固体制剂车间工艺设计-小设计-2013000

1设计依据及设计范围

1.1设计依据

1.1.1设计任务

课题名称:布洛芬剂车间工艺设计

生产规模:年产片剂(奥美沙坦酯)6.5亿片

1.1.2设计规范和标准

1.药品生产质量管理规范(2010年修订,国家食品药品监督管理局颁发)

2.药品生产质量管理规范实施指南(2010年版,中国化学制药工业协会)

3.医药工业厂房洁净设计规范,GB50457-2008

4.洁净厂房设计规范,GB 50073-2001

5.建筑设计防火规范,GB/T50016-2006(2006年版)

6.设计规范和标准建筑设计防火规范,GB/T50016-2006(2006年版)

7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,GB50058-1992

8.工业企业设计卫生标准,GBZ 1-2010

1.2设计范围

本设计参照《医药建筑项目初步设计内容及深度的规定》、《车间装置设计》;及校本科生毕业小设计总体要求。

此次设计的范围限于片剂车间范围内的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件,包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计,同时对空调通风、照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在内的一些非工艺工程提出要求。

2设计原则及指导思想

2.1设计原则

2.1.1医药工业洁净厂房设计规范

1.工艺布局应按生产流程的要求,做到布置合理,紧凑,有利生产操作,并能保证对生产过程进行有效的管理。

2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染,并符合下列基本要求: a分别设置人员和物料进出生产区的通道,极易造成污染的物料(如部分原辅料,生产中废弃物等),必要时可设置专用入口,洁净厂房内的物料传递路线尽量要短。

b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。

c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域内工作人员的通道。

3.在满足工艺条件的前提下,为了提高净化效果,节约能源,有空气洁净度要求按下列要求布置:

a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方,并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有内及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。

d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施,如气闸室或传递窗(柜)等。

4.洁净厂房内应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域,且尽可能靠近与其相联系的生产区域,减少运输过程中的混杂与污染。存放区域内应安排试验区,合格品区和不合格品区。

5.生产辅助用室的布置要求:

a称量室,宜靠近原辅料室,其空气洁净度级别宜同配料室。

b设备及容器具清洗室,需要在接应区内清洗饿设备及容器具,其清洗室的空气洁净度级别应与本区域相同A级、C级洁净区的设备及容器具宜在本区域外清洗,其清洗室的空气洁净度不应低于D级。

c洁净工具洗涤,存放室,宜设在洁净区域外,如需设在洁净区内,其空气洁净度级别应与本区域相同。

d洁净工作服的洗涤,干燥室,其空气洁净度级别可低于生产区一个级别无菌工作服的整理,灭菌室的空气洁净度级别宜与生产区相同。

6.厂房设计应考虑防止昆虫,动物进入车间的措施。

2.1.2《药品生产质量管理规范》(GMP)

《药品生产质量管理规范》(Good Manufacturing Practice,GMP)是控制与保持药品生产过程的一致性和确保产品优质水平的管理制度。它是顺应人们对药品质量必须万无一失的要求,为保证药品的安全、有效和优质,从而对药品的生产制造和质量控制管理作出指令性的基本要求和规定,中国将GMP制度的实施直接写入了《药品管理法》。GMP的实施主要是对厂房、设施、设备、环境等硬件的建设、改造,对管理制度、操作规程、生产记录等软件明确建立和执行以及对验证工艺的维护。

2.1.3洁净厂房的防火与安全

1.车间厂房的耐火等级不应低于二级,一般钢筋混凝土框架结构均能满足二级耐火等级的构造要求。

2.甲乙类生产的洁净厂房,宜采用单层厂房,其放火墙间最大允许占地面积,单层厂房应为3000m2,多层厂房应为2000 m2。丙类生产的洁净厂房,其防火墙间最大允许占地面积,单层厂房应为7000m2,多层厂房应为4000 m2。

3.为了防止火灾的蔓延,故在一个防火区内的综合性厂房,其洁净生产与一般生产区域之间应设置非燃烧体隔墙封闭到顶。穿过隔墙的管线周围空隙应采用非燃烧材料紧密添填塞。

4.电气井及管道井等技术竖井的井壁应为非燃烧体,其耐火极限不应低于1h,几厘米厚砖墙可满足要求。井壁上检查门的耐火极限不应低于0.6h。竖井内在各层或间隔一层楼板处,应采用相当于楼板耐火极限的非燃烧体作水平防火分隔。穿过井壁的管线周围应采用给燃烧材料紧密填塞。

5.由于火灾时燃烧物分解的大量灼热气体在室内形成向上的高温气床,紧贴屋内上层结构流动。火焰随气流方向流动、扩引染,因此提高顶棚燃烧性能有利于延缓顶棚燃烧、倒塌或向外蔓延。目前能适合于防火规范要求的顶棚材料除钢筋混凝土硬吊顶外,还有一些轻质吊顶的构造也可满足要求,如格栅钢丝网抹灰平顶及轻钢龙骨纸面石膏板吊顶。其耐火极限不宜小于0.25h。

6.洁净厂房每一生产层,每一防火分区或每一洁净区段的安全出口均不应少于2个。安全出口应分散均匀布置,从生产地点至安全出口(指外部出口或楼梯)不得经过曲折人员净化路线,厂房内由最远工作地点至安全出口的最大距离不应大于下表所述。

表2.1 厂房内由最远工作地点至安全出口的最大距离

7.无窗厂房应在适当部位设门或窗,以备消防人员进入。当门窗间距大于80m时,

则应在该段处外墙的适当部位设置专用消防口,其宽度不应小于750mm,其高度不应小于1800mm,并有明显标志。

8.高效过滤器极其送风口,在国内现有的产品中,采用金属外框的无隔板高效过滤器和有铝隔板的高效过滤器较能适应建筑防火要求。但风口防火性能还要决定于高效过滤器的安装骨架、密封方式和静压箱类型。一般情况下除密封材料外,安装骨架和静压箱体应为非燃烧体,否则就须把送风静压箱外壁当做防火隔断物考虑,例如利用建筑物的钢筋混凝土楼板或砖墙作为静压箱的外壁,配合管道的防火闸门,才能达到燃烧性能与耐火极限的要求,把本不符合放火要求的风口式顶棚或墙壁变成内构件。总风管穿过楼板和防火墙处,必须设置借温感或烟感装置动作而自行关闭的防火阀。穿孔洞要做严格的防火密封处理,防火分隔物两侧2m范围内的管道及保温材料等覆盖物应为非燃烧体;风管保温材料、消声材料及粘结材料,应用非燃烧材料或难燃烧材料。洁净厂房的防爆与排烟,目前尚未

9.洁净厂房的内部装修和风管及其保温材料应为非燃烧体。

10.对于局部排风系统,凡介质混合后可产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险的,应单独设置,并采取防火、防爆措施。

2.1.4空气净化

洁净厂房的通风与采暖是一体的,系统包括安装有初效、中效过滤器、末端高效或亚高效过滤器的组合式空调机组与风管和风量调节阀等。洁净厂房的净化空气的供给目的是满足生产工艺过程中空气参数、室内环境及工人劳动卫生的要求,空气参数及室内环境要求:实现温度、湿度控制,精度要求较高,室内环境要求较高,须满足洁净度要求。

所谓净化就是指为了达到必要的空气洁净度,而去除污染物质的过程。洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间,并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征。空气洁净技术措施是一项涉及各专业的综合性措施。不仅要采取合理的净化空调措施,而且要求工艺、建筑、上下水、电气等专业采取相应的措施,做到施工、安装、生产、维护的严格要求。

2.1.5劳动保护

安全工程的目的是保护人的生命安全及在生产活动中的身心健康,使职工在劳动中保持持久的劳动能力,提高劳动效率。中国现行的劳动卫生方面的法规主要有:《工厂安全卫生规程》、《国务院关于防止厂矿业矽尘危害的决定》、《工业企业设计卫生标准》、《工业企业噪声卫生标准》、《微波辐射暂行卫生标准》、《放射性同位素工作卫生防护管理办法》、《防暑降温暂行办法》、《职业病范围和职业病患者处理办法》等法规标准。劳动保护措施主要是“五防”。本次设计车间建设时严格遵循相关规定,确保生产性建设工程项目投产后符合职业安全卫生要求,保障劳动者在劳动过程中的安全健康。

2.2指导思想

2.2.1工程项目建造的经济效益和社会效益

本设计片剂车间投产药品为布洛芬,这种药物的生产技术和片剂[1]已经相当成熟,具有较大的市场需求。

奥美沙坦疗效优于洛沙坦等较早上市的沙坦类药物,为一种较理想的抗高I血压药物,对各型高压均有较好疗效,其突出特点是半衰期较长,可以在一天内有效控制血压,因此服用较为方便。同时与其它的血管紧张素 II受体拮抗剂类药物相比,具有剂量小、起效快、降压作用更强而持久、不良反应的发生率低等明显优点。临床研究表明:奥美沙坦酯还可以与其它的降压药同时服用以达到更理想的治疗效果。此外,奥美沙坦对动脉硬化、心肌肥厚、心力衰竭、糖尿病、肾病等均具有较好作用。随着高血压病人数量的日益增长,人们对抗高血压药物的社会需求日益增涨,因此奥美沙坦酯具有很广阔的市场前景。

2.2.2主要原材料及辅料来源

本设计所需要购买的原辅料均可向国内生产药用原辅料的厂家订购。具体选用时从原料质量、供货方信誉、生产能力供货保障以及交通运输成本等因素综合分析,进行选购。

2.2.3产品布点

本产品在北京,上海,江苏,重庆,吉林,广东,内蒙,湖南,湖北,山东,陜西等地均有销售。

2.2.4交通运输

厂址设在上海市郊,各项交通运输手段都十分便利,考虑到运输费用和运输风险的问题,首选铁路运输,公路运输为辅。

2.2.5技术基础与依托

这些药物的生产技术和剂型已经比较成熟,需要新技术与新剂型开发时,可以依赖药物研究技术及设备领先的科研与开发的院所。

2.2.6设备来源

本次设计所需要的设备可从国内制药设备厂商直接订购。

2.2.7整体自动控制水平

总体方案自控水平起点要高,适应公司规划和建成符合GMP标准现代化制药基地的总目标,既能满足现代化制药厂生产和管理的要求,又有利企业导入CI (医药企业形

象的塑造与策划)。

以节能和优化生产为目的,以实现全厂多媒体实时网络生产信息管理及指挥系统为目标,立足于技术及装备在较长时间内具有先进性,实用性,可扩展性,可修改性。

生产车间温度,压力参数以就地显示仪表为主,设备自动化控制水平高,并采用当前最先进的计算机技术,多媒体信息处理技术,将电视监控与管理信息对生产车间主要工序,关键的作业现场,重要通道,仓库等重要部门进行实时监控。同时由于工艺需要,人员的配合也必不可少,间歇操作和连续操作交替进行。

3产品方案及建设规模

3.1产品名称

药物名:对乙酰氨基酚

化学名:2,3-二羟基-2-丁烯基-4-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-丁基-1-[4-(2-1H-四唑-5-苯基)

苄基]咪唑-5-羧酸酯环-2,3-碳酸酯

英文名:Olmesartan Medoxomi

分子式:C29H30N6O6

分子量:558.58

3.2生产规模

年产6亿片,剂型为片剂。

3.3结构简式

3.4性质

3.6

包装方式

4生产方法及工艺流程

4.1布洛芬剂生产工艺

4.1.1工艺流程框图

图4-1 布洛芬剂工艺流程图

4.1.2流程叙述

称量:原辅料经过原辅料质检之后用电子台秤(W101)进行称量,该过程需要另一人复核。

粉碎:物料在称量后通过高速粉碎机组30B(M102)粉碎成粒度为100目以上的细粉。

过筛:粉碎完毕后用XZS漩涡振动式筛分机(M103)进行过筛步骤,通过100目的筛网,未通过筛的应重新投入粉碎机进行二次粉碎。

配料:粘合剂由粘合剂干料在PL-250配料罐(M104)中配成粘合剂浆料。

混合制粒:过筛后的物料与粘合剂浆料按配比进入SHL250湿法混合制粒机(M105)混合制粒。

干燥:制粒结束后使用沸腾干燥机GFG120(D106)作为湿颗粒的干燥设备。 整粒:为解决物料干燥后粘连结块,将物料再通过一次筛网进行整粒,使用ZF-150快速整粒机(M107),整粒后的粒度控制在14目以下。

总混:整粒之后使用HD-800多向运动混合机(M108)进行混合,每天总混1批。 压片:总混结束即可进行压片。采用GZPTS-55旋转式高速压片机(M109)进行压片。

内包装:得到不同的片剂,并通过质检之后便可进行内外包装。根据设计任务对片剂所要进行的是铝塑包装,因此采用DPH250型铝塑泡罩包装机(M1101-2)。

外包装:采用ZHJ-60全自动装盒机(M1111-2)装盒。最后,由人工完成装箱的工作。

5生产制度

5.1布洛芬剂

年产量:6.5亿片/年,剂型为素片。

年工作日:250天/年

日工作时间:8小时/天,5天/周

机械运转时间:6小时/天

生产方式:间歇式

5.2生产班制

日班制,每天一班,一班8小时,大部分生产区域一班制,遇到特殊情况改为安排两班制。

6物料衡算

6.1片剂

6.1.1基本数据

a产品规格和产量如下表:

表6.1 产品规格和产量

表6.2 产品包装规格

b

产品包装规格如下表: c产品生产参数如下表:

表6.3 奥美沙坦酯的生产参数

6.1.2物料衡算过程 (1)确定日产量:

片剂日产量: 150×10-6×6.5×108÷250=390kg/d 主药日产量: 20×10-6×6.5×108÷250=52 kg/d (2)压片过程的计算

片剂在压片前的量: 390÷(1-1%)=393.94kg/d 主药在压片前的量: 52÷(1-1%)=52.53 kg/d (3)加入润滑剂和外崩解剂的量: 393.94×1%=3.9394kg/d 整粒过程物料量: 393.94-3.9394=389.97 kg/d (4)干燥制粒的过程计算:

干粉重 393.94×(1-3.4%)=380.55kg/d 减去润滑剂和外崩解剂后干粉重 380.55-3.9394=376.61kg/d 设原辅料重量 x: x[1+0.21×1÷(14.32+1)]=376.61 解得: x=371.51 kg/d

