产2亿片片剂生产车间工艺设计.doc
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1、中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 制 药 工 程 设 计题 目 年产2亿片片剂生产车间工艺设计 学生姓名 张锦玲 学 号 1505090815 指导教师 刘艳飞 学 院 化学化工学院 专业班级 制药0901班 2012年9月 制药工程设计任务书专业班级_制药0901_ 学号1505090815 姓名:张锦玲设计题目:年产2亿片片剂生产车间工艺设计设计时间:2012年9月指导老师:刘艳飞设计内容和要求:1、确定工艺流程及净化区域划分2、物料衡算、关键部分能量衡算、设备选型3、按GMP规范要求设计车间工艺平面图4、编写设计说明书设计成果:1、设计说明书一份。包括工艺概述、工
2、艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求。2、工艺管道流程图。3、工艺平面布置图一套。目录第一章 概述41.1制剂车间工艺设计概述41.1.1设计目的41.1.2设计依据41.1.3设计原则41.2 GMP概述41.2.1概念41.2.2实施目的与意义4第二章 工艺技术说明52.1原辅料的准备5第三章 工艺流程及洁净区划分63.1工艺流程63.2洁净区划分6第四章 物料衡算74.1概述74.2衡算目的74.3衡算基准74.4衡算范围74.5衡算基本假设74.6衡算基础数据74.7物料衡算7第五章 设备选型85.1药液
3、配制与过滤设备85.1.1配料罐85.? 设备一览表8第六章 车间布置设计96.1概述96.2设计依据96.3设计原则96.4车间布置96.4.1设备布置96.4.2人员净化室9(其它,管道布置设计、仪表与自动控制、工艺用水、车间劳动定员、环境保护、节能、建筑材料设计、空调净化系统、防火防爆及安全疏散技术、经济性分析等可以选择性做)第一章 概述1.1制剂车间工艺设计概述 制药工程设计是制药设备与车间工艺设计课程的一个重要教学环节。通过该设计使学生将化工原理、工程制图及制药工程等相关专业课程的知识有机地联系起来并应用于实际生产设计中。进行本设计的目的是培养学生综合运用所学知识,特别是本课程的有关
4、知识解决制药工程车间设计实际问题的能力,使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方法;掌握制药工艺流程设计、物料恒算、设备选型、车间工艺布置设计等的基本方法和步骤;从技术上的可行性与经济上的合理性两个方面树立正确的设计思想。同时通过本设计,提高学生运用计算机设计绘图(AutoCAD)的能力。1.1.1设计目的本次设计为初步工艺设计,为施工设计及投资规划提供了基本依据。1.1.2设计依据医药设计技术规定 医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则 、 、 GMP等多种设计规范1.1.3设计原则本项目设计按国家药品管理法、药品生产质量管理规范的要求进行编制,深度参照国家医药管理局医药
5、设计技术规定“医药建设项目初步设计内容及深度规定”要求。车间工艺平面布置严格遵守上述法规及规范。设备选型优先考虑先进、可靠、高效及节能要求,以首选国内先进设备为主。考虑今后产品的发展,总图及车间布置均适当留有余地。1.2 GMP概述1.2.1概念GMP是良好操作规范(Good Manufacture Practice)的英文缩写,其主要内容是对企业生产过程的合理性、生产设备的适用性和生产操作的精确性、规范性提出强制性要求。1.2.2实施目的与意义GMP是一套适用于制药、食品等行业的强制性标准,要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量要求,形成
