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1、川理工学院课程设计设计题目：年产2亿袋速效感冒颗粒剂生产车间工艺设计姓名学号院（系）化学与制药工程学院专业班级制药工程2009级3班指导教师2012年9月1日目录1. 前言11.1课题研究背景和意义11.2设计任务22. 工艺流程设计33. 物料衡算43.1药物处方43.2药物颗粒质量计算53.3包装材料计算54. 设备的选型54.1粉碎设备64.2筛分设备64.3制粒设备 74.4干燥设备75. 工艺论证75.1配料、混合论证85.2. 制软材工艺论证85.3. 制粒工艺论证85.3.1挤压制粒法85.3.2转动制粒法85.3.3复合制粒法85.3.4高速搅拌制粒: 85.4. 干燥方法及设
2、备选型论证95.4.1常压干燥 105.4.2减压干燥105.4.3喷雾干燥105.4.4流化燥。105.5整粒工艺论证: 116、工厂的平面设计:116、三废的处理:121. 前言1.1课题研究背景和意义2002年速克感冒系列药品开始在我国市场逐渐出现，其主要包括速克感冒片剂、 速克感冒胶囊、速克感冒颗粒等。其中速克感冒颗粒是中药类感冒药范围内的一个重 要品种，目前在治疗感冒的药品使用量上已越来越大。在本设计中，速克感冒剂型的选择为颗粒剂。颗粒剂是指将药物与适宜的辅料混 合制成的具有一定粒度的干燥粒状制剂。主要用于口服，可直接吞服或冲入水中口服。 近几年，颗粒剂在保健和制药领域获得了长足而快
3、速的发展，已成为口服固体制剂最 主要的剂型之一。20多年来，全球批准的新药中，颗粒剂型呈上升趋势。随着药业 的发展，颗粒剂具有的患者喜爱、研发效率高和生产成本低的优势获得更多消费者的 认可。与其他剂型性比，颗粒剂优势比较明显。速效感冒颗粒是一种常用药，速效感冒颗粒是现代工艺精制而成的、专治风热 感冒的新一代片剂药品，以中药为主、西药为辅，用于疏风解表、清热解毒，见效快、 疗效显著，既能抗病毒、治感冒，又能消炎症，是治疗感冒的首选药品。与普通感冒 药相比，其药力更强，治疗范围更广泛。现代药理实验证明，速效感冒颗粒具有以下 多重作用：一、高效抗菌：速效感冒颗粒具有广谱抗菌作用，对金黄色葡萄球菌、甲
4、型链球 菌、肺炎双球菌、脑膜炎双球菌、痢疾杆菌和白喉杆菌及某些耐药菌有明显的杀菌、 抑菌作用。二、抵抗病毒：速效感冒颗粒能杀灭甲1、甲3型感冒病毒以及呼吸道合胞病毒 和腺病毒3型，对乙型脑炎病毒、腮腺炎病毒、流感病毒均有显著抑制作用。三、消炎解热：速效感冒颗粒对多种炎症模型，如蛋清、组织胺、二甲苯等所致 毛细血管通透性增高、渗出及肿胀等有明显抑制作用，对各种发热有显著的解热作用。四、增强免疫力：速效感冒颗粒能增强白细胞和单核巨噬细胞的吞噬功能，提高 吞噬指数，促进免疫球蛋白的形成。五、快速镇痛：可延长热痛反应潜伏期及迅速降低疼痛反应的敏感性。年产2亿袋速效感冒颗粒的车间设计，一年按250个工作
5、日计算，每天两班倒， 每班8h。设计工程计算包括生产的工艺流程，物料的计算以及设备的选型等，撰写 设计说明书，与CAD有关工程制图。2. 工艺流程设计3.物料衡算33. 1药物处方【处方】对乙酰氨基酚250mg 咖啡因 15mg人工硫磺10mg马来酸氯苯那敏1mg辅料为：蔗糖，淀粉3.2药物颗粒质量计算物料计算基准：年产颗粒剂2亿袋，单袋重6g，每箱300袋；年工作日250天，一 天两班共8小时生产。 每年制颗粒量为：2x108x6x10-3=1.2x106kg每日制颗粒量为：1.2x106?250=4800kg每班制颗粒量为：48002=2400kg每小时颗粒量为24004=600kg 假设
6、制粒过程的损耗均为2%，则物料衡算过程及结果（以每班产量为基准）如下：成品所含药物颗粒质量：2400 kg。则称料时物料质量：2400x（ 1+2%）=2448kgQ根据处方计算原料的年消耗量则每年所需对已酰基酚质量为：1.2x106kgx （0.025/6 ） =5000kg 则每年所需的咖啡因质量为：1.2x106kgx（ 0.015/6）=3000kg 则每年所需的人工硫磺质量为：1.2x106kgx（ 0.01/6）=2000kg 则每年所需的马来酸质量为：1.2x106kgx（0.001/6）=200kg 则每年所需的淀粉的质量为：1.2x106kgx（4.0068/6）=80136