浆料投入量: 371.51×0.21=78.02 kg/d 制粒前总量: 371.51+78.02=453.53kg/d

浆料中含水量: 78.02×14.32÷(1+14.32)=72.93kg/d 浆料中粘合剂量: 78.02-72.93=5.09kg/d 干燥过程失水量: 72.93-390×3.4%=59.67 kg/d (5)粉碎过程计算:

原辅料粉碎前: 371.51÷(1-1%)=375.26 kg/d 主药粉碎前: 52÷(1-1%)÷(1-1%)=53.06 kg/d 辅料的量: 375.26-53.06=322.20 kg/d (6)包装材料的计算:

片剂日产量: 6.5×108÷250=2600000片/天 理论铝板数: 2600000÷7=371429板/天 需要铝板数: 371429÷(1-0.1%)=371801板/天 需要盒子数: 371801÷(1-0.1%)÷2=186087盒/天 需要箱子数: 186087÷(1-0.1%)÷200=932箱/天 6.1.3布洛芬物料衡算表

表6.4 物料衡算结果

表6.5 包材计算结果

7热量衡算

7.1热量衡算的基准:

Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6

其中: Q1:物料进入设备带入的热量;kJ

Q2::由加热剂或冷却剂传给设备或物料的热量;kJ Q3:过程热效应;kJ

Q4:物料离开设备带走的热量;kJ Q5:消耗在加热设备各个部件的热量;kJ Q6:设备向四周散失的热量;kJ

7.2干燥器热量衡算

图7-2 干燥器热量衡算示意图

热量衡算以能量守恒为基础,其技术要求、数据要求如下:

新鲜空气进口温度参考上海市常年气温的最低温度,新鲜空气进口相对湿度参考上海市常年平均值,厂址设在上海市郊区,取上海冬季温度t0=0℃,相对湿度为f=78%,饱和蒸汽压力为0.6108Kpa,干空气经空气加热器加热后进入干燥器,其进口温度70℃,出口温度为50℃,湿物料进口量及干物料出口量根据物料衡算,湿物料入口温度20℃,干物料出口温度40℃,干物料比热容为Cm=0.836kJ·(kg·℃)-1.,水的比热容为4.18 kJ·(kg·℃)-1。

7.3布洛芬热量衡算

7.3.1布洛芬干燥步骤热量恒算

干粉重=393.94×(1-3.4%)=380.55kg/d(不含水) W1=浆料中的含水量=72.93kg/d W2=393.94×3.4%=13.39kg/d

Q1=(G1-W1)×Cm×T1+W1×C水×T1+LI0=380.55×0.836×20+72.93×4.18×20+LI0 Q2=L(I1-I0) Q3=0

Q4=(G2-W2)×Cm×T2+W2×C水×T2+LI2=380.55×0.836×40+13.39×4.18×40 Q5+Q6=0.05×Q2 ∵预热器中为等湿过程

∴H1=H0=0.622×f×Pa÷(100-f×Pa)=0.66×0.78×0.61÷(100-0.78×0.61) =0.003kg水/kg干空气 I=(1.01+1.88H)×t+2500H I0=(1.01+1.88H0)×t0+2500H0 I1=(1.01+1.88H1)×t1+2500H1 I2=(1.01+1.88H2)×t2+2500H2

Q2=L×(I1-I0)=L×[(1.01+1.88×0.003)×(70-0)=71.1L Q2-0.05Q2=Q4-Q1=0.95Q2=71.1L×0.95=67.55L Q4-Q1=(11740.8+LI2)-(14556.4+LI0)=L(I2-I0)-2815.6 得到公式①………………...67.55L=L(I2-I0)-2815.6 由L(H2-H1)=W1-W2

得到公式②…………………L(H2-0.003)=72.93-13.39=59.54 把I0,I2代到公式①,

得到公式③…………………2594×H2L=24.5L+2815.6 联立方程②和③, 解得 L=9069.9Kg/d

H2=0.0096kg水/kg干空气

散热量:0.05×Q2=0.05×71.1L=0.05×71.1×9069.9=32243.50kJ/d 加热蒸汽的流量

D=Q2 ÷ [i - Cm(T-273.15)] ÷ η=71.1×9069.9 ÷ [2742.1-4.18×143.4] ÷ 0.97=310.27kg/d 其中 i =2742.1kJ/kg(0.4Mpa下的蒸汽汽化潜热) η=0.97 (热能利用度)

T=143.4℃=416.55K(0.4MPa下水蒸气的温度)

以上算式中符号分代表:

Q1——物料进入设备带入的热量,kJ/d

Q2——由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量,kJ/d Q3——过程热效应,kJ/d

Q4——物料离开设备带出的热量,kJ/d Q5——消耗在加热设备各个部位上的热量,kJ/d Q6——设备向四周散失的热量,kJ/d C水——水的比热容,kJ·(kg·℃)-1 Cm——物料平均比热容,kJ·(kg·℃)-1 T1——进干燥器的物料温度,℃ T2——出干燥器的物料温度,℃ L——干空气的流量,kg/d I0——-4℃时空气的焓,kJ/kg I1——70℃时空气的焓,kJ/kg I2——50℃时空气的焓,kJ/kg H0——-4℃时空气的湿度,kg水/kg干空气 H1——70℃时空气的湿度,kg水/kg干空气 H2——50℃时空气的湿度,kg水/kg干空气

表7.1 奥美沙坦酯(素片)干燥设备能耗表

8主要工艺设备选型

8.1设备选型选材原则[2]

在物料衡算和热量衡算的基础上进行工艺设备选型,在设备选择之前应仔细分析产品特点和工艺可操作性。设备选型时首先要满足工艺和GMP要求,建议选用质量可靠、运行平稳、高度自动化的设备,在考虑工艺要求的同时引入经济投资最优化思想,选取性价比高符合国情、通用性能好的设备以便满足日后不同的生产需求。

8.2主要设备选型

8.2.1布洛芬生产设备

1.称量设备

每天需称量的物料量为395.26kg,以此为根据选用深圳市昌鸿科技有限公司生产的电子台秤1台。主要技术参数如下:

电子台秤(W101)

2.粉碎机(M102)

每天需粉碎物料量为615.3Kg。按每天3小时计算,每小时需粉碎250kg/h,以此为根据选用上海天峰制药设备有限公司生产的SF130—250B(M102)。主要技术参数如下:

3.筛分机(M103)

每天需要过筛的物料量为375.26千克,按每天工作5小时计算,每小时过筛的物料量为75.052千克。选用常州市佳善干燥设备有限公司的ZS系列振荡筛。主要技术参数

如下:

5.制粒机(M105)

每天需要制粒的物料最大量为453.53千克,按每天工作6批,每批10分钟计算,

每批的生产量为75.59千克。以此为根据选用常州市宝康干燥机械有限公司的GHL高效湿法混合制粒机。主要技术参数为: 通过热量衡算所得加热蒸汽消耗量为247.5 kg/d,根据所选设备的条件,耗用蒸汽为36 kg/h,不足的部分由电功加热。

6.干燥(D106)

每天需要干燥物料最大量为453.53kg,日干燥失水量为59.67kg,按每天工作5小时计算,每小时干燥的物料量为90.706kg,失水量为11.934kg。干燥空气温度为70℃,干燥空气用量为9069.9 kg/天,1511.6 kg/h,蒸汽消耗量310.2 kg /d,62.04kg/h。

以此为根据选用沸腾干燥机作为备用干燥设备,选用常州市武进区郑陆新尔康制药机械

厂的GFG100高效沸腾干燥机1台。该设备能够很好的满足工艺需要。

主要技术参数为:

7.整粒机(M107)

每天需要整粒的物料量为389.97 kg,按每天工作6小时计算,每小时生产量为

65.2kg。以此为根据选用南京飞龙制药机械设备厂生产的KZL-50系列快速整粒机。主要技术参数为:

8.总混机(M108)

每天需要总混的物料量为393.94kg,按每天工作1批,每批为1小时393.94kg计算。据此选用常州市宝康干燥机械有限公司生产的

V型混合机。主要技术参数为:

9.压片机(M109)

每天需要压片量为2600000片,按照每天压片6小时计算,每小时压片量为433333片,以此为根据选择上海天合制药机械有限公司生产的zp-47压片机。主要技术参数为:

10.铝塑包装机(M1101-2)

每天要生产素片2600000片,按照每天生产7小时,每小时版数的产量为53061版,每分钟产量884板/次。为以此为根据选择北京翰林航宇科技发展有限公司的铝塑泡罩包装机2台。主要技术参数为:

11.自动装盒机(M1111-2)

每天要生产186087盒,每天工作7小时,每分钟的产量为443盒,以此为根据选择瑞安市华昊包装机械厂高速自动装盒机2台。主要技术参数如下:

8.3辅助设备

a.外包台:布洛芬3张(X1121-3)

尺寸:3000×1200×800mm 参考价格:600元 材质:不锈钢(台面) 数量:2张

b.手推车:片剂8架(L1131-8) 尺寸:2300×1500×1000mm

参考价格:200元

材质:不锈钢 数量:8架 c.物料桶:片剂20个(V1141-20)

尺寸:Φ300×400mm 参考价格:200元 材质:塑料 数量:20个 d.储料桶:片剂2个,粘合剂储料桶

尺寸:Φ450×600mm 参考价格:200元 材质:不锈钢 数量:2个 e.叉车:原辅料仓库,包材仓库、成品仓库各一辆 额定起重量:1000kg

参考价格:70000元

最大起升高度:3000mm 数量:2辆

8.4设备一览表

见附录

8.5管道计算[3]

8.5.1高效沸腾干燥机

1.蒸气管径

高效沸腾干燥机每天工作5小时,选用1台,加热蒸汽消耗总量310.27千克/天 M =310.27÷5=62.054 kg/h

0.4MPa下,蒸气密度为2.1618 kg/ m3 q=62.054÷(3600×2.1618) =0.0078 m3/s

低压蒸气流量u=15~20m/s,取蒸气流速为

u=15m/s

D=

蒸气管道圆整为外径Φ32mm,壁厚3mm,内径为Φ26mm(热轧无缝钢管)。

2.干空气管径

高效沸腾干燥机每天工作5小时,选用1台,干空气消耗总量9069.9千克/天 M=9069.9÷5=1813.98kg/h - 4℃下,空气密度为1.268kg/ m3 q=1813.98÷(3600×1.268)=0.397 m3/s

干空气常用流速为u=8~15m/s,取干空气流速为

u=12m/s

D=

干空气管道圆整为外径Φ212mm,壁厚3.5mm,内径Φ206mm(不锈钢薄板定制)。 8.5.2铝塑包装机

1.压缩空气

片剂的铝塑包装机压缩空气流量为:q=50m3/h q=50÷3600=0.0139m3/s

压缩空气常用流速为u=10~20m/s,取压缩空气流速为

u=15m/s

D=

压缩空气管道圆整为外径Φ36mm,壁厚1mm,内径34mm(冷拔无缝钢管)。 8.5.3粘合剂配料罐管径计算 蒸汽消耗总量为310Kg/h

0.4M Pa下,蒸汽密度为2.1618kg/m3 q=310÷(3600x2.1618)=0.040m3/s

低压蒸汽流量u=15~20m/s,取蒸汽流速为

15m/s

D=

经过圆整,得到蒸汽管道外径为52mm,内径为43mm,壁厚为3mm(热轧无缝钢管)

*管道圆整依据参照化学工业出版社的2009年版《化工原理》第二版上册,按照各种管道材料对应的技术参数表格进行管径圆整。

9工艺主要原材料及公用系统消耗

9.1主要原材料消耗量表

表9.1 主要原材料消耗量

9.2公用系统消耗

9.2.1水

表9.2 冷却水消耗量表

9.2.2电

表9.3 设备用电负荷表

9.2.3蒸气

表9.4 设备用蒸气负荷表

9.2.4压缩空气

表9.5 设备用压缩空气负荷表

故压缩空气用量50.8m/天,转化成标准状况下的用量: 50.8×0.3÷(20+273.15)=V1×0.1/273.15 得V1=194m3/天 所以,标准状况下压缩空气的总用量为194m3/天

9.3

公用系统消耗量表

表9.6 公用系统消耗量表

10生产控制分析

10.1原辅料质量分析

原辅料质检应符合2010版药典[4]的规定。原料药奥美沙坦酯的质量应经过代号、品名、规格、性状、鉴别、限度、用途、标准等项目的审查后才可以使用。

10.2包材的质量分析

为控制药品的质量,国家食品药品监督管理局在2004年7月颁发了《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》分别从包装的基本要求、操作人员、操作环境、包装材料等方面提出了进一步的要求。包装材料使用前应进行质量检查,项目包括:材质、外观、尺寸、规格、文字、字迹、理化指标等,其中直接接触药品的内包材料应符合相关的卫生标准。

10.3产品质量分析

10.3.1布洛芬质量分析

1.布洛芬含量的测定

采用C18色谱柱,乙腈-10mmol/L磷酸二氢钾缓冲液(0.2%三乙胺,用磷酸调节pH至3.0)(45:55)为流动相,检测波长为256nm。结果:奥美沙坦酯浓度在10.8~86.4μg/ml范围内线性关系良好(r=0.9999),平均回收率为:100.75%(RSD=0.61%)。

2.片剂的质量检查主要分以下几方面

片剂质量直接影响其药效和用药的安全性。因此,在片剂的生产过程中,除了要对生产处方、原、辅料的选用、生产工艺的制订、包装和贮存条件的确定等方面采取相适宜的技术措施外,还必须按有关质量标准的规定,进行检查,经检查合格后方可供临床使用。

A应片形一致、表面完整光洁,色泽均匀,字迹清晰。 B片重差异的测定

《中国药典》2010年版规定片剂重量差异限度如下表所示。

表10.1 片剂重量差异限度

测定方法:取供试片20片,精密称定总重量求得平均片重后,再分别精密称定各

片的重量。每片重量与平均片重相比较(凡无含量测定的片剂,每片重量应与标示片重做比较),超出重量差异限度的药片不得多于2片,并不得有1片超出限度的1倍。

C含量均匀度的测定

每片标示量不大于25毫克或主药含量不大于每片的重量的25%均应检查含量均与度。

检查时,除了另有规定外,取供试片10片,按照各药品项下规定的方法,分别测定每片以标示量为100的相对含量X,求其平均X和标准差S以及标示量与均值之差的绝对值A(A=[100-X]);如A+1.80S≤15.0,标示供试品的含量均匀度符合规定;如果A+S>15.0则不符合规定;A+1.80S>15.0,且A+S≤15.0,则应另取20片复试,根据初、复试结果,计算30片的平均值X,标准差S和标示量与均值之差的绝对值A;如A+1.45S≤15.0,即供试品的含量符合规定;若A+1.45S>15.0,则不符合规定。