6、一套可操作的作业规范帮助企业改善企业卫生环境,及时发现生产过程中存在的问题,加以改善。第二章 工艺技术说明2.1原辅料的准备必须符合中国药典(2010版)所规定的各项杂质检查与含量限度。在配制前应正确计算用量,准确称量并核对准确。原料的技术规格见表4-1表4-1 原料规格和标准序号名称规格质量标准备注1原料省内采购2蔗糖药用中国药典省内采购3其它辅料药用中国药典省内采购4包装材料内控标准省内采购 主要原材料消耗见表4-2。表4-2 主要原材料消耗量表序号名称单位消耗定额消耗量备注每天每年1原料560kg140t2蔗糖1.6t400t3辅料200kg50t4塑瓶0.8万个200万个5纸盒(小)6
7、万个1500万个6纸盒(中)1.6万个400万个7纸箱1250个31.5万个第三章 工艺流程及洁净区划分3.1工艺流程 从仓库来的原辅料、内包材料运至脱外包室,脱去外包装或将外包装清洁后经气闸进入洁净区,原辅料进入贮料室、内包材料进入内包材间贮存。须粉碎的原辅料在粉碎室内经高效粉碎机(M101)粉碎,旋涡振动筛(M102)过筛,按处方量称取各种原辅料,加入到湿法混合制粒机(M105), 同时加入经制浆锅(R104)制得的粘合剂制成湿颗粒,湿颗粒经颗粒机(M106)整粒后置沸腾制粒干燥机(D108)或药物干燥烘箱(D107)干燥得干颗粒,经快速整粒机(M109)整粒,颗粒投入多向运动混合机(M1
8、10),加润滑剂总混,然后存入中间站。颗粒检验合格后送压片机(M111)压片后得素片,需包衣的素片投入高效包衣机(M112),喷入经制浆锅(R113)制得的包衣溶液,热风干燥得包衣片;包衣片和不需包衣的素片在片剂瓶装线(M120)上包装,传送至外包室,人工装盒,装箱,打包完成外包,片剂生产即完成,成品送至仓库待检区。3.1.1 粉碎在药品的生产过程中,原辅料一般均需粉碎,使物料具有一定的粒度,以满足制剂生产的需要。粉碎主要是借机械力将大块固体物质碎成适当程度的操作过程,也可借助其他方法将固体药物碎成微粉的程度。1 粉碎的目的、意义目的主要在于减小粒度,增加比表面积,其意义如下: 有利于提高难溶
9、性药物的溶出度和生物利用度。 有利于提高制剂质量,如提高药物稳定性。 有利于制剂中各成分的混合均匀等。2粉碎的原理:一般的粉碎主要是利用外加机械力,部分地破坏物质分子间的内聚力来达到粉碎的结果。3粉碎方式粉碎的方式根据被粉碎物料的性质、产品粒度的要求、粉碎设备的形式等不同条件有多种粉碎方式,即: 自由粉碎与闭塞粉碎; 循环粉碎与开路粉碎; 干法粉碎与湿法粉碎; 低温粉碎; 混合粉碎等。4粉碎的机械齿式粉碎机石油固定的齿圈与转动的齿盘高速相对运动对药物进行粉碎的设备.无聊受到冲击,剪切,碰撞,摩擦而粉碎.齿式粉碎机可粉碎干燥物料,也可粉碎少量湿润物料.药品,化学品,化妆品,颜料等软质或中等硬度的
10、物料皆可适用,故有”万能粉碎机”之称.3.1.2.筛分粉碎后所得制品一定是不同大小粒子的集合体,筛分的目的是为了获得有较均匀粒度的物料。这对药品质量以及制剂生产的顺利进行都有重要的意义。过筛系指借助于筛网将颗粒粒度不同的松撒物料分离2种或3种以上粒级的操作过程。筛分的药筛按制作方法分冲制筛(筛板)、编织筛两种,冲制筛是在金属板上冲击圆形,长方形,人字型等筛孔制成,主要用于摧击式,冲击式粉碎机的底部, 与高速粉碎机过筛联动.因为所涉及原辅料硬度都不大,设计中选择编织筛。我国工业用标准筛常用“目”数表示筛号,即以每一英寸(25.4mm)长度上的筛孔数目表示,表2-1列出了部分工业筛的规格。表2-1
