制药工程与工业设计

第一篇：制药工程与工业设计

制药工程——大模式，小细节

作者：张雪

中文摘要：制药工程是一个大型生产流程，在这一流程中，无论从哪方出发，在任何环节都体现着设计之中的全局出发，注重细节这一思想。关键词：设计，制药，全局出发，注重细节

创造是人类文明进步的关键，也是人类最优秀最显赫的一种属性。因为创造，人类才会有今天的如此辉煌。在人类社会的发展中，工业设计通过创造物质文明和精神文明，将艺术与工程一体化，提高了人们的生活品质，扩大了人类活动的文化领域，对人类文明的创新起着不可忽视的作用。

设计是创新的设计，是实用的设计，是易明白的设计，是诚实的设计，是耐用的设计，是符合生活的设计，是尽可能少的设计，是毫无阻碍的设计，更是细节的设计。在任意设计过程中，细节就如同空气一般，渗透在每一个微小的步骤之中。整个设计过程，就是无数个细节的有机组合。细节决定了设计结果的功能体现，艺术形象，它就如同细胞一样，构造了整个设计的结果。

在注重细节设计的同时，还要从全局出发，总揽设计的整体要素，将设计的总体规范划分清楚。例如，在设计一支笔之前，要想清楚笔的整体模样，再在设计过程中考虑笔身的大小，笔盖的长短等等细节问题。再例如，在设计一产品的生产过程中，首先要了解生产流程的各个主要步骤，再逐个步骤细节化的设计。种种设计过程的始末均要有全局出发，注重细节的思想理念。

设计在生活中无处不在，生活中的每一个角落都可以发现时设计的概念。吃饭所用的汤勺需要设计，梳头所用的梳子需要设计，我们所穿的衣服需要设计等等。这些社会小细节都充斥着设计的理念。然而，设计并不仅仅应用于生活之中，它在社会的生产和文化的创新之中都发挥着不可忽视的重要作用。各门类学科中设计一样不可缺少，没有设计，一切就会变得无序且复杂。

制药工程中设计是不可缺少的一把钥匙。在制药工程中，制药的基础理论和基本知识固然重要，药物生产装置与设备设计在整个工程中更是不可或缺的阶段和步骤。而在药物生产装置与设备设计的过程中，设计便成了该过程最主要的核心内容。只有通过设计，才能够生产适合的生产设备并实施其应用性，只有通过设计，才能够完成生产装置这一流程并保障整个流程的顺利完成。

此外，制药工程中还包括对药品新资源，新产品，新工艺的研究和开发，在这一想生产活动中，设计同样是不可缺少的首要开发工具。对于一个新病理，只有通过设计，对解决病理问题的各个步骤进行细节化设计，再综合总体后，方可研究开发新型药品。由此可见，制药工程中设计是不可或缺的。

制药工程是通过大型化的生产开发过程，其中涉及到的各个流程，各个步骤都有特别的要求，也正是这些特别的要求，让设计中的全局出发，注重细节的思想理念在只有工程中体现得淋漓尽致。在制药工程的整个流程之中，首先要明确整个过程的主线，把握制药工程始末的各个环节，对整个制药全局要有设计性的概念，将整个主流设计出来。首先要了解制药整个过程中的整体步骤，粉碎——过筛——混合制粒——干燥——整粒——总混——压片——包衣——包装，而这仅仅是制药过程的总体步骤。在只有之前，还要思考制什么药，根据该药的性质在制作流程中是否需要特别处理，其保存方法等是否有什么特殊要求等等。因此，制药是一个大模式的生产流程，而这个大模式在生产前就需要设计，需要从全局出发，总揽设计纲要为前提，方可实施该大模式，该大模式化生产方式才会具有可行性。在整个制药流程中，不管是哪一个步骤，细节是必不可少的。在各步骤中细节性思想体现如下：

1.粉碎——用粉碎机将各种原料配方粉碎一定的细度、粒度。

在这一步骤中，“一定的粉末细度和粒度”就是细节性思想的突出体现，尤其是“度”的要求更为突出，而要做到“一定的度”则更需要细节性设计。

粉碎机的各项设计必须要有精确的要求，其压片的力度等等就是细节性思想的最好体现。

2.过筛——筛出要求的细度和粒度。

在这一步骤中，要筛出符合要求的粉碎颗粒，即要求筛选出颗粒的大小适当的颗粒。而要得到适合的颗粒，对筛孔的大小要求就需要细节性的设计，过大过小均对整个流程造成不同程度的影响。因此，过筛时，细节同样很重要。