D硬度与脆碎度的测定

片重为0.65g或以下者取若干片,使其总重约为6.5g;片重大于0.65g者取10片。用吹风机吹去脱落的粉末,精密称重,置圆筒中,,转动100次。取出,同法除去粉末,精密称重,减失重量不得过1%,且不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。本试验一般仅作1次。如减失重量超过1%时,应复检两次,3次的平均减失重量不得超过1%,并不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。

E崩解时限的测定

内服片剂都应在规定的时间内和一定条件下,在规定介质中崩解成能通过直径为2mm筛孔的颗粒或粉末。测定方法:将吊篮通过上端的不锈钢轴悬挂于金属支柱上,浸入1000ml烧杯中,并调节吊篮位置使其下降,使筛网距离烧杯底部25mm,烧杯内盛有温度为37±1℃的水,调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处。取片剂6片,置于吊篮的玻璃管中,各片均应在15min内全部崩解,如有一片不能完全崩解,应另取六片复试,均应符合规定。

F卫生学检查

为提高药品质量,保证安全用药,国家制定了药品的卫生标准;中药或化学药物的片剂不得检出大肠杆菌、致病菌、活螨及螨卵;杂菌每克不得超过1000个;真菌每克不得超过100个。

表10.2片剂质量控制要点

10.5分析仪器一览表

分析仪器表见表10.3

表10.3 分析仪器一览表

11车间布置

11.1车间布置[5]的原则

1.车间布置要符合GMP的要求

2.车间符合生产工艺要求,即保证迳直和短捷的生产流水线 3.车间布置要符合安全、劳动卫生、防火、防爆的要求 4.车间布置要符合土建要求及设备安装、维修的要求

5.车间布置要符合发展的要求,即要求对工厂的发展变化有较大的适应性能

11.2车间布置总体说明

本次设计的生产车间由生产、辅助生产和行政-生活三个部分组成。生产设施包括原辅料仓库、质检室、各工序生产车间、成品仓库;辅助设施包括空调室、配电室、机修室、动力室;行政-生活设施包括车间办公室、更衣室、厕所。需要说明的是本次设计的片剂生产车间中不包括水处理系统,去离子水从车间外引入。

本次设计的片剂车间按工艺流程合理布局,分一般生产区和洁净区。一般生产区包括行政-生活部分、辅助生产部分、原辅料仓库、成品仓库和外包车间。一般生产区没有洁净级别的要求。洁净区为生产部分和内包车间,洁净级别为D级。

本次设计的厂房长为54米,宽36米,占地面积1944m2。高6米,层数定为1层,用于片剂生产。车间生产柱距符合建筑模数的要求采用6米或为3的倍数,柱子尺寸为0.6×0.6m2,这样可以充分利用建筑结构上的标准预制构件,节约设计和施工力量,加速基建进度。本次设计考虑到厂房的工艺、安装和检修要求,同时也考虑到通风、采光和安全要求。车间底层的室内标高高出室外地坪0.2m。生产车间的层高为4米,技术类层高为1.6m,库房层高为6m,办公室、值班室层高为与生产车间持平。

11.3制剂车间布置说明

1.车间布置

车间按一般生产区、洁净区的要求设计

为保证不必要的人员和和物料流动。平面布置时把人流物流严格分开,无关人员和物料不得通过生产区

车间的厂房、设备、管线的布置和设备的安放,从防止产品污染方面考虑,便于清扫。设备间留有适当的便于清扫的间距。

本次设计的厂房能够防尘、防昆虫、防鼠类等的污染。

车间内设置更换品种及日常清洗设备、管道和容器等必要的水池、上下水道等设施,这些设施的设置不影响车间内洁净度的要求。

工艺布置时机精度要求高的工序应置于上风侧,对于水平层洁净室则布置在第一工作区,对于产生污染多的工艺布置在下风侧和靠近排风口。

设置了充足的中储站和质检间。

产尘量大的房间设置了除尘室,以达到防尘要求。 逃生楼梯设在室外,设有安全门。

为了便于物流的双向运行,一般有物流通过的走廊,其宽均设为2.3米。 铝塑包装结束后,通过传递窗将内包后的成品送至外包。

为了达到充分采光的目的,房间与房间、房间与走廊之间均设了面积较大的窗口。 2.生产区的隔断

为满足产品的卫生要求,对车间进行了隔断,原则是防止产品、原材料、半成品和包装材料的混杂和污染,本次设计又留有足够的面积进行操作。

进行隔断的地点包括: 一般生产区和洁净区之间 通道与各生产区域之间 原材料、包装材料库、成品库等 原材料称量室 各工序及包装间等

11.4洁净区域划分及洁净要求

片剂属非无菌制剂,片剂生产工序包括粉碎、过筛、混合、制粒、干燥、整粒、总混、压片、包装工序。洁净要求除包装之外均要求D级。

洁净区域的划分为:

仓储区:配套区域为原材料、包装材料、成品库 称量区:配套区域为粉碎区、过筛区 制粒区:配套区域为制粒室、干燥室、总混室 压片区:配套区域为压片室,模具室 包装区:配套区域为内包装、外包装室

中间区:配套区域为各生产区之间的质检间,中储间 质量控制区:配套区域为质检室

各生产区域均需分室,片剂生产有防尘、排尘设施,凡通入洁净区的空气经初、中二效过滤器除尘,局部除尘量大的生产区域。洁净区一般保持室温18~28℃,相对湿度45%~65%。

11.5车间防火等级

车间厂房的耐火等级定为二级,一般钢筋混凝土框架结构均能满足二级耐火等级的构造要求。

11.6车间防爆、防尘措施

11.6.1车间防爆

本车间有粉尘爆炸的危险,所以依据有爆炸危险的乙类厂房设计规定进行设计:采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架或排架结构,钢柱采用防火保护层;采用不发生火花的地面,如采用绝缘材料作整体面层时,采取防静电措施,地面下不宜设地沟,散发可燃粉尘、纤维的厂房内表面平整、光滑,并易于清扫;有爆炸危险的乙类生产部门,宜设在最上层靠外墙处,并且附近不设置办公室、休息室等,如贴邻设置,采用一级耐火等级建筑,并采用耐火极限不低于3h的非燃烧体防护墙隔开和设置直通室外或疏散楼梯的安全出口;有爆炸危险的设备尽量避开厂房的梁、柱等承重构件布置。

本设计厂房的安全疏散:厂房安全出口的数目为两个;厂房内最远工作地点到安全出口的距离不超过50米,安全门的宽度为1.0米,疏散走廊宽度为2.1米。

局部地区防爆:定为局部甲级,防火等级定为一级,另设了较大的防爆面积。 11.6.2防尘措施

凡是能产生粉尘的设备均尽可能密闭,并设有前室,用局部机械吸风捕尘,使密闭设备内保持一定的负压,防止粉尘外逸,抽出的含尘空气经过除尘净化处理才能排出,避免污染大气。如粉碎机、压片机就采用该措施。

具体的防尘措施主要有:物理隔离、就地隔离、压差隔离、全新风全排、洁净工作服选用不易起毛的长纤维织物,减少控制区的发尘量

11.7人流物流走向及物料输送

洁净厂房中人员和物料出入口分别设置在相对的方位,这样就使得人流走向和物流走向相反,减少人流物流的交叉混杂。生产人员经换鞋室,第一更衣室后分别进入外包等岗位。洁净区生产人员再由,第二更衣室,气闸室(设洗手消毒设施)进入洁净区。原辅料和成品的出入口也要分开。原辅料经拆包间,缓冲间再进入洁净区;外包材经拆包缓冲间进入外包间;待包产品由洁净区经缓冲间到外包间。洁净厂房内的物料传递路线尽量缩短,按照生产流程布置房间,以此减少在走廊内折返和输送的距离。

12车间定员

12.1车间人员组织结构

图12-1 车间人员组织结构图

12.2具体人员安排

所有岗位的班制均为一班,且所示的人员个数均为每班的人数。 11.2.1人员安排

表11.2人员安排表

本次设计车间定员共40人。

13环境保护

13.1制剂生产中对“三废”的处理

13.1.1废气处理

我国对工业废气中污染物的排放管理,主要是执行《工业三废排放标准》和《中华人民共和国大气污染物排放标准》:①评价外界环境的影响时,执行《工业企业设计卫生标准》中《居住区大气中有害物质的最高允许浓度》的规定;②评价污染物对车间空气的影响时,执行标准中的《车间空气中有害物质的最高允许浓度》的规定。本次设计中的主要有害气体为粉碎、过筛、整粒、压片等工序中产生的粉尘污染,车间内所排废气主要为含浮游状态的粉尘的空气。这些废气在排放到大气中之前应预先经过初效过滤器和中效过滤器的过滤以避免污染大气。排放标准符合上述的有关规定规定。对于沸腾干燥设备排放2小时的废空气和铝塑包装机排放的8小时的废空气,要求降温后排出。 13.1.2污水处理

工业废水是生产污水与生产废水的总称。前者污染较为严重,须经处理方可排放;后者较清洁,可以直接排入水体或循环使用,如冷却水。污水排放主要执行《国家污水综合排放标准》,该标准规定了废水的最高允许排放浓度和最高允许排放定额。本次设计排出的废水主要是循环使用的冷却水和生活用水。上述两种废水中含有的有机杂质量较少,主要采用物理方法进行处理。常用于废水的一级处理,主要是分离或回收废水中的悬浮物质及油类。该方法适用于处理废水中泥沙、油类悬浮物多,有机污染物少的场合,常用的方法有沉淀、气浮、过滤等。 13.1.3废渣处理

对于废渣的处理,本次设计主要由粉碎,过筛,制粒,整粒,总混,压片等工序产生,过筛中的不合格品可循环使用,重新粉碎。对不可回收或无回收价值的废渣可采用焚烧或无害化处理后排放的方法处理,排放标准应符合《工业三废排放试行标准》。

13.2噪音的排放标准和处理

制药企业的噪声来源很多,且强度较高。如电动机、水泵、粉碎机、制冷机、通风机等设备运转时都会产生噪声,这些噪声通常在80分贝左右,甚至超过100分贝。

制剂生产主要的噪音污染的基本控制方法为从声源根治噪声,通过改进机械设计降低噪声或改革工艺和操作方法降低噪声;在噪声传播途径上降低噪声;在接受点进行防护。主要采取技术措施为吸声,隔声,消声。建议使用隔声门窗或吸声材料。压片间可以设格栅等装置吸收部分噪声;空调系统使用微穿孔板消声器。

洁净区内的噪声控制:①当净化空调系统处于正常运行状态,而生产设备尚未投入运行时,洁净室内的噪声不得超过65分贝;②当洁净室处于正常运行状态时,洁净室内的噪声不得超过70分贝。由于使用上的特殊要求或其他原因,可适当提高或降低允许值,但最高不得超过75分贝。

14土建

14.1建筑面积 14.1建筑面积

厂房长为54米,宽米36,为单层建筑,层高6m,用于片剂生产,建筑面积为1944m2。

14.2柱网结构、柱间距

厂房的宽度为6跨,长度为9跨。柱网结构采用6-6-6-6 的布置形式,柱间距为6米,柱子尺寸为600mm×600mm[4]。

14.3生产类别

大部分由于有浮游状态的粉尘存在,易于空气形成爆炸性混合物,故定为乙级。一楼生产类别为乙级。本车间多数设备属于贵重机器,故耐火等级为二级。

14.4厂房耐火等级及依据

防火等级依据生产的火灾危险性分类,本车间生产的产品除微丸冻干工序中要用到40%的乙醇之外,其余均为难燃烧物质。洁净车间厂房的耐火等级不应低于二级,故选耐火等级为二级。

根据《建筑设计防火规范》及《洁净厂房设计规范》的有关条文要求。有以下主要要求:

1.车间厂房耐火等级不得低于二级,一般钢筋混凝土框架均能满足二级耐火要求。 2.为防止火灾蔓延,其洁净生产与一般生产区之间应设置非燃烧体隔墙封闭到顶。 3.提高顶棚材料的耐火性能,其耐火极限不宜小于0.25小时。

4.洁净厂房每一生产层,每一防火区或每一洁净区段的设置了2个安全出口。 5.要在适当地方设门或窗,以备消防人员进入。

6.洁净厂房的内部装修和风管及保温材料应为非燃烧体。

7.高效过滤器及其送风口应采用金属外框的无隔板高效过滤器和有铝隔板的高效过滤器,比较能适合建筑防火要求。

8.对于局部排风系统,凡介质混合后可产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险的,应单独设置,并采取防火、防爆措施。

14.5洁净厂房所用材料、地面、门窗、墙面要求

1.洁净厂房的主体应在温度变化和震动情况下,不易产生裂纹和缝隙。肢体应使用发尘量少、不易黏附尘粒、隔热性能好、吸湿性小的材料。洁净厂房建筑的围护结构和室内装修也都应选气密性良好,且在湿温度变化下形变小的材料。

2.墙壁和顶棚表面应光洁、平整、不起尘、不落灰、耐腐蚀、耐冲击、易清洗。在洁净厂房的装修的选材上最好选用彩钢板吊顶,墙壁选用仿瓷釉油漆。墙与墙、地面、顶棚相接处应有一定弧度,宜做成半径适宜的弧形。壁面色彩要和谐雅致,有美学意义,并便于识别污染物。

3.地面应光滑、平整、无缝隙、耐磨、耐腐蚀、耐冲击,不积聚静电,易除尘清洗。

15仪表及自动控制

15.1片剂生产控制点[6]

表15.1 片剂生产控制点

15.2总控制

洁净区与非洁净区压差:5~10Pa;洁净区与室外压差:10~30Pa 车间温度:18-24℃;车间相对湿度:45-60% 车间走廊装有压差计和温度计,便于控制观察。

16空调通风

16.1药厂洁净室的环境控制要求[7]

16.1.1洁净度分区及换气次数

医药工业洁净室(区)应以空气洁净度(尘粒度和微生物数)为主要控制对象,同时还应相应控制其环境的温度、湿度、新鲜空气量、压差、照度、噪声级等参数。本次设计中,洁净区定为D级,根据GMP标准定为20次/小时的换气次数。 16.1.2其他环境参数

1.温度与湿度

洁净室(区)的温度和相对湿度应与药品生产工艺相适应,并满足人体舒适的要求。本次设计所设定的片剂生产车间的D级洁净区温度取24~26℃,空调取26~27℃,相对湿度范围一般是50%~55%。