11、 工业筛的规格目数锦纶纳纶(m)镀金铁丝(m)铜丝(m)钢丝(m)141300143013751611701211127018106010961096209209549559604038044146280210210100150172170120140140对一定药物,为了控制以后片剂的质量要求有一定的粒度,固体粒子的粒度分为六级:最粗粉、粗粉、中粉、细粉、最细粉、极细粉。对各种剂型药典也作了规定。根据脑得生片片剂的生产要求,规定淀粉粉碎后通过120目钢丝筛,软材过16目筛,干颗粒过10目筛。3.1.3.混合混合就是把两种以上组分的物质均匀混合的操作。混合操作以含量均匀一致为目的。大批量生产中
12、的混合过程多采用搅拌或容器的旋转使物料进行整体和局部移动而达到混合的目的。3.1.4.制粒制粒是片剂生产中主要的流程之一,制粒作为粒子的加工过程,几乎与所有的固体制剂有关。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广泛。湿法制粒是在原料粉末中加入粘合液,靠粘合剂的架桥或粘结作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。由于湿法制成的颗粒经过表面润湿,具有表面改质较好、外形美观、耐磨性较强、压缩成形性好等优点,因此,被广泛应用。湿法制粒的质量要求和检查方法:湿粒的粗细和松紧须视具体品种加以考虑。要求湿颗粒置于手掌簸动应有沉重感,细粉少,湿粒大小整齐,色泽均匀,无长条者为宜。3
13、.1.5.干燥干燥的目的是主要是为了保证药品的质量和提高药物的稳定性。干燥是湿法制粒后必须的工序,以保证压片的可行性。干燥的温度视物料的性质而定,一般以50-60为宜。对湿热稳定的原辅料,干燥温度可适当的增加到80-100。颗粒的干燥的程度应适当,颗粒的含水量太高,易粘冲;含水量太低,容易松片。制剂生产中,所用的干燥器种类极其繁多,干燥设备的分类方法没有严格的规定,可按不同的方式进行分类,可根据操作方式不同而划分为连续式或间歇式,也可以根据操作压力不同而划分常压式或真空式,也可根据干燥过程的机制不同分为绝热干燥和非绝热干燥,也可根据热能传递的方式不同,将干燥器分为四类:即传导干燥,对流干燥,辐
14、射干燥,介电加热干燥。干燥采用的设备是高效沸腾干燥机。其原理为对流干燥,即将湿颗粒投入流化干燥设备中,用强大的热空气流使湿颗粒处于流化状态,用进行干燥并将挥发的水分抽去。湿物料经料斗加入流化床内,空气经过滤器进入空气加热器,加热后的热空气从流化床底部的地板进入流化床并使颗粒干燥,干燥后的颗粒经卸料管道排出,进入下一工序整粒,而空气夹带粉尘经除尘后由抽风机排出。3.1.6.整粒 制成的湿颗粒由于含有水分和粘性成分以及在干燥过程中有细粉生成,湿颗粒直径大小不一,影响颗粒的流动性,导致片重差异过大,因此要通过整粒设备来使干颗粒形成粗细比较均匀且易于压片的药物颗粒,一般要求在16目左右。干颗粒的过筛一
15、般用摇摆式制粒机。3.1.7.总混在整粒完毕之后,要加入润滑剂,为了使干颗粒与润滑剂混合均匀,使其易于压片。设计中采用三维运动混合机。3.1.8.压片压片是片剂成型的主要过程,也是整个片剂生产的关键部分。1) 片重的计算本设计采用的公式为片重=(干颗粒重+压片前加的辅料量)/ 应压片数2) 压片设备及压片过程目前国内常用旋转式压片机和高速压片机。按冲数来说有16冲、19冲、27冲、33冲、55冲、75冲等。按流程来说有单,双流程两种。旋转式压片机主要由动力部分,传动部分以及工作部分组成,它是在旋转过程中连续完成填充,压片,推片等动作的。旋转式多冲压片机的工作中有绕轴旋转的机台,机台的上层装有上
16、冲,中层装有模圈,下层装有下冲,另有上下压轮,片重调节器,饲料器,干粉器,推片调节器以及吸尘器和防护装置。机台装于机器的中层上并绕轴而转动,上下冲随机台转动沿固定的上,下冲轨道有规律的上下运动。其压片过程为:下冲转动到饲料器之下时,其位置最低,颗粒流满模孔,下冲转动到片重调节器时,再上升到适当的高度,经刮粉器将多余的颗粒刮去,当上下冲转动到两个压轮之间时两个冲之间的距离最小,将颗粒压缩成片当下冲继续转到推片器时,下冲拾起并与机台中层的上平面平齐,药片被刮粉器推开。本设计采用全自动高速压片机,它由压片机、计算机控制系统、真空上料器、筛片机和吸尘机几个部分组成。其工作原理是压片机的主电机通过交流变