3.混合制粒——将各种原料配方粉末混合或增加粉末湿度混合。

在这一步骤中，将各种原料配方混合时，需要根据一定的比例程度添加，各种原料的量都必须准确控制，细节要求尤为明显。过多过少的原料都会使整个制药流程失败，这是好关键的一步。在这一步骤中，“度”的思想特别重要，而“度”正是细节性思想最突出的体现。此外，在该过程中，粉末的湿度、密度要求同样体现了细节性思想。

4.干燥——将混合制粒后的原料配方通过烘干箱干燥。

在这一步骤中，同样也体现了细节性思想，干燥时，温度的控制尤为重要，过高的温度会导致药品中化学成分的结晶水的流失，甚至改变药理性质。过低的温度，无法彻底干燥，使药品中化学成分的某些成分不能达到一定的状态，如饱和、半饱和等。而这些过程对细节的要求尤为重要。

5.整粒——制成颗粒状原料。

在这一步骤中，将原料配方粉末通过制粒机制成颗粒状原料。其中对颗粒的大小、密度、湿度同样有精确的要，同样体现了细节性思想。

6.总混——将药片的各种原料配方按比例配方全部混合。

在这一步骤中，严格的混合比例要求使得该过程必须注重细节，量的概念尤为重要，从而突显出细节的重要性。

7.压片——用压片机压制要求的片剂。

在这一步骤中，更能体现制药过程中的细节性思想。压片是制药工程中不可缺少的，也是最重要的关键步骤，因为之一步骤直接影响到药品的质量和基本性能。压片时首先要将压片机的充填深度、压片的压力大小调整好，以压制出适当的量的片剂。过深的充填深度、多大的压片压力均会导致片剂的量的增加，而单片剂的量的无形的增加造成的影响是不可估量的；过浅的充填深度、过小的压片压力也会导致片剂的量的减少，对药品的质量同样也会造成不同程度的影响。此外，由于片剂的密度不同，对其保存方法同样有不同的要求，吸水性，氧化程度等等都是必须要考虑到的。这些细节性要求整个步骤必须要有细节性思想。

8.包衣——给片剂包上糖衣。

在这一步骤中，糖衣的厚度需要细节性设计，糖衣与片剂中化学组分是否有化学反应等等更需要细节性设计。

9.包装——将片剂数片包装。

在这一步骤中，包装材料的材质选择，包装内部气体等要求同样需要细节性设计，这些均体现了细节性设计的思想理念。

由以上各步骤中的细节性设计的要求可以看出，制药工程离不开细节，没有细节，整个生产流程将会“漏洞百出”，甚至可以说是“千疮百孔”。没有下细节，整个生产流程根本无法进行，即使完成其“产品”也不能称之为产品，因为其质量是根本没有任何保证的，更不能称之为药品。综上所述，制药工程的整体和广告环节，都体现了设计中全局出发，注重细节的思想理念。全局出发就如同剪裁好的衣服布料，整体大小，样式均已完备，而细节就如同针线一般，将各块布料一点点是缝合，构造出一件完整的作品。而这样的一件完整作品，就是由全局出发，注重细节的有几家组合。

就目前而言，我国的制药过程发展已较为成熟，无论是粉末成型技术还是制药行业使用的制药机械或制药设备加工生产药片的工艺均已相对完善。在今后的制药过程的发展中，全局出发，注重细节也将会是亘古不变要求和出发点。只有发展并加强全局出发，注重细节这一设计思想理念，制药过程才能够向更高处发展；只有发展并加强全局出发，注重细节这一设计思想理念，制药工程才能够在药物制造这一领域中更上一层楼，获得更多的突破;只有发展并加强全局出发，注重细节这一设计思想理念，才能够将整个制药工程的发展推向最高潮。

参考文献：《工业设计概论》 中国制药技术联盟网 中国青年报(北京)

第二篇：制药工程与设备

一

1.药物：是对疾病具有预防、治疗和诊断作用或用以调节机体生理功能的一类物质。2。药物制剂。药用物质的获取以及为了提高其生物利用度而进行的成型加工—制剂 3，生产药物的类别可分为化学制药工程，生物。。，中药，，4.GMP要求：1，有于生产相适应的设备能力和最经济，合理、安全的生产运作2.有满足制药工艺所要求的完善功能及多样适应性3.能保证药品加工中品质的一致性4.易于操作和维修5.易于设备的内外清洗6.各种接口符合协调。配套。组合的要求7易安装且易移动，有利于组合的要求8.进行设备验证（包括型式、结构、性能）

5制药过程的具体设计基本方法依次为：1.选择、确定每个独立的步骤。2设计各独立步骤对应的设备与装置。3.链接各独立的步骤构成符合生产要求的完整系统。作为工艺设计，其基本程序是根据设计任务选择并设计技术方案，然后进行物料能量衡算，