2.噪声

洁净厂房的噪声控制设计必须考虑生产环境的空气洁净度要求,不得因控制噪声而影响洁净室的净化条件。所以,本次设计在选择空调系统时采用了消声措施。

3.新风量的确定

洁净室内应保持一定的新鲜空气量,其数值应取下列风量中的最大值: ①非单向流洁净室总送风量的10%~30%,单向流洁净室总风量的2%~4%; ②补偿室内排风和保持正压值所需的新鲜空气量; ③保证室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。 4.洁净室压力

对保持室内洁净度,室内需保持正压,可通过使送风量大于排风量的办法达到,并装有指示压差的装置;在片剂生产工艺过程产生大量粉尘、易燃易爆物质的洁净室,室内要保持相对负压。将走廊做成与生产车间相同的净化级别,并把静压差调高些,使空气流向产生粉尘的车间。因此,室内既要保持正压,与相邻房间或区域之间要保持相对负压。空气洁净度等级不同的相邻房间之间的静压差应大于5Pa,洁净室(区)与外室大气的静压差应大于10Pa。

16.2空调系统的设置

本厂房洁净区洁净等级为D级,故选择换气次数为20次/h。

定制剂车间温度24℃、湿度50%,以及本车间最大风量的要求,本次实验选用天津市天山制冷设备公司生产的H100型净化空调机组(立式)3台。其技术指标如下表

所示:

球温度t=15℃。

2.新风工况:供冷:进风干球温度t=35℃,进风湿球温度t=28℃;供热:干球温度 t=7℃。

3.供水工况:供冷:进水温度t=7℃,出水温度t=12℃;供热:进水温度 t=60℃。 16.2.1空气净化过滤器的系统组合

在空气洁净技术中,通常是将几种效率不同的过滤器串联起来使用。其配置原则是:相邻二级过滤器的效率不能太接近,否则后级负荷太小;但也不能相差太大,这样会失去前级对后级的保护。从吸入新风开始,一般分为三级过滤。第一级使用初效过滤器,第二级使用中效或亚高效过滤器,第三级使用高效过滤器。洁净度D级空气净化处理,宜采用初效、中效过滤器2级过滤。 16.2.2空调箱各功能段组合

净化空调系统的空气处理设备除空气过滤器外还包括冷却器、加热器、加湿器等热湿处理设备和风机,通常按所需功能段组合在空调箱内。采用立式空调箱,占地省,造价低,但高度高,风量范围0.3~2.0万立方米/小时。

1.风机:安装双风机,生产时用大的,不生产时用小的,以免停机时造成负压,使脏空气进来。洁净区内的送风机、回风机及与洁净室风量平衡有关的排风机的启闭应联锁,系统的开启程序为先开送风机,再开回风机和排风机,关闭时则其联锁程序相反。

2.风管和附件:风管将空气处理设备、高效过滤器、送、回风口等末端装置连接

注:1.回风工况:供冷:进风干球温度t=27℃,进风湿球温度t=19.5℃;供热:干

起来,形成一个完整的空气循环系统。医药工业洁净室空调系统通风管宜采用镀锌薄钢板、PVC板、不锈钢板,不宜采用玻璃钢风管。风管的保温消声材料应用不燃性的保温材料。送风机的吸入口处和需要调节风量处,应设置调节阀。洁净室内的排风系统应设置调节阀、止回阀或密封阀,以防倒灌,并与排风风机连锁。

3.冷却器:由于湿式冷却器比较容易长霉,占地面积大。故采用干式冷却器即表面式热交换器,具有占地面积小、干净的特点。

4.净化系统的调频控制装置:净化系统中安装有初、中、高效过滤器,在运行过程中各级过滤器阻力随运行时间而变化,造成系统风量的变化。所以应用差压传感器,在风机上实行调频控制,使系统风量恒定,房间压力稳定;节能;可满足值班送风要求。风

机启动平稳。

5.对于本次设计的几点注意事项:

a.为便于对各生产区风量和湿温度的调整、控制,空调系统不宜过大,一般不宜超过4万m3/h风量,最大为5m3/h风量。

b.固体物料的粉碎、称量、配料、混合、制粒、压片、等工序,不应利用回风。 16.2.3空气过滤

空气过滤器是当前空气净化最重要的手段。过滤器应效率高,阻力小而容尘量大。在本次设计中的D级洁净区中的空气净化处理宜采用初效、中效过滤器二级过滤。 16.2.4气流组织

本次设计中的D级洁净区应满足以下的要求:

表16.2 气流组织

16.3车间气流组织的形式

气流组织是为了特定目的而在室内造成一定的空气流动状态与分布。空气自送风口进入房间后首先形成射入气流,流向房间回风口的是回流气流在房间内局部空间回旋的则是涡流气流。为了使工作区的含尘浓度保持在较低和均匀的水平,洁净室内组织气流

的基本原则是:要最大限度地减少涡流。使射入气流经过最短流程尽快覆盖工作区。气流方向能与尘埃的重力沉降方向一致,使回流气流有效的将室内灰尘排出室外。

洁净室按气流形式分为层流和乱流洁净室,D级洁净室属于乱流洁净室。乱流洁净室的气流组织方式和一般空调相似,即在部分天棚或侧墙上装高效过滤器,作为送风口。由于气流方向是变动的,存在涡流区,故较层流洁净室洁净度低。乱流洁净室气流组织形式主要有:全孔板顶送、局部孔板顶送、流线型散流器顶送、带扩散板或不带扩散板顶送和侧送等形式。

通风和除尘两方面要注意的是:若洁净室内存在易燃易爆气体或者粉尘,则净化空调系统不能采用回风,以防止易燃易爆物质的积聚。干燥、称重和包装工序的成品均处于敞口状态,送风口和回风口的位置很重要,一般以顶部或侧面送风,下侧回风方式为好,以免粉尘飞扬。过筛工序中会产生大量粉尘,致使车间内部无法控制粉尘粒度,此时仅需控制温度和湿度,给工作人员一个舒适的环境。

17 职业安全卫生

17.1生产安全和劳动保护

17.1.1生产安全

企业应根据安全制度中所制定的政策、法规,结合自身的生产特点,制定出科学合理、适合本企业的安全制度。主要的安全制度有:安全机构和安全网制度;安全教育制度;安全检查制度;安全措施管理制度;事故管理制度;动火制度;劳动防护用品管理制度;登高作业安全制度;受压容器安全制度;尘毒岗位安全制度。 17.1.2劳动保护

1.防火措施

每一层及每一洁净区的安全出口均为两个,且安全出口至最远工作点的距离符合GMP的规定,为25米。厂房内的建筑材料选用非燃烧材料或难燃烧材料。净化空调系统及其附属设施符合建筑防火的要求。防止风管或孔道成为火及烟的扩散通道。

2.防爆措施

安装有粉尘爆炸危险的工艺设备或存在爆炸性粉尘的房间,在本次设计中它们之间是完全分离的,并留有足够的安全距离。制丸间使用了40%的乙醇,在该房间墙上向外设置面积足够大的泻爆面积。房内的危险工艺设备,设在建筑物内较高的位置,并靠近外墙。工作区有足够数目的疏散路线,疏散路线设置了明显的路标和事故照明。

3.防尘措施

通过工艺的改革和生产设备的改进,努力减少生产过程中粉尘的飞扬。凡是能产生粉尘的设备均应尽可能密闭,并用局部机器吸风捕尘,使密闭设备内保持一定的负压,防止粉尘外逸,抽出的含尘空气必须经过除尘净化处理,才能排出,避免污染大气。湿法作业是一种经济易行的防止粉尘飞扬的有效措施。

4.防毒措施

通过工艺改革避免使用毒物,使用无毒或低毒物质代替有毒或高毒的物质;降低毒物浓度,通过控制毒物逸散,采用远距离控制或应用局部抽风等不同方法,减少或消除工人接触毒物的机会,同时要加强设备的维修,防止有毒物质的跑、冒、滴、漏污染环境;个人防护,严格执行防护用品的使用规定,对有毒物质的作业要有防毒口罩或防毒面具,保持良好的个人卫生状况,加强体育锻炼,提高机体的抵抗能力;严格环境监测与卫生检查,要定期监测作业场所空气中毒物浓度,将其控制在最高允许浓度之下,实行就业前健康检查,排除职业禁忌者参加接触毒物的作业。坚持定期健康检查,早期发现工人健康问题并能及时处理。

5.防噪声措施

控制和消除噪声源,采用无声或低声设备代替发生噪声的设备,提高机器的精度,以减少机器部件的撞击、摩擦和振动所产生的噪声,将噪声源移至车间外等措施;控制噪声的传播,在车间内墙、房顶装饰吸声材料,使用消声器减少噪声,使用吸声材料把声源封闭,使其与周围环境隔绝起来;隔振,在设备的基础和地面、墙壁联结处设减振装备,如减振垫、胶垫、沥青等,以防止通过地板和墙壁等固体材料传播振动噪声;卫生保健措施,加强个人防护,在需要较高噪声条件下工作时,佩戴耳机或耳罩是保护听觉器官的有效措施,隔声效果可达30dB左右。

6.防辐射措施

场源屏蔽,将电磁能量限制在规定的空间内,阻止器传播扩散。屏蔽材料要选用铜、铝等金属材料,利用金属的吸收和反射作用,使操作地点的电磁场强度减低。屏蔽罩应有良好的接地,以免成为二次辐射源。远距离操作,在屏蔽辐射源有困难时,可采用自动或半自动的远距离操作,在场源周围设有明显标示,禁止人员靠近。个人防护,在难以采取其他措施时,短时间作业可以穿戴专用的防护衣帽和眼镜。

7.防暑措施

制定合理的劳动休息制度,应根据生产特点和具体条件,适当调整夏季高温作业劳动休息制度,尽可能缩短劳动持续时间,增加工间休息次数,延长午休时间等。改革工艺,改革工艺过程,改进生产设备,消除或减少高温、热辐射对人体的影响。隔热,隔热是防暑降温的一项重要措施。隔热方式有:水隔热;泡沫塑料等隔热材料隔热;防止热辐射的隔热措施等。通风降温,采用自然通风和机械通风方式,加强空气流动,降低工作场所的气温。加强个人防护,个人应该主要休息,合理饮食,及时补充营养。尤其要补偿因高温作业因大量出汗而损失的水分和盐分。

17.2工艺卫生控制

17.2.1厂房和环境

本次设计中,在建筑物内设有足够的空间,供有次序存放物料、中间品和设备、器具。操作易起尘的工序必须隔间,并尽可能采用封闭型操作,抑制粉尘飞扬产生交叉污染。如称量室、粉碎室、混合(配料)室、制粒室、压片室等。

厂房尤其是控制区、洁净区每年要检修一次,内容包括油漆、修补、水电气和空调系统检修等,既保护厂房清洁卫生,又延长厂房使用寿命。 17.2.2设备和器具[8]

GMP标准要求设备光洁、平稳、易清洗或消毒、耐腐蚀,不与药品发生化学变化或吸附药品,并按工艺流程顺序布置防止差错和减少污染。

设计中的各单元操作称量、混合、制粒、干燥、整粒、压片等易产生粉尘的工序,为了防止在干燥状态下使用粉体时粉尘扩散,一般采用封闭操作系统和机械集尘控制。

即在这些单元操作的设备上装备集尘器,可使粉尘扩散减至1/3以下。在我的生产车间还附设设备清洗室。对不可拆卸的设备采用在线清洗。 17.2.3人员和操作要求

要求如下:人员必须有良好的健康状况,每年至少体检一次;人员进入操作室必须按照程序净化。更衣室内设置洗手池,为了避免污染应尽可能采用感应式水龙头、感应式给皂器和哄手器;操作人员的手不得直接接触原料、中间品和产品;生产区及相关区域严禁吃喝和抽烟以及存放这些物品;严格限制非操作人员进入车间;对操作人员进行卫生教育,使操作人员养成良好的卫生和健康习惯,勤剪指甲,勤洗手消毒,勤换工作服、帽、口罩、鞋,勤清理清洁现场和设备,不仅能有效防止微生物污染,还有可能从根本上减少交叉污染;在操作工程中,对有可能造成污染和微生物易增殖的环节,除了加强避免污染措施外,还要尽可能缩短工序。 17.2.4原料、辅料、包装材料

原辅料和用于生产的制剂会被微生物、异物污染,尤其是来源产物的。所以要把原辅料中的污染控制在最小限度。由于包装材料不经清洗、灭菌工序,混进的异物、污染的微生物则往往直接进入产品中。解决办法唯有则成材料厂在成型之后采用能防止污染的包装形式包装运输材料送到药厂。任何原辅料和直接药品的包装材料,都要脱去外包装进入生产区,以保证生产区域内的清洁状态。

18经济概算

18.1工艺设备投资

18.2总投资

运输费取设备投资的8%,则运费为:178.08×8%=14.25万元 安装费取设备投资的18%,178.08×18%=32.0544万元

管道阀门及安装费15%,则费用为:32.0544×15%=26.712万元 总计车间设备总投资为:设备费+运输费+安装费+管表费=251.10万元

参考文献

[1] 崔福德.药剂学.第7版[M].北京:人民卫生出版社,2011. [2] 任晓文.药物制剂工艺及设备选型.化学工业出版社,2010.

[3] 国家药典委员会编.中华人民共和国药典2010年版.第二部.北京:中国医药科技出

版社出版,2010.

[4] 陈敏恒.化工原理.第二版[M].北京:化学工业出版社,2002. [5] 唐燕辉.制剂工程.北京:高等教育出版社,2007.

[6] 李駪.生产过程自动化仪表识图与安装.北京:电子工业出版社,2011. [7] 张长银.洁净与空调技术.医药工程设计,2000.12(3):3~4. [8]朱盛山.药物制剂工程.第二版.北京:化学工业出版社,2009

附录

主要设备一览表

致谢

值此毕业小设计即将完成之际,我要向指导老师致以真诚的感谢!老师以严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、平易近人的工作作风和创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。在设计中多次给予指导,使我受益匪浅。同时,在此次毕业小设计过程中我也学到了许多了关于车间工艺设计方面的知识,对知识的综合应用能力有了很大的提高。通过设备选型,厂房布置,以及工艺设备图的绘制,让我们在专业课程中学习的制剂工程,工业药剂学,工程制图,化工原理等知识理论结合实践,对专业认识和专业水平都有了一次很大的提高。

最后,再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢!