17、频无级调速器,并经蜗轮减速后带动转台旋转。转台的转动使上、下冲头在导轨的作用下产生上、下相对运动。颗粒经充填、预压、主压、出片等工序被压制成片剂。在整个压片过程中,控制系统通过对压力信号的检测、传输、计算、处理等实现对片重的自动控制,废片自动剔除,以及自动采样,故障显示和打印各种统计数据。.3)压片过程中常出现的问题及解决办法a.裂片:片剂的弹性恢复力及压力分布不均匀。用单冲时,片剂的上半部压力较大;用旋转压片机片剂的上下两面的压力较大。解决办法:换用塑性较强的辅料,改用粘合力较强的粘合剂。在万不得已的情况下换压片机,延长压片时间。换用二次压缩,增加药物被压缩时塑性变形的比例,减少弹性内应力,
18、适当的减少压力。b.崩解超时限或溶出速度小:引起崩解超时限或溶出速度小的原因为原辅料物质的疏水性较强;压片工艺:一般压片力大,则药物的溶出速率愈小;药物在辅料中分散面积愈大,则药物的溶出速度快。解决办法:加入较多的崩解剂;选择适宜的混合方法。c.松片:引起松片的原因为药物弹性恢复力大,可压性差。解决办法为加入易塑性形变的成分。d.片重差异超限:颗粒的粗细相差太悬殊或颗粒的流动性差。解决办法为减少颗粒的粗细差异或加入助流剂,改善药物颗粒的流动性。压片过程中的检验除了片重差异,崩解时限,还有脆碎度,含量均匀度,溶出度的测定。3.1.9.包装片剂包装是片剂生产中最后一道工序,目的在于达到密封,防湿,
19、防热和避光。药品包装由容器和装潢两部分组成。容器涉及到选用的材料和造型。装主要是指标签和说明书的颜色、图案、形状及文字。从部位讲,药品包装可分为单包装、中包装、外包装。根据药品管理法的规定:1). 药品包装必须按照规定贴有标签并附有说明书。2).标签或者说明书上必须注明药品的品名、规格、生产企业、批准文号、产品批号、主要成分、适应症、用法、用量、禁忌、不良反应和注意事项。3).标签应色调鲜明,字迹清晰,易于辨别,防止混淆。说明书应印有药品的主要成分、药理作用、毒副反应等。根据生产工艺要求,制粒工序中用有机溶剂乙醇作为润湿剂,工艺设计将该工序按甲类防火进行考虑,在设备、建筑、机构、电气、通风等诸
20、方面都提出了具体要求。此外,对产生粉尘较集中的区域或设施如沸腾干燥机均采用防爆设备。以上这些所有工序的生产操作均必须按有关的 要求制定严格的操作规程,并经安全教育考核合格后方能商岗操作。3.2洁净区划分(附工艺流程及洁净区划分图生产制度原材料筛分粉碎 称量备料混合制粒干燥包衣压片内包待检瓶包装铝塑包装检验外包入库 30万级洁净区图3-1 固体制剂流程方框图第四章 物料衡算4.1概述在整个工艺设计中,物料衡算是最先进行的一个计算项目,其结果是后续的能量衡算、设备选型或工艺设计、车间布置设计、管道设计等各单项设计的依据,因此,物料衡算结果的正确与否直接关系到整个工艺设计的可靠程度。4.2衡算目的根
21、据物料衡算结果,将工艺流程示意图进一步深化,可绘制出物料流程图。在物料衡算的基础上,可进行能量衡算、设备的选型或工艺设计,以确定设备的容积、台数和主要工艺尺寸,进而可进行车间布置设计和管道设计等项目4.3衡算基准物料衡算的依据是工艺流程示意图以及为物料衡算收集的有关资料。虽然工艺流程示意图只是定性地给出了物料的来龙去脉,但它决定了应对哪些过程或设备进行物料衡算,以及这些过程或设备所涉及的物料,使之既不遗漏,也不重复。可见,工艺流程示意图对物料衡算起着重要的指导作用4.4衡算范围整个生产车间4.5衡算基本假设以中间过程0.5%进行衡算4.6衡算基础数据年工作日: 250天 生产班次: 二班生产方
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