7、0kg 则每年所需的蔗糖的质量为：1.2x106kgx （1.72/6）=344000kgQ根据处方计算原料的每天消耗量则每天所需对已酰基酚质量为：5OOOkg250=20kg 则每天所需的咖啡因质量为：3000kg! 250=12kg 则每天所需的人工硫磺质量为：2000kg! 250=8kg 则每天所需的马来酸质量为：200kg! 250=0.8kg 则每天所需的淀粉的质量为：801360kg! 250=3205.44kg 则每天所需的蔗糖的质量为：344000kg! 250=1376kgQ根据处方计算原料的每班消耗量则每班所需的对已酰基酚质量为：2O!2=10kg则每班所需的咖啡因质量为
8、：12!2=6kg则每班所需的人工硫磺质量为：8!2=4kg 则每班所需的马来酸质量为：0.8!2=0.4kg 则每班所需的淀粉质量为：3205.44!2=1602.72kg 则每班所需的蔗糖质量为：1376!2=688kg通过上述计算，各原料消耗情况见表1。表1原料消耗一览表名称每年消耗量/kg每班消耗量/kg每小时消耗量/kg对已酰基酚5000102.5咖啡因300061.5人工硫磺200041马来酸2000.40.1淀粉8013601602.72400.68蔗糖344000688172合计120000023125783.3包装材料计算 每年所需颗粒袋数量为：；2X108袋每小时所需颗粒带
9、数量为：每小时制粒数量/（6g/袋）=2X1082508=100000袋;每班所需颗粒袋数量为：100000X4=400000袋；每小时所需外包装盒为：10000010=10000个；每班所需外包装盒为：10000X4=40000个；每年所需外包装盒为：2X108：10=2X107个；每小时所需外包装纸箱为：1000010=1000个；每班所需外包装纸箱为：1000050=200个每年所需外包装纸箱为：2X108 -4-50=4X106个。通过上述计算，包装材料消耗情况见表2。表2包装材料消耗一览表名称每年消耗量/个每班消耗量/个每小时消耗量/个颗粒袋2X108400000100000外包装盒
10、2X1074000010000外包装纸箱4X1068002004. 设备的选型按照颗粒剂的生产要求，生产速克感冒颗粒剂所需的设备：粉碎设备、筛分设备、 制粒设备、干燥设备、整粒设备、包装设备；设备的选择将依据物料衡算的结果进行， 并选择生产任务匹配的相关设备。4.1粉碎设备由物料恒算知，整个车间每小时至少处理物料600kg。从生产能力考虑，可选6 台型号为FL-350的风冷式粉碎机4，该粉碎机粉碎室采用风轮式高速旋转刀，机腔 内自身风量大，机腔内不易发热。具有运转平稳、拆装与清洗方便、噪音低、粉碎效 果好等优点。该机采用了风轮式高速旋转刀，定刀进行冲击、剪切研磨，粉碎时机腔 内产生了强力的气流
11、，把粉碎室的热量和成品一起从筛网流出，粒度大小通过更换筛 网获得。能满足生产要求，而且有较大的弹性。主要技术参数见表3所示：表3FL-350风冷式粉碎机技术参数名称参数规格重量100kg功率7.5kw生产能力50-300kg/h进料粒度4mm主轴转速900r/min4.2筛分设备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，在本设计中粒径取0.8mm，在24目(0.7mm)20 (0.83mm)目之间。每小时需要筛分 物料为600kg。从经济性考虑可选取3台ZSY-500型药用旋振筛。该机结构紧密， 体积小，不扬尘，噪音低，产量高，能耗低，移动维修方便，完全符合GMP要求。主