1设计依据及设计范围

1.1设计依据

1.1.1设计任务

课题名称:布洛芬剂车间工艺设计

生产规模:年产片剂(奥美沙坦酯)6.5亿片

1.1.2设计规范和标准

1.药品生产质量管理规范(2010年修订,国家食品药品监督管理局颁发)

2.药品生产质量管理规范实施指南(2010年版,中国化学制药工业协会)

3.医药工业厂房洁净设计规范,GB50457-2008

4.洁净厂房设计规范,GB 50073-2001

5.建筑设计防火规范,GB/T50016-2006(2006年版)

6.设计规范和标准建筑设计防火规范,GB/T50016-2006(2006年版)

7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,GB50058-1992

8.工业企业设计卫生标准,GBZ 1-2010

1.2设计范围

本设计参照《医药建筑项目初步设计内容及深度的规定》、《车间装置设计》;及校本科生毕业小设计总体要求。

此次设计的范围限于片剂车间范围内的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件,包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计,同时对空调通风、照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在内的一些非工艺工程提出要求。

2设计原则及指导思想

2.1设计原则

2.1.1医药工业洁净厂房设计规范

1.工艺布局应按生产流程的要求,做到布置合理,紧凑,有利生产操作,并能保证对生产过程进行有效的管理。

2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染,并符合下列基本要求: a分别设置人员和物料进出生产区的通道,极易造成污染的物料(如部分原辅料,生产中废弃物等),必要时可设置专用入口,洁净厂房内的物料传递路线尽量要短。

b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。

c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域内工作人员的通道。

3.在满足工艺条件的前提下,为了提高净化效果,节约能源,有空气洁净度要求按下列要求布置:

a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方,并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有内及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。

d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施,如气闸室或传递窗(柜)等。

4.洁净厂房内应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域,且尽可能靠近与其相联系的生产区域,减少运输过程中的混杂与污染。存放区域内应安排试验区,合格品区和不合格品区。

5.生产辅助用室的布置要求:

a称量室,宜靠近原辅料室,其空气洁净度级别宜同配料室。

b设备及容器具清洗室,需要在接应区内清洗饿设备及容器具,其清洗室的空气洁净度级别应与本区域相同A级、C级洁净区的设备及容器具宜在本区域外清洗,其清洗室的空气洁净度不应低于D级。

c洁净工具洗涤,存放室,宜设在洁净区域外,如需设在洁净区内,其空气洁净度级别应与本区域相同。

d洁净工作服的洗涤,干燥室,其空气洁净度级别可低于生产区一个级别无菌工作服的整理,灭菌室的空气洁净度级别宜与生产区相同。

6.厂房设计应考虑防止昆虫,动物进入车间的措施。

2.1.2《药品生产质量管理规范》(GMP)

《药品生产质量管理规范》(Good Manufacturing Practice,GMP)是控制与保持药品生产过程的一致性和确保产品优质水平的管理制度。它是顺应人们对药品质量必须万无一失的要求,为保证药品的安全、有效和优质,从而对药品的生产制造和质量控制管理作出指令性的基本要求和规定,中国将GMP制度的实施直接写入了《药品管理法》。GMP的实施主要是对厂房、设施、设备、环境等硬件的建设、改造,对管理制度、操作规程、生产记录等软件明确建立和执行以及对验证工艺的维护。

2.1.3洁净厂房的防火与安全

1.车间厂房的耐火等级不应低于二级,一般钢筋混凝土框架结构均能满足二级耐火等级的构造要求。

2.甲乙类生产的洁净厂房,宜采用单层厂房,其放火墙间最大允许占地面积,单层厂房应为3000m2,多层厂房应为2000 m2。丙类生产的洁净厂房,其防火墙间最大允许占地面积,单层厂房应为7000m2,多层厂房应为4000 m2。

3.为了防止火灾的蔓延,故在一个防火区内的综合性厂房,其洁净生产与一般生产区域之间应设置非燃烧体隔墙封闭到顶。穿过隔墙的管线周围空隙应采用非燃烧材料紧密添填塞。

4.电气井及管道井等技术竖井的井壁应为非燃烧体,其耐火极限不应低于1h,几厘米厚砖墙可满足要求。井壁上检查门的耐火极限不应低于0.6h。竖井内在各层或间隔一层楼板处,应采用相当于楼板耐火极限的非燃烧体作水平防火分隔。穿过井壁的管线周围应采用给燃烧材料紧密填塞。

5.由于火灾时燃烧物分解的大量灼热气体在室内形成向上的高温气床,紧贴屋内上层结构流动。火焰随气流方向流动、扩引染,因此提高顶棚燃烧性能有利于延缓顶棚燃烧、倒塌或向外蔓延。目前能适合于防火规范要求的顶棚材料除钢筋混凝土硬吊顶外,还有一些轻质吊顶的构造也可满足要求,如格栅钢丝网抹灰平顶及轻钢龙骨纸面石膏板吊顶。其耐火极限不宜小于0.25h。

6.洁净厂房每一生产层,每一防火分区或每一洁净区段的安全出口均不应少于2个。安全出口应分散均匀布置,从生产地点至安全出口(指外部出口或楼梯)不得经过曲折人员净化路线,厂房内由最远工作地点至安全出口的最大距离不应大于下表所述。

表2.1 厂房内由最远工作地点至安全出口的最大距离

7.无窗厂房应在适当部位设门或窗,以备消防人员进入。当门窗间距大于80m时,

则应在该段处外墙的适当部位设置专用消防口,其宽度不应小于750mm,其高度不应小于1800mm,并有明显标志。

8.高效过滤器极其送风口,在国内现有的产品中,采用金属外框的无隔板高效过滤器和有铝隔板的高效过滤器较能适应建筑防火要求。但风口防火性能还要决定于高效过滤器的安装骨架、密封方式和静压箱类型。一般情况下除密封材料外,安装骨架和静压箱体应为非燃烧体,否则就须把送风静压箱外壁当做防火隔断物考虑,例如利用建筑物的钢筋混凝土楼板或砖墙作为静压箱的外壁,配合管道的防火闸门,才能达到燃烧性能与耐火极限的要求,把本不符合放火要求的风口式顶棚或墙壁变成内构件。总风管穿过楼板和防火墙处,必须设置借温感或烟感装置动作而自行关闭的防火阀。穿孔洞要做严格的防火密封处理,防火分隔物两侧2m范围内的管道及保温材料等覆盖物应为非燃烧体;风管保温材料、消声材料及粘结材料,应用非燃烧材料或难燃烧材料。洁净厂房的防爆与排烟,目前尚未

9.洁净厂房的内部装修和风管及其保温材料应为非燃烧体。

10.对于局部排风系统,凡介质混合后可产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险的,应单独设置,并采取防火、防爆措施。

2.1.4空气净化

洁净厂房的通风与采暖是一体的,系统包括安装有初效、中效过滤器、末端高效或亚高效过滤器的组合式空调机组与风管和风量调节阀等。洁净厂房的净化空气的供给目的是满足生产工艺过程中空气参数、室内环境及工人劳动卫生的要求,空气参数及室内环境要求:实现温度、湿度控制,精度要求较高,室内环境要求较高,须满足洁净度要求。

所谓净化就是指为了达到必要的空气洁净度,而去除污染物质的过程。洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间,并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征。空气洁净技术措施是一项涉及各专业的综合性措施。不仅要采取合理的净化空调措施,而且要求工艺、建筑、上下水、电气等专业采取相应的措施,做到施工、安装、生产、维护的严格要求。

2.1.5劳动保护

安全工程的目的是保护人的生命安全及在生产活动中的身心健康,使职工在劳动中保持持久的劳动能力,提高劳动效率。中国现行的劳动卫生方面的法规主要有:《工厂安全卫生规程》、《国务院关于防止厂矿业矽尘危害的决定》、《工业企业设计卫生标准》、《工业企业噪声卫生标准》、《微波辐射暂行卫生标准》、《放射性同位素工作卫生防护管理办法》、《防暑降温暂行办法》、《职业病范围和职业病患者处理办法》等法规标准。劳动保护措施主要是“五防”。本次设计车间建设时严格遵循相关规定,确保生产性建设工程项目投产后符合职业安全卫生要求,保障劳动者在劳动过程中的安全健康。

2.2指导思想

2.2.1工程项目建造的经济效益和社会效益

本设计片剂车间投产药品为布洛芬,这种药物的生产技术和片剂[1]已经相当成熟,具有较大的市场需求。

奥美沙坦疗效优于洛沙坦等较早上市的沙坦类药物,为一种较理想的抗高I血压药物,对各型高压均有较好疗效,其突出特点是半衰期较长,可以在一天内有效控制血压,因此服用较为方便。同时与其它的血管紧张素 II受体拮抗剂类药物相比,具有剂量小、起效快、降压作用更强而持久、不良反应的发生率低等明显优点。临床研究表明:奥美沙坦酯还可以与其它的降压药同时服用以达到更理想的治疗效果。此外,奥美沙坦对动脉硬化、心肌肥厚、心力衰竭、糖尿病、肾病等均具有较好作用。随着高血压病人数量的日益增长,人们对抗高血压药物的社会需求日益增涨,因此奥美沙坦酯具有很广阔的市场前景。

2.2.2主要原材料及辅料来源

本设计所需要购买的原辅料均可向国内生产药用原辅料的厂家订购。具体选用时从原料质量、供货方信誉、生产能力供货保障以及交通运输成本等因素综合分析,进行选购。

2.2.3产品布点

本产品在北京,上海,江苏,重庆,吉林,广东,内蒙,湖南,湖北,山东,陜西等地均有销售。

2.2.4交通运输

厂址设在上海市郊,各项交通运输手段都十分便利,考虑到运输费用和运输风险的问题,首选铁路运输,公路运输为辅。

2.2.5技术基础与依托

这些药物的生产技术和剂型已经比较成熟,需要新技术与新剂型开发时,可以依赖药物研究技术及设备领先的科研与开发的院所。

2.2.6设备来源

本次设计所需要的设备可从国内制药设备厂商直接订购。

2.2.7整体自动控制水平

总体方案自控水平起点要高,适应公司规划和建成符合GMP标准现代化制药基地的总目标,既能满足现代化制药厂生产和管理的要求,又有利企业导入CI (医药企业形

象的塑造与策划)。

以节能和优化生产为目的,以实现全厂多媒体实时网络生产信息管理及指挥系统为目标,立足于技术及装备在较长时间内具有先进性,实用性,可扩展性,可修改性。

生产车间温度,压力参数以就地显示仪表为主,设备自动化控制水平高,并采用当前最先进的计算机技术,多媒体信息处理技术,将电视监控与管理信息对生产车间主要工序,关键的作业现场,重要通道,仓库等重要部门进行实时监控。同时由于工艺需要,人员的配合也必不可少,间歇操作和连续操作交替进行。

3产品方案及建设规模

3.1产品名称

药物名:对乙酰氨基酚

化学名:2,3-二羟基-2-丁烯基-4-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-丁基-1-[4-(2-1H-四唑-5-苯基)

苄基]咪唑-5-羧酸酯环-2,3-碳酸酯

英文名:Olmesartan Medoxomi

分子式:C29H30N6O6

分子量:558.58

3.2生产规模

年产6亿片,剂型为片剂。

3.3结构简式

3.4性质

3.6

包装方式

4生产方法及工艺流程

4.1布洛芬剂生产工艺

4.1.1工艺流程框图

图4-1 布洛芬剂工艺流程图

4.1.2流程叙述

称量:原辅料经过原辅料质检之后用电子台秤(W101)进行称量,该过程需要另一人复核。

粉碎:物料在称量后通过高速粉碎机组30B(M102)粉碎成粒度为100目以上的细粉。

过筛:粉碎完毕后用XZS漩涡振动式筛分机(M103)进行过筛步骤,通过100目的筛网,未通过筛的应重新投入粉碎机进行二次粉碎。

配料:粘合剂由粘合剂干料在PL-250配料罐(M104)中配成粘合剂浆料。

混合制粒:过筛后的物料与粘合剂浆料按配比进入SHL250湿法混合制粒机(M105)混合制粒。

干燥:制粒结束后使用沸腾干燥机GFG120(D106)作为湿颗粒的干燥设备。 整粒:为解决物料干燥后粘连结块,将物料再通过一次筛网进行整粒,使用ZF-150快速整粒机(M107),整粒后的粒度控制在14目以下。

总混:整粒之后使用HD-800多向运动混合机(M108)进行混合,每天总混1批。 压片:总混结束即可进行压片。采用GZPTS-55旋转式高速压片机(M109)进行压片。

内包装:得到不同的片剂,并通过质检之后便可进行内外包装。根据设计任务对片剂所要进行的是铝塑包装,因此采用DPH250型铝塑泡罩包装机(M1101-2)。

外包装:采用ZHJ-60全自动装盒机(M1111-2)装盒。最后,由人工完成装箱的工作。

5生产制度

5.1布洛芬剂

年产量:6.5亿片/年,剂型为素片。

年工作日:250天/年

日工作时间:8小时/天,5天/周

机械运转时间:6小时/天

生产方式:间歇式

5.2生产班制

日班制,每天一班,一班8小时,大部分生产区域一班制,遇到特殊情况改为安排两班制。

6物料衡算

6.1片剂

6.1.1基本数据

a产品规格和产量如下表:

表6.1 产品规格和产量

表6.2 产品包装规格

b

产品包装规格如下表: c产品生产参数如下表:

表6.3 奥美沙坦酯的生产参数

6.1.2物料衡算过程 (1)确定日产量:

片剂日产量: 150×10-6×6.5×108÷250=390kg/d 主药日产量: 20×10-6×6.5×108÷250=52 kg/d (2)压片过程的计算

片剂在压片前的量: 390÷(1-1%)=393.94kg/d 主药在压片前的量: 52÷(1-1%)=52.53 kg/d (3)加入润滑剂和外崩解剂的量: 393.94×1%=3.9394kg/d 整粒过程物料量: 393.94-3.9394=389.97 kg/d (4)干燥制粒的过程计算:

干粉重 393.94×(1-3.4%)=380.55kg/d 减去润滑剂和外崩解剂后干粉重 380.55-3.9394=376.61kg/d 设原辅料重量 x: x[1+0.21×1÷(14.32+1)]=376.61 解得: x=371.51 kg/d

浆料投入量: 371.51×0.21=78.02 kg/d 制粒前总量: 371.51+78.02=453.53kg/d

浆料中含水量: 78.02×14.32÷(1+14.32)=72.93kg/d 浆料中粘合剂量: 78.02-72.93=5.09kg/d 干燥过程失水量: 72.93-390×3.4%=59.67 kg/d (5)粉碎过程计算:

原辅料粉碎前: 371.51÷(1-1%)=375.26 kg/d 主药粉碎前: 52÷(1-1%)÷(1-1%)=53.06 kg/d 辅料的量: 375.26-53.06=322.20 kg/d (6)包装材料的计算:

片剂日产量: 6.5×108÷250=2600000片/天 理论铝板数: 2600000÷7=371429板/天 需要铝板数: 371429÷(1-0.1%)=371801板/天 需要盒子数: 371801÷(1-0.1%)÷2=186087盒/天 需要箱子数: 186087÷(1-0.1%)÷200=932箱/天 6.1.3布洛芬物料衡算表

表6.4 物料衡算结果

表6.5 包材计算结果

7热量衡算

7.1热量衡算的基准:

Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6

其中: Q1:物料进入设备带入的热量;kJ

Q2::由加热剂或冷却剂传给设备或物料的热量;kJ Q3:过程热效应;kJ

Q4:物料离开设备带走的热量;kJ Q5:消耗在加热设备各个部件的热量;kJ Q6:设备向四周散失的热量;kJ

7.2干燥器热量衡算

图7-2 干燥器热量衡算示意图

热量衡算以能量守恒为基础,其技术要求、数据要求如下:

新鲜空气进口温度参考上海市常年气温的最低温度,新鲜空气进口相对湿度参考上海市常年平均值,厂址设在上海市郊区,取上海冬季温度t0=0℃,相对湿度为f=78%,饱和蒸汽压力为0.6108Kpa,干空气经空气加热器加热后进入干燥器,其进口温度70℃,出口温度为50℃,湿物料进口量及干物料出口量根据物料衡算,湿物料入口温度20℃,干物料出口温度40℃,干物料比热容为Cm=0.836kJ·(kg·℃)-1.,水的比热容为4.18 kJ·(kg·℃)-1。

7.3布洛芬热量衡算

7.3.1布洛芬干燥步骤热量恒算

干粉重=393.94×(1-3.4%)=380.55kg/d(不含水) W1=浆料中的含水量=72.93kg/d W2=393.94×3.4%=13.39kg/d

Q1=(G1-W1)×Cm×T1+W1×C水×T1+LI0=380.55×0.836×20+72.93×4.18×20+LI0 Q2=L(I1-I0) Q3=0

Q4=(G2-W2)×Cm×T2+W2×C水×T2+LI2=380.55×0.836×40+13.39×4.18×40 Q5+Q6=0.05×Q2 ∵预热器中为等湿过程

∴H1=H0=0.622×f×Pa÷(100-f×Pa)=0.66×0.78×0.61÷(100-0.78×0.61) =0.003kg水/kg干空气 I=(1.01+1.88H)×t+2500H I0=(1.01+1.88H0)×t0+2500H0 I1=(1.01+1.88H1)×t1+2500H1 I2=(1.01+1.88H2)×t2+2500H2

Q2=L×(I1-I0)=L×[(1.01+1.88×0.003)×(70-0)=71.1L Q2-0.05Q2=Q4-Q1=0.95Q2=71.1L×0.95=67.55L Q4-Q1=(11740.8+LI2)-(14556.4+LI0)=L(I2-I0)-2815.6 得到公式①………………...67.55L=L(I2-I0)-2815.6 由L(H2-H1)=W1-W2

得到公式②…………………L(H2-0.003)=72.93-13.39=59.54 把I0,I2代到公式①,

得到公式③…………………2594×H2L=24.5L+2815.6 联立方程②和③, 解得 L=9069.9Kg/d

H2=0.0096kg水/kg干空气

散热量:0.05×Q2=0.05×71.1L=0.05×71.1×9069.9=32243.50kJ/d 加热蒸汽的流量

D=Q2 ÷ [i - Cm(T-273.15)] ÷ η=71.1×9069.9 ÷ [2742.1-4.18×143.4] ÷ 0.97=310.27kg/d 其中 i =2742.1kJ/kg(0.4Mpa下的蒸汽汽化潜热) η=0.97 (热能利用度)

T=143.4℃=416.55K(0.4MPa下水蒸气的温度)

以上算式中符号分代表:

Q1——物料进入设备带入的热量,kJ/d

Q2——由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量,kJ/d Q3——过程热效应,kJ/d

Q4——物料离开设备带出的热量,kJ/d Q5——消耗在加热设备各个部位上的热量,kJ/d Q6——设备向四周散失的热量,kJ/d C水——水的比热容,kJ·(kg·℃)-1 Cm——物料平均比热容,kJ·(kg·℃)-1 T1——进干燥器的物料温度,℃ T2——出干燥器的物料温度,℃ L——干空气的流量,kg/d I0——-4℃时空气的焓,kJ/kg I1——70℃时空气的焓,kJ/kg I2——50℃时空气的焓,kJ/kg H0——-4℃时空气的湿度,kg水/kg干空气 H1——70℃时空气的湿度,kg水/kg干空气 H2——50℃时空气的湿度,kg水/kg干空气

表7.1 奥美沙坦酯(素片)干燥设备能耗表

8主要工艺设备选型

8.1设备选型选材原则[2]

在物料衡算和热量衡算的基础上进行工艺设备选型,在设备选择之前应仔细分析产品特点和工艺可操作性。设备选型时首先要满足工艺和GMP要求,建议选用质量可靠、运行平稳、高度自动化的设备,在考虑工艺要求的同时引入经济投资最优化思想,选取性价比高符合国情、通用性能好的设备以便满足日后不同的生产需求。

8.2主要设备选型

8.2.1布洛芬生产设备

1.称量设备

每天需称量的物料量为395.26kg,以此为根据选用深圳市昌鸿科技有限公司生产的电子台秤1台。主要技术参数如下:

电子台秤(W101)

2.粉碎机(M102)

每天需粉碎物料量为615.3Kg。按每天3小时计算,每小时需粉碎250kg/h,以此为根据选用上海天峰制药设备有限公司生产的SF130—250B(M102)。主要技术参数如下:

3.筛分机(M103)

每天需要过筛的物料量为375.26千克,按每天工作5小时计算,每小时过筛的物料量为75.052千克。选用常州市佳善干燥设备有限公司的ZS系列振荡筛。主要技术参数

如下:

5.制粒机(M105)

每天需要制粒的物料最大量为453.53千克,按每天工作6批,每批10分钟计算,

每批的生产量为75.59千克。以此为根据选用常州市宝康干燥机械有限公司的GHL高效湿法混合制粒机。主要技术参数为: 通过热量衡算所得加热蒸汽消耗量为247.5 kg/d,根据所选设备的条件,耗用蒸汽为36 kg/h,不足的部分由电功加热。

6.干燥(D106)

每天需要干燥物料最大量为453.53kg,日干燥失水量为59.67kg,按每天工作5小时计算,每小时干燥的物料量为90.706kg,失水量为11.934kg。干燥空气温度为70℃,干燥空气用量为9069.9 kg/天,1511.6 kg/h,蒸汽消耗量310.2 kg /d,62.04kg/h。

以此为根据选用沸腾干燥机作为备用干燥设备,选用常州市武进区郑陆新尔康制药机械

厂的GFG100高效沸腾干燥机1台。该设备能够很好的满足工艺需要。

主要技术参数为:

7.整粒机(M107)

每天需要整粒的物料量为389.97 kg,按每天工作6小时计算,每小时生产量为

65.2kg。以此为根据选用南京飞龙制药机械设备厂生产的KZL-50系列快速整粒机。主要技术参数为:

8.总混机(M108)

每天需要总混的物料量为393.94kg,按每天工作1批,每批为1小时393.94kg计算。据此选用常州市宝康干燥机械有限公司生产的

V型混合机。主要技术参数为:

9.压片机(M109)

每天需要压片量为2600000片,按照每天压片6小时计算,每小时压片量为433333片,以此为根据选择上海天合制药机械有限公司生产的zp-47压片机。主要技术参数为:

10.铝塑包装机(M1101-2)

每天要生产素片2600000片,按照每天生产7小时,每小时版数的产量为53061版,每分钟产量884板/次。为以此为根据选择北京翰林航宇科技发展有限公司的铝塑泡罩包装机2台。主要技术参数为:

11.自动装盒机(M1111-2)

每天要生产186087盒,每天工作7小时,每分钟的产量为443盒,以此为根据选择瑞安市华昊包装机械厂高速自动装盒机2台。主要技术参数如下:

8.3辅助设备

a.外包台:布洛芬3张(X1121-3)

尺寸:3000×1200×800mm 参考价格:600元 材质:不锈钢(台面) 数量:2张

b.手推车:片剂8架(L1131-8) 尺寸:2300×1500×1000mm

参考价格:200元

材质:不锈钢 数量:8架 c.物料桶:片剂20个(V1141-20)

尺寸:Φ300×400mm 参考价格:200元 材质:塑料 数量:20个 d.储料桶:片剂2个,粘合剂储料桶

尺寸:Φ450×600mm 参考价格:200元 材质:不锈钢 数量:2个 e.叉车:原辅料仓库,包材仓库、成品仓库各一辆 额定起重量:1000kg

参考价格:70000元

最大起升高度:3000mm 数量:2辆

8.4设备一览表

见附录

8.5管道计算[3]

8.5.1高效沸腾干燥机

1.蒸气管径

高效沸腾干燥机每天工作5小时,选用1台,加热蒸汽消耗总量310.27千克/天 M =310.27÷5=62.054 kg/h

0.4MPa下,蒸气密度为2.1618 kg/ m3 q=62.054÷(3600×2.1618) =0.0078 m3/s

低压蒸气流量u=15~20m/s,取蒸气流速为

u=15m/s

D=

蒸气管道圆整为外径Φ32mm,壁厚3mm,内径为Φ26mm(热轧无缝钢管)。

2.干空气管径

高效沸腾干燥机每天工作5小时,选用1台,干空气消耗总量9069.9千克/天 M=9069.9÷5=1813.98kg/h - 4℃下,空气密度为1.268kg/ m3 q=1813.98÷(3600×1.268)=0.397 m3/s

干空气常用流速为u=8~15m/s,取干空气流速为

u=12m/s

D=

干空气管道圆整为外径Φ212mm,壁厚3.5mm,内径Φ206mm(不锈钢薄板定制)。 8.5.2铝塑包装机

1.压缩空气

片剂的铝塑包装机压缩空气流量为:q=50m3/h q=50÷3600=0.0139m3/s

压缩空气常用流速为u=10~20m/s,取压缩空气流速为

u=15m/s

D=

压缩空气管道圆整为外径Φ36mm,壁厚1mm,内径34mm(冷拔无缝钢管)。 8.5.3粘合剂配料罐管径计算 蒸汽消耗总量为310Kg/h

0.4M Pa下,蒸汽密度为2.1618kg/m3 q=310÷(3600x2.1618)=0.040m3/s

低压蒸汽流量u=15~20m/s,取蒸汽流速为

15m/s

D=

经过圆整,得到蒸汽管道外径为52mm,内径为43mm,壁厚为3mm(热轧无缝钢管)

*管道圆整依据参照化学工业出版社的2009年版《化工原理》第二版上册,按照各种管道材料对应的技术参数表格进行管径圆整。

9工艺主要原材料及公用系统消耗

9.1主要原材料消耗量表

表9.1 主要原材料消耗量

9.2公用系统消耗

9.2.1水

表9.2 冷却水消耗量表

9.2.2电

表9.3 设备用电负荷表

9.2.3蒸气

表9.4 设备用蒸气负荷表

9.2.4压缩空气

表9.5 设备用压缩空气负荷表

故压缩空气用量50.8m/天,转化成标准状况下的用量: 50.8×0.3÷(20+273.15)=V1×0.1/273.15 得V1=194m3/天 所以,标准状况下压缩空气的总用量为194m3/天

9.3

公用系统消耗量表

表9.6 公用系统消耗量表

10生产控制分析

10.1原辅料质量分析

原辅料质检应符合2010版药典[4]的规定。原料药奥美沙坦酯的质量应经过代号、品名、规格、性状、鉴别、限度、用途、标准等项目的审查后才可以使用。

10.2包材的质量分析

为控制药品的质量,国家食品药品监督管理局在2004年7月颁发了《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》分别从包装的基本要求、操作人员、操作环境、包装材料等方面提出了进一步的要求。包装材料使用前应进行质量检查,项目包括:材质、外观、尺寸、规格、文字、字迹、理化指标等,其中直接接触药品的内包材料应符合相关的卫生标准。

10.3产品质量分析

10.3.1布洛芬质量分析

1.布洛芬含量的测定

采用C18色谱柱,乙腈-10mmol/L磷酸二氢钾缓冲液(0.2%三乙胺,用磷酸调节pH至3.0)(45:55)为流动相,检测波长为256nm。结果:奥美沙坦酯浓度在10.8~86.4μg/ml范围内线性关系良好(r=0.9999),平均回收率为:100.75%(RSD=0.61%)。

2.片剂的质量检查主要分以下几方面

片剂质量直接影响其药效和用药的安全性。因此,在片剂的生产过程中,除了要对生产处方、原、辅料的选用、生产工艺的制订、包装和贮存条件的确定等方面采取相适宜的技术措施外,还必须按有关质量标准的规定,进行检查,经检查合格后方可供临床使用。

A应片形一致、表面完整光洁,色泽均匀,字迹清晰。 B片重差异的测定

《中国药典》2010年版规定片剂重量差异限度如下表所示。

表10.1 片剂重量差异限度

测定方法:取供试片20片,精密称定总重量求得平均片重后,再分别精密称定各

片的重量。每片重量与平均片重相比较(凡无含量测定的片剂,每片重量应与标示片重做比较),超出重量差异限度的药片不得多于2片,并不得有1片超出限度的1倍。

C含量均匀度的测定

每片标示量不大于25毫克或主药含量不大于每片的重量的25%均应检查含量均与度。

检查时,除了另有规定外,取供试片10片,按照各药品项下规定的方法,分别测定每片以标示量为100的相对含量X,求其平均X和标准差S以及标示量与均值之差的绝对值A(A=[100-X]);如A+1.80S≤15.0,标示供试品的含量均匀度符合规定;如果A+S>15.0则不符合规定;A+1.80S>15.0,且A+S≤15.0,则应另取20片复试,根据初、复试结果,计算30片的平均值X,标准差S和标示量与均值之差的绝对值A;如A+1.45S≤15.0,即供试品的含量符合规定;若A+1.45S>15.0,则不符合规定。

D硬度与脆碎度的测定

片重为0.65g或以下者取若干片,使其总重约为6.5g;片重大于0.65g者取10片。用吹风机吹去脱落的粉末,精密称重,置圆筒中,,转动100次。取出,同法除去粉末,精密称重,减失重量不得过1%,且不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。本试验一般仅作1次。如减失重量超过1%时,应复检两次,3次的平均减失重量不得超过1%,并不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。

E崩解时限的测定

内服片剂都应在规定的时间内和一定条件下,在规定介质中崩解成能通过直径为2mm筛孔的颗粒或粉末。测定方法:将吊篮通过上端的不锈钢轴悬挂于金属支柱上,浸入1000ml烧杯中,并调节吊篮位置使其下降,使筛网距离烧杯底部25mm,烧杯内盛有温度为37±1℃的水,调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处。取片剂6片,置于吊篮的玻璃管中,各片均应在15min内全部崩解,如有一片不能完全崩解,应另取六片复试,均应符合规定。

F卫生学检查

为提高药品质量,保证安全用药,国家制定了药品的卫生标准;中药或化学药物的片剂不得检出大肠杆菌、致病菌、活螨及螨卵;杂菌每克不得超过1000个;真菌每克不得超过100个。

表10.2片剂质量控制要点

10.5分析仪器一览表

分析仪器表见表10.3

表10.3 分析仪器一览表

11车间布置

11.1车间布置[5]的原则

1.车间布置要符合GMP的要求

2.车间符合生产工艺要求,即保证迳直和短捷的生产流水线 3.车间布置要符合安全、劳动卫生、防火、防爆的要求 4.车间布置要符合土建要求及设备安装、维修的要求

5.车间布置要符合发展的要求,即要求对工厂的发展变化有较大的适应性能

11.2车间布置总体说明

本次设计的生产车间由生产、辅助生产和行政-生活三个部分组成。生产设施包括原辅料仓库、质检室、各工序生产车间、成品仓库;辅助设施包括空调室、配电室、机修室、动力室;行政-生活设施包括车间办公室、更衣室、厕所。需要说明的是本次设计的片剂生产车间中不包括水处理系统,去离子水从车间外引入。

本次设计的片剂车间按工艺流程合理布局,分一般生产区和洁净区。一般生产区包括行政-生活部分、辅助生产部分、原辅料仓库、成品仓库和外包车间。一般生产区没有洁净级别的要求。洁净区为生产部分和内包车间,洁净级别为D级。

本次设计的厂房长为54米,宽36米,占地面积1944m2。高6米,层数定为1层,用于片剂生产。车间生产柱距符合建筑模数的要求采用6米或为3的倍数,柱子尺寸为0.6×0.6m2,这样可以充分利用建筑结构上的标准预制构件,节约设计和施工力量,加速基建进度。本次设计考虑到厂房的工艺、安装和检修要求,同时也考虑到通风、采光和安全要求。车间底层的室内标高高出室外地坪0.2m。生产车间的层高为4米,技术类层高为1.6m,库房层高为6m,办公室、值班室层高为与生产车间持平。

11.3制剂车间布置说明

1.车间布置

车间按一般生产区、洁净区的要求设计

为保证不必要的人员和和物料流动。平面布置时把人流物流严格分开,无关人员和物料不得通过生产区

车间的厂房、设备、管线的布置和设备的安放,从防止产品污染方面考虑,便于清扫。设备间留有适当的便于清扫的间距。

本次设计的厂房能够防尘、防昆虫、防鼠类等的污染。

车间内设置更换品种及日常清洗设备、管道和容器等必要的水池、上下水道等设施,这些设施的设置不影响车间内洁净度的要求。

工艺布置时机精度要求高的工序应置于上风侧,对于水平层洁净室则布置在第一工作区,对于产生污染多的工艺布置在下风侧和靠近排风口。

设置了充足的中储站和质检间。

产尘量大的房间设置了除尘室,以达到防尘要求。 逃生楼梯设在室外,设有安全门。

为了便于物流的双向运行,一般有物流通过的走廊,其宽均设为2.3米。 铝塑包装结束后,通过传递窗将内包后的成品送至外包。

为了达到充分采光的目的,房间与房间、房间与走廊之间均设了面积较大的窗口。 2.生产区的隔断

为满足产品的卫生要求,对车间进行了隔断,原则是防止产品、原材料、半成品和包装材料的混杂和污染,本次设计又留有足够的面积进行操作。

进行隔断的地点包括: 一般生产区和洁净区之间 通道与各生产区域之间 原材料、包装材料库、成品库等 原材料称量室 各工序及包装间等

11.4洁净区域划分及洁净要求

片剂属非无菌制剂,片剂生产工序包括粉碎、过筛、混合、制粒、干燥、整粒、总混、压片、包装工序。洁净要求除包装之外均要求D级。

洁净区域的划分为:

仓储区:配套区域为原材料、包装材料、成品库 称量区:配套区域为粉碎区、过筛区 制粒区:配套区域为制粒室、干燥室、总混室 压片区:配套区域为压片室,模具室 包装区:配套区域为内包装、外包装室

中间区:配套区域为各生产区之间的质检间,中储间 质量控制区:配套区域为质检室

各生产区域均需分室,片剂生产有防尘、排尘设施,凡通入洁净区的空气经初、中二效过滤器除尘,局部除尘量大的生产区域。洁净区一般保持室温18~28℃,相对湿度45%~65%。

11.5车间防火等级

车间厂房的耐火等级定为二级,一般钢筋混凝土框架结构均能满足二级耐火等级的构造要求。

11.6车间防爆、防尘措施

11.6.1车间防爆

本车间有粉尘爆炸的危险,所以依据有爆炸危险的乙类厂房设计规定进行设计:采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架或排架结构,钢柱采用防火保护层;采用不发生火花的地面,如采用绝缘材料作整体面层时,采取防静电措施,地面下不宜设地沟,散发可燃粉尘、纤维的厂房内表面平整、光滑,并易于清扫;有爆炸危险的乙类生产部门,宜设在最上层靠外墙处,并且附近不设置办公室、休息室等,如贴邻设置,采用一级耐火等级建筑,并采用耐火极限不低于3h的非燃烧体防护墙隔开和设置直通室外或疏散楼梯的安全出口;有爆炸危险的设备尽量避开厂房的梁、柱等承重构件布置。

本设计厂房的安全疏散:厂房安全出口的数目为两个;厂房内最远工作地点到安全出口的距离不超过50米,安全门的宽度为1.0米,疏散走廊宽度为2.1米。

局部地区防爆:定为局部甲级,防火等级定为一级,另设了较大的防爆面积。 11.6.2防尘措施

凡是能产生粉尘的设备均尽可能密闭,并设有前室,用局部机械吸风捕尘,使密闭设备内保持一定的负压,防止粉尘外逸,抽出的含尘空气经过除尘净化处理才能排出,避免污染大气。如粉碎机、压片机就采用该措施。

具体的防尘措施主要有:物理隔离、就地隔离、压差隔离、全新风全排、洁净工作服选用不易起毛的长纤维织物,减少控制区的发尘量

11.7人流物流走向及物料输送

洁净厂房中人员和物料出入口分别设置在相对的方位,这样就使得人流走向和物流走向相反,减少人流物流的交叉混杂。生产人员经换鞋室,第一更衣室后分别进入外包等岗位。洁净区生产人员再由,第二更衣室,气闸室(设洗手消毒设施)进入洁净区。原辅料和成品的出入口也要分开。原辅料经拆包间,缓冲间再进入洁净区;外包材经拆包缓冲间进入外包间;待包产品由洁净区经缓冲间到外包间。洁净厂房内的物料传递路线尽量缩短,按照生产流程布置房间,以此减少在走廊内折返和输送的距离。

12车间定员

12.1车间人员组织结构

图12-1 车间人员组织结构图

12.2具体人员安排

所有岗位的班制均为一班,且所示的人员个数均为每班的人数。 11.2.1人员安排

表11.2人员安排表

本次设计车间定员共40人。

13环境保护

13.1制剂生产中对“三废”的处理

13.1.1废气处理

我国对工业废气中污染物的排放管理,主要是执行《工业三废排放标准》和《中华人民共和国大气污染物排放标准》:①评价外界环境的影响时,执行《工业企业设计卫生标准》中《居住区大气中有害物质的最高允许浓度》的规定;②评价污染物对车间空气的影响时,执行标准中的《车间空气中有害物质的最高允许浓度》的规定。本次设计中的主要有害气体为粉碎、过筛、整粒、压片等工序中产生的粉尘污染,车间内所排废气主要为含浮游状态的粉尘的空气。这些废气在排放到大气中之前应预先经过初效过滤器和中效过滤器的过滤以避免污染大气。排放标准符合上述的有关规定规定。对于沸腾干燥设备排放2小时的废空气和铝塑包装机排放的8小时的废空气,要求降温后排出。 13.1.2污水处理

工业废水是生产污水与生产废水的总称。前者污染较为严重,须经处理方可排放;后者较清洁,可以直接排入水体或循环使用,如冷却水。污水排放主要执行《国家污水综合排放标准》,该标准规定了废水的最高允许排放浓度和最高允许排放定额。本次设计排出的废水主要是循环使用的冷却水和生活用水。上述两种废水中含有的有机杂质量较少,主要采用物理方法进行处理。常用于废水的一级处理,主要是分离或回收废水中的悬浮物质及油类。该方法适用于处理废水中泥沙、油类悬浮物多,有机污染物少的场合,常用的方法有沉淀、气浮、过滤等。 13.1.3废渣处理

对于废渣的处理,本次设计主要由粉碎,过筛,制粒,整粒,总混,压片等工序产生,过筛中的不合格品可循环使用,重新粉碎。对不可回收或无回收价值的废渣可采用焚烧或无害化处理后排放的方法处理,排放标准应符合《工业三废排放试行标准》。

13.2噪音的排放标准和处理

制药企业的噪声来源很多,且强度较高。如电动机、水泵、粉碎机、制冷机、通风机等设备运转时都会产生噪声,这些噪声通常在80分贝左右,甚至超过100分贝。

制剂生产主要的噪音污染的基本控制方法为从声源根治噪声,通过改进机械设计降低噪声或改革工艺和操作方法降低噪声;在噪声传播途径上降低噪声;在接受点进行防护。主要采取技术措施为吸声,隔声,消声。建议使用隔声门窗或吸声材料。压片间可以设格栅等装置吸收部分噪声;空调系统使用微穿孔板消声器。

洁净区内的噪声控制:①当净化空调系统处于正常运行状态,而生产设备尚未投入运行时,洁净室内的噪声不得超过65分贝;②当洁净室处于正常运行状态时,洁净室内的噪声不得超过70分贝。由于使用上的特殊要求或其他原因,可适当提高或降低允许值,但最高不得超过75分贝。

14土建

14.1建筑面积 14.1建筑面积

厂房长为54米,宽米36,为单层建筑,层高6m,用于片剂生产,建筑面积为1944m2。

14.2柱网结构、柱间距

厂房的宽度为6跨,长度为9跨。柱网结构采用6-6-6-6 的布置形式,柱间距为6米,柱子尺寸为600mm×600mm[4]。

14.3生产类别

大部分由于有浮游状态的粉尘存在,易于空气形成爆炸性混合物,故定为乙级。一楼生产类别为乙级。本车间多数设备属于贵重机器,故耐火等级为二级。

14.4厂房耐火等级及依据

防火等级依据生产的火灾危险性分类,本车间生产的产品除微丸冻干工序中要用到40%的乙醇之外,其余均为难燃烧物质。洁净车间厂房的耐火等级不应低于二级,故选耐火等级为二级。

根据《建筑设计防火规范》及《洁净厂房设计规范》的有关条文要求。有以下主要要求:

1.车间厂房耐火等级不得低于二级,一般钢筋混凝土框架均能满足二级耐火要求。 2.为防止火灾蔓延,其洁净生产与一般生产区之间应设置非燃烧体隔墙封闭到顶。 3.提高顶棚材料的耐火性能,其耐火极限不宜小于0.25小时。

4.洁净厂房每一生产层,每一防火区或每一洁净区段的设置了2个安全出口。 5.要在适当地方设门或窗,以备消防人员进入。

6.洁净厂房的内部装修和风管及保温材料应为非燃烧体。

7.高效过滤器及其送风口应采用金属外框的无隔板高效过滤器和有铝隔板的高效过滤器,比较能适合建筑防火要求。

8.对于局部排风系统,凡介质混合后可产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险的,应单独设置,并采取防火、防爆措施。

14.5洁净厂房所用材料、地面、门窗、墙面要求

1.洁净厂房的主体应在温度变化和震动情况下,不易产生裂纹和缝隙。肢体应使用发尘量少、不易黏附尘粒、隔热性能好、吸湿性小的材料。洁净厂房建筑的围护结构和室内装修也都应选气密性良好,且在湿温度变化下形变小的材料。

2.墙壁和顶棚表面应光洁、平整、不起尘、不落灰、耐腐蚀、耐冲击、易清洗。在洁净厂房的装修的选材上最好选用彩钢板吊顶,墙壁选用仿瓷釉油漆。墙与墙、地面、顶棚相接处应有一定弧度,宜做成半径适宜的弧形。壁面色彩要和谐雅致,有美学意义,并便于识别污染物。

3.地面应光滑、平整、无缝隙、耐磨、耐腐蚀、耐冲击,不积聚静电,易除尘清洗。

15仪表及自动控制

15.1片剂生产控制点[6]

表15.1 片剂生产控制点

15.2总控制

洁净区与非洁净区压差:5~10Pa;洁净区与室外压差:10~30Pa 车间温度:18-24℃;车间相对湿度:45-60% 车间走廊装有压差计和温度计,便于控制观察。

16空调通风

16.1药厂洁净室的环境控制要求[7]

16.1.1洁净度分区及换气次数

医药工业洁净室(区)应以空气洁净度(尘粒度和微生物数)为主要控制对象,同时还应相应控制其环境的温度、湿度、新鲜空气量、压差、照度、噪声级等参数。本次设计中,洁净区定为D级,根据GMP标准定为20次/小时的换气次数。 16.1.2其他环境参数

1.温度与湿度

洁净室(区)的温度和相对湿度应与药品生产工艺相适应,并满足人体舒适的要求。本次设计所设定的片剂生产车间的D级洁净区温度取24~26℃,空调取26~27℃,相对湿度范围一般是50%~55%。

