 生产能力:1230Kg/h 外型尺寸:200*120*135 CM(长*宽*高)5、 浓缩机:型号:YZ-450 生产能力:20000-50000 ml 外型尺寸:100*60*180 CM(长*宽*高) 6、 配滤罐:型号:WCG-20 生产能力:20000-50000 ml 外型尺寸:150*10
22、0 CM(直径*高) 7、 灌装机:型号:GR-ZGF-40 型生产能力:4800(罐/h) 外型尺寸:250*90*140 CM(长*宽*高)六、工厂总体设计及选图 4).生产车间设计及布置原则1、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。2、原则 (1)各工序的设备布置要与主要流程顺序相一致
23、,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,但如液氯汽化、制漂等有污染和粉尘部分, 应有墙与车间隔开,应有通风等必要的设施。(4)冬天无严重冰冻地区的工厂可考虑把不适宜在车间内布置的设施,布置在室 外。高压容器等有爆炸危险的设备应布置在室外。并有安全报警和事故排空等安 全措施。(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
24、间的间距,无人通过最小 500mm,有人通过最小 800mm (7)泵与泵之间间距一般 1000mm,泵组之间间距约 1500mm。 (8)设备的安装位置不应骑在建筑物的伸缩缝或沉降缝上。(9)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。 (10)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。 (11)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。 (12)合理安排厂房的出入口,每个车间出入口不应
25、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6001000mm总的宽度不应小于20002500mm。 (13)要考虑必要的锥料面积。 (14)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。 (15)要考虑到厂房扩建的需要。(16)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。 七、废液的处理及其防治1.废液的处理方法我厂拟从德国进口整套的污水处理循环系统,最大量的减少了污水的排放,同时, 我厂排放的污水也将符合国家级相关标准。八、参考文献1 张洪斌杜志刚. 制药工程课程设计M . 北京:化学工业出版社,2007.2 潘卫三.工业药剂学M.北京:高等教育出版社,2006。3 张洪斌.药物制剂工程技术与设备M.第2版,北京,化学工业出版社,2010.4 张洪斌制药工程课成设计M.北京:化学工业出版社,2007.5 药品生产质量管理规范(2010年修订)玻璃瓶装口服液车间布置图;
限制150内