12、要技术参数见表4所示：表4 ZSY-500型药用旋振筛技术参数名称参数规格生产能力100 300 kg/h过筛目数8200目电机转速1450r/min电机功率0.37 kW外形尺寸650 mm x650 mm x1050 mm4.3制粒设备由物料衡算得出每班生产速克感冒颗粒质量为2400kg，颗粒直径选择0.8mm, 可以选择六台JZJ系列高速搅拌造粒机，型号为60型4。该型号造粒机主要参数见 表5所示：表5 JZJ系列60型高速搅拌造粒机技术参数名称参数规格搅拌轴转速电动机功率生产湿料能力成本颗粒尺寸15160r/min2.2kw 100500kg 0.5 3mm4.4干燥设备制粒完成后，十
13、物质损失1%。干物质总质量=2400：1.01=2376kg,其中水分含量为30%,水分质量为：2376/30%-2376=1052kg。每小时需要蒸发水分质量要求生产能力大于1663kg，同时从经济性考虑也不可过大，可选一台型号为QG-150型气流干燥机4,其主要技术参数见表6所示：表6 QG150型气流干燥机技术参数名称参数规格蒸发水分110kg/h装机功率50kw占地面积75m25. 工艺论证5.1配料、混合论证因速效感冒颗粒各组分的混合比例较大，此时采用等量递加混合法，即先称取小剂量的药粉，然后加入等体积的其他成分混匀，依次倍量增 加，直至全部混匀，再过筛混合，采用这种方法可是各组分分
14、布均匀， 混合均匀，而采用其他混合方法如总混法等则可能导致混合的不均匀， 因为各组分的混合比例较大。5.2. 制软材工艺论证此工艺主要就是进行夜体与固体混合，混合方法主要有时流混合，剪 切混合，扩散混合，在这个过程中现将蔗糖加入适量高纯水中使蔗糖溶 解，在加入混合好的固体进行混合，制软材的原则“握之成团，触之即 散”。5.3. 制粒工艺论证制粒的主要方法有，湿法制粒，干法制粒及其他制粒方法，而速效感 冒颗粒制备需加蔗糖，故需用湿法制粒，而制粒方法则主要包括：挤压 制粒法，转动制粒法，流动制粒法，复合制粒法，高速搅拌制粒法等。5.3.1挤压制粒法：因制粒太慢耗时因此不适合大批量和连续生产5.3.
15、2转动制粒法：成本高，耗能大，而此次设计生产的量大，故不 适合使用。5.3.3复合制粒法：设备成本高，因为是全自动，因其综合了多个操 作单元，故成本较高。5.3.4高速搅拌制粒：与挤压制粒法相比，省工序，操作简单且快捷， 可制备致密的颗粒，因此是本次的最佳工艺选择。5.4. 干燥方法及设备选型论证5.4.1常压干燥：设备简单，常用厢式干燥器，缺点是干燥时间长， 可能使不耐热的成分破坏且结块，因生产量大，所以这种干燥方法不适合。5.4.2减压干燥：温度较低，产品质松易粉碎，故不适合。5.4.3喷雾干燥：喷雾干燥指用雾化器将液态材料分散成雾滴，并利 用热空气来干燥雾滴而获得干品的一种方法，而本次工
16、艺则是干燥固体 材料，故不适用。5.4.4流化干燥：主要用于湿料的干燥，具有干燥效率高，干燥均匀， 产量高，适用于同一品种的连续生产，而且温度较低，操作方便，占地 面积小等特点，故综合各方面，流化干燥是相对最优化的选择。5.5整粒工艺论证：湿粒用流化干燥后，可能有结块粘连，使通过摇摆式颗粒机，通过1号筛(1214目)，使大颗粒粉碎，再通过四号筛(60目)，除去小颗 粒和细粉，筛下的小颗粒和细粉可重新制粒。6、工厂的平面设计：工厂的平面设计是指工厂中所有建筑物、构筑物、露天堆场、交通运输、工程管 线及绿化区等相互位置图的设计。在速效感冒颗粒生产的工厂设计中，总平面设计与 总平面图的绘制是由专门的
17、总图的专业技术人员负责完成的。工艺设计及其他相关专 业的设计人员，不但要提供一般的生产工艺资料，而且要提供布置总平面的示意图， 为总平面的设计提供依据。平面设计的内容主要有以下四点：(1) 平面布置 在考虑适应厂区地形的同时，合理地安排全厂的每个厂房、构筑 物、原料堆场、道路、工程管线及绿化、美化环境设施等在厂区平面上的相对位置， 使其适应生产工艺流程的要求，以及各个车间配合的需要。(2) 竖向布置以工艺为主体，决定建、构筑物的设计标高，使之互相协调，解 决地形起伏和雨水排除问题，并据此确定填土和挖土方的工程量。主要目的是既要工 艺流程合理顺畅，又要节省土方量，节约投资。(3) 运输设计 确定