2.噪声

洁净厂房的噪声控制设计必须考虑生产环境的空气洁净度要求,不得因控制噪声而影响洁净室的净化条件。所以,本次设计在选择空调系统时采用了消声措施。

3.新风量的确定

洁净室内应保持一定的新鲜空气量,其数值应取下列风量中的最大值: ①非单向流洁净室总送风量的10%~30%,单向流洁净室总风量的2%~4%; ②补偿室内排风和保持正压值所需的新鲜空气量; ③保证室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。 4.洁净室压力

对保持室内洁净度,室内需保持正压,可通过使送风量大于排风量的办法达到,并装有指示压差的装置;在片剂生产工艺过程产生大量粉尘、易燃易爆物质的洁净室,室内要保持相对负压。将走廊做成与生产车间相同的净化级别,并把静压差调高些,使空气流向产生粉尘的车间。因此,室内既要保持正压,与相邻房间或区域之间要保持相对负压。空气洁净度等级不同的相邻房间之间的静压差应大于5Pa,洁净室(区)与外室大气的静压差应大于10Pa。

16.2空调系统的设置

本厂房洁净区洁净等级为D级,故选择换气次数为20次/h。

定制剂车间温度24℃、湿度50%,以及本车间最大风量的要求,本次实验选用天津市天山制冷设备公司生产的H100型净化空调机组(立式)3台。其技术指标如下表

所示:

球温度t=15℃。

2.新风工况:供冷:进风干球温度t=35℃,进风湿球温度t=28℃;供热:干球温度 t=7℃。

3.供水工况:供冷:进水温度t=7℃,出水温度t=12℃;供热:进水温度 t=60℃。 16.2.1空气净化过滤器的系统组合

在空气洁净技术中,通常是将几种效率不同的过滤器串联起来使用。其配置原则是:相邻二级过滤器的效率不能太接近,否则后级负荷太小;但也不能相差太大,这样会失去前级对后级的保护。从吸入新风开始,一般分为三级过滤。第一级使用初效过滤器,第二级使用中效或亚高效过滤器,第三级使用高效过滤器。洁净度D级空气净化处理,宜采用初效、中效过滤器2级过滤。 16.2.2空调箱各功能段组合

净化空调系统的空气处理设备除空气过滤器外还包括冷却器、加热器、加湿器等热湿处理设备和风机,通常按所需功能段组合在空调箱内。采用立式空调箱,占地省,造价低,但高度高,风量范围0.3~2.0万立方米/小时。

1.风机:安装双风机,生产时用大的,不生产时用小的,以免停机时造成负压,使脏空气进来。洁净区内的送风机、回风机及与洁净室风量平衡有关的排风机的启闭应联锁,系统的开启程序为先开送风机,再开回风机和排风机,关闭时则其联锁程序相反。

2.风管和附件:风管将空气处理设备、高效过滤器、送、回风口等末端装置连接

注:1.回风工况:供冷:进风干球温度t=27℃,进风湿球温度t=19.5℃;供热:干

起来,形成一个完整的空气循环系统。医药工业洁净室空调系统通风管宜采用镀锌薄钢板、PVC板、不锈钢板,不宜采用玻璃钢风管。风管的保温消声材料应用不燃性的保温材料。送风机的吸入口处和需要调节风量处,应设置调节阀。洁净室内的排风系统应设置调节阀、止回阀或密封阀,以防倒灌,并与排风风机连锁。

3.冷却器:由于湿式冷却器比较容易长霉,占地面积大。故采用干式冷却器即表面式热交换器,具有占地面积小、干净的特点。

4.净化系统的调频控制装置:净化系统中安装有初、中、高效过滤器,在运行过程中各级过滤器阻力随运行时间而变化,造成系统风量的变化。所以应用差压传感器,在风机上实行调频控制,使系统风量恒定,房间压力稳定;节能;可满足值班送风要求。风

机启动平稳。

5.对于本次设计的几点注意事项:

a.为便于对各生产区风量和湿温度的调整、控制,空调系统不宜过大,一般不宜超过4万m3/h风量,最大为5m3/h风量。

b.固体物料的粉碎、称量、配料、混合、制粒、压片、等工序,不应利用回风。 16.2.3空气过滤

空气过滤器是当前空气净化最重要的手段。过滤器应效率高,阻力小而容尘量大。在本次设计中的D级洁净区中的空气净化处理宜采用初效、中效过滤器二级过滤。 16.2.4气流组织

本次设计中的D级洁净区应满足以下的要求:

表16.2 气流组织

16.3车间气流组织的形式

气流组织是为了特定目的而在室内造成一定的空气流动状态与分布。空气自送风口进入房间后首先形成射入气流,流向房间回风口的是回流气流在房间内局部空间回旋的则是涡流气流。为了使工作区的含尘浓度保持在较低和均匀的水平,洁净室内组织气流

的基本原则是:要最大限度地减少涡流。使射入气流经过最短流程尽快覆盖工作区。气流方向能与尘埃的重力沉降方向一致,使回流气流有效的将室内灰尘排出室外。

洁净室按气流形式分为层流和乱流洁净室,D级洁净室属于乱流洁净室。乱流洁净室的气流组织方式和一般空调相似,即在部分天棚或侧墙上装高效过滤器,作为送风口。由于气流方向是变动的,存在涡流区,故较层流洁净室洁净度低。乱流洁净室气流组织形式主要有:全孔板顶送、局部孔板顶送、流线型散流器顶送、带扩散板或不带扩散板顶送和侧送等形式。

通风和除尘两方面要注意的是:若洁净室内存在易燃易爆气体或者粉尘,则净化空调系统不能采用回风,以防止易燃易爆物质的积聚。干燥、称重和包装工序的成品均处于敞口状态,送风口和回风口的位置很重要,一般以顶部或侧面送风,下侧回风方式为好,以免粉尘飞扬。过筛工序中会产生大量粉尘,致使车间内部无法控制粉尘粒度,此时仅需控制温度和湿度,给工作人员一个舒适的环境。

17 职业安全卫生

17.1生产安全和劳动保护

17.1.1生产安全

企业应根据安全制度中所制定的政策、法规,结合自身的生产特点,制定出科学合理、适合本企业的安全制度。主要的安全制度有:安全机构和安全网制度;安全教育制度;安全检查制度;安全措施管理制度;事故管理制度;动火制度;劳动防护用品管理制度;登高作业安全制度;受压容器安全制度;尘毒岗位安全制度。 17.1.2劳动保护

1.防火措施

每一层及每一洁净区的安全出口均为两个,且安全出口至最远工作点的距离符合GMP的规定,为25米。厂房内的建筑材料选用非燃烧材料或难燃烧材料。净化空调系统及其附属设施符合建筑防火的要求。防止风管或孔道成为火及烟的扩散通道。

2.防爆措施

安装有粉尘爆炸危险的工艺设备或存在爆炸性粉尘的房间,在本次设计中它们之间是完全分离的,并留有足够的安全距离。制丸间使用了40%的乙醇,在该房间墙上向外设置面积足够大的泻爆面积。房内的危险工艺设备,设在建筑物内较高的位置,并靠近外墙。工作区有足够数目的疏散路线,疏散路线设置了明显的路标和事故照明。

3.防尘措施

通过工艺的改革和生产设备的改进,努力减少生产过程中粉尘的飞扬。凡是能产生粉尘的设备均应尽可能密闭,并用局部机器吸风捕尘,使密闭设备内保持一定的负压,防止粉尘外逸,抽出的含尘空气必须经过除尘净化处理,才能排出,避免污染大气。湿法作业是一种经济易行的防止粉尘飞扬的有效措施。

4.防毒措施

通过工艺改革避免使用毒物,使用无毒或低毒物质代替有毒或高毒的物质;降低毒物浓度,通过控制毒物逸散,采用远距离控制或应用局部抽风等不同方法,减少或消除工人接触毒物的机会,同时要加强设备的维修,防止有毒物质的跑、冒、滴、漏污染环境;个人防护,严格执行防护用品的使用规定,对有毒物质的作业要有防毒口罩或防毒面具,保持良好的个人卫生状况,加强体育锻炼,提高机体的抵抗能力;严格环境监测与卫生检查,要定期监测作业场所空气中毒物浓度,将其控制在最高允许浓度之下,实行就业前健康检查,排除职业禁忌者参加接触毒物的作业。坚持定期健康检查,早期发现工人健康问题并能及时处理。

5.防噪声措施

控制和消除噪声源,采用无声或低声设备代替发生噪声的设备,提高机器的精度,以减少机器部件的撞击、摩擦和振动所产生的噪声,将噪声源移至车间外等措施;控制噪声的传播,在车间内墙、房顶装饰吸声材料,使用消声器减少噪声,使用吸声材料把声源封闭,使其与周围环境隔绝起来;隔振,在设备的基础和地面、墙壁联结处设减振装备,如减振垫、胶垫、沥青等,以防止通过地板和墙壁等固体材料传播振动噪声;卫生保健措施,加强个人防护,在需要较高噪声条件下工作时,佩戴耳机或耳罩是保护听觉器官的有效措施,隔声效果可达30dB左右。

6.防辐射措施

场源屏蔽,将电磁能量限制在规定的空间内,阻止器传播扩散。屏蔽材料要选用铜、铝等金属材料,利用金属的吸收和反射作用,使操作地点的电磁场强度减低。屏蔽罩应有良好的接地,以免成为二次辐射源。远距离操作,在屏蔽辐射源有困难时,可采用自动或半自动的远距离操作,在场源周围设有明显标示,禁止人员靠近。个人防护,在难以采取其他措施时,短时间作业可以穿戴专用的防护衣帽和眼镜。

7.防暑措施

制定合理的劳动休息制度,应根据生产特点和具体条件,适当调整夏季高温作业劳动休息制度,尽可能缩短劳动持续时间,增加工间休息次数,延长午休时间等。改革工艺,改革工艺过程,改进生产设备,消除或减少高温、热辐射对人体的影响。隔热,隔热是防暑降温的一项重要措施。隔热方式有:水隔热;泡沫塑料等隔热材料隔热;防止热辐射的隔热措施等。通风降温,采用自然通风和机械通风方式,加强空气流动,降低工作场所的气温。加强个人防护,个人应该主要休息,合理饮食,及时补充营养。尤其要补偿因高温作业因大量出汗而损失的水分和盐分。

17.2工艺卫生控制

17.2.1厂房和环境

本次设计中,在建筑物内设有足够的空间,供有次序存放物料、中间品和设备、器具。操作易起尘的工序必须隔间,并尽可能采用封闭型操作,抑制粉尘飞扬产生交叉污染。如称量室、粉碎室、混合(配料)室、制粒室、压片室等。

厂房尤其是控制区、洁净区每年要检修一次,内容包括油漆、修补、水电气和空调系统检修等,既保护厂房清洁卫生,又延长厂房使用寿命。 17.2.2设备和器具[8]

GMP标准要求设备光洁、平稳、易清洗或消毒、耐腐蚀,不与药品发生化学变化或吸附药品,并按工艺流程顺序布置防止差错和减少污染。

设计中的各单元操作称量、混合、制粒、干燥、整粒、压片等易产生粉尘的工序,为了防止在干燥状态下使用粉体时粉尘扩散,一般采用封闭操作系统和机械集尘控制。

即在这些单元操作的设备上装备集尘器,可使粉尘扩散减至1/3以下。在我的生产车间还附设设备清洗室。对不可拆卸的设备采用在线清洗。 17.2.3人员和操作要求

要求如下:人员必须有良好的健康状况,每年至少体检一次;人员进入操作室必须按照程序净化。更衣室内设置洗手池,为了避免污染应尽可能采用感应式水龙头、感应式给皂器和哄手器;操作人员的手不得直接接触原料、中间品和产品;生产区及相关区域严禁吃喝和抽烟以及存放这些物品;严格限制非操作人员进入车间;对操作人员进行卫生教育,使操作人员养成良好的卫生和健康习惯,勤剪指甲,勤洗手消毒,勤换工作服、帽、口罩、鞋,勤清理清洁现场和设备,不仅能有效防止微生物污染,还有可能从根本上减少交叉污染;在操作工程中,对有可能造成污染和微生物易增殖的环节,除了加强避免污染措施外,还要尽可能缩短工序。 17.2.4原料、辅料、包装材料

原辅料和用于生产的制剂会被微生物、异物污染,尤其是来源产物的。所以要把原辅料中的污染控制在最小限度。由于包装材料不经清洗、灭菌工序,混进的异物、污染的微生物则往往直接进入产品中。解决办法唯有则成材料厂在成型之后采用能防止污染的包装形式包装运输材料送到药厂。任何原辅料和直接药品的包装材料,都要脱去外包装进入生产区,以保证生产区域内的清洁状态。

18经济概算

18.1工艺设备投资

18.2总投资

运输费取设备投资的8%,则运费为:178.08×8%=14.25万元 安装费取设备投资的18%,178.08×18%=32.0544万元

管道阀门及安装费15%,则费用为:32.0544×15%=26.712万元 总计车间设备总投资为:设备费+运输费+安装费+管表费=251.10万元

参考文献

[1] 崔福德.药剂学.第7版[M].北京:人民卫生出版社,2011. [2] 任晓文.药物制剂工艺及设备选型.化学工业出版社,2010.

[3] 国家药典委员会编.中华人民共和国药典2010年版.第二部.北京:中国医药科技出

版社出版,2010.

[4] 陈敏恒.化工原理.第二版[M].北京:化学工业出版社,2002. [5] 唐燕辉.制剂工程.北京:高等教育出版社,2007.

[6] 李駪.生产过程自动化仪表识图与安装.北京:电子工业出版社,2011. [7] 张长银.洁净与空调技术.医药工程设计,2000.12(3):3~4. [8]朱盛山.药物制剂工程.第二版.北京:化学工业出版社,2009

附录

主要设备一览表

致谢

值此毕业小设计即将完成之际,我要向指导老师致以真诚的感谢!老师以严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、平易近人的工作作风和创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。在设计中多次给予指导,使我受益匪浅。同时,在此次毕业小设计过程中我也学到了许多了关于车间工艺设计方面的知识,对知识的综合应用能力有了很大的提高。通过设备选型,厂房布置,以及工艺设备图的绘制,让我们在专业课程中学习的制剂工程,工业药剂学,工程制图,化工原理等知识理论结合实践,对专业认识和专业水平都有了一次很大的提高。

最后,再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢!


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