18、厂内、外的运输方式，并据此进行道路、铁路(厂内专用线) 以至码头等的设计。(4) 管线综合布置工艺和水、电、汽等各种工程管线的设计应分别由各部门的 专业设计人员负责。但为了合理地布置这些管线，在总平面设计时，必须根据地上、 地下各种管线的特点来综合地规定它的标高、位置和占地宽度，使之相互协调，布置 得合理而又经济。6、三废的处理：在工厂中对三废的处理如下：(1) 废气的处理：产生少量有毒气体的实验应在通风橱内进行，通过排风设备将 少量毒气排到室外,被空气稀释；产生大量有毒气体的实验必须具备吸收或处理装置。 如氮的氧化物、二氧化硫等酸性气体用碱液吸收.可燃性有机废液可于燃烧炉中通氧 气完全燃烧。
19、(2) 废液的处理：各实验室应配备储存废渣、废液的容器，实验所产生的对环境 有污染的废渣和废液应分类倒入指定容器储存；酸性、碱性废液按其化学性质，分别 进行中和后处理。使PH达到在69之间后排放；有机物废液，集中后进行回收、转 化、燃烧等处理；尽量不使用或少使用含有重金属的化学试剂进行实验。(3) 废料销毁：能够自然降解的有毒废物，集中深埋处理；不溶于水的废弃化学 药品禁止丢进废水管道中，必须集中到焚化炉焚烧或用化学方法处理成无害物；碎玻 璃和其他有棱角的锐利废料，不能丢进废纸篓内，要收集于特殊废品箱内处理。应急处理处置方法： 泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，进行隔离，严格限制出
20、入。 切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏， 用砂土或勘察不烯材料吸附或吸收。大量泄漏，构筑围堤或控坑收容；用泡沫覆盖， 降低蒸气灾害。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。废 弃物处置方法：建议用焚烧法处置。废料同其他燃料混合后焚烧，燃烧要充分，防止 生成光气。焚烧炉排气中的氮氧化物通过酸洗涤器除去。 防护措施：呼吸系统防护，空气中浓度超标时，应该柚戴直接式防毒面具(半 面罩)。紧急事态抢救或撤离时，佩戴空气呼吸器。眼睛防护，必要时，戴化学安全 防护眼镜。身体防护，穿防毒物渗透工作服。手防护，戴防化学品手套。其它，工作 现场禁止吸烟、
21、进食和饮水。工作毕，沐浴更衣。单独存放被污染的衣服，洗后备用。 注意个人清洁卫生。 急救措施：皮肤接触，脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼 睛接触，提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入，迅速脱离现场至空气 新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。 就医。食入，饮足量温水，催吐，就医。灭火方法，雾状水、砂土、泡沫、二氧化碳。结论历时两周的课程设计在此即将告一段落，整个设计共经历了课题选题、熟悉了解 课题、查阅资料、着手设计、不断改进等阶段。本设计在指导老师的悉心帮助下，查询了大量相关文献和其他资料，结合自己的 所学专业知识，做了一个简要的
22、速克感冒颗粒的车间设计。在本设计中，主要做了制 备方法、工艺流程、物料衡算、设备选型、厂房布局、空调系统选型以及“三废”的 处理等方面的设计。在本设计中创新点不算很多，主要是在“三废的处理上有部分 创新，全部采用了生物处理的方式。通过本设计的制作，对本专业所学知识有了一个 更全面的认识。由于本人第一次做整套完整的设计程序，加之水平有限，设计中难免 有不当之处。望老师和同学指正。致谢很幸运在大学期间能够全面学习药学相关的知识体系，这次课程设计对今后的职 业发展以及个人素质的提高都必将产生深刻的积极影响。在本设计完成之际，首先对 学校能够提供这样一个好的平台，表示衷心的感谢。同时也要感谢所有帮助过我的老 师、同学，我要特别感谢我的指导老师江海霞老师的悉心指导。在设计的过程中，江 海霞老师给予了很多帮助。从开题报告的修改、论文的架构拟定到最终定稿，她给予 了殷切的指导，提出了许多宝贵的意见。无论是在设计的选题、构思和资料的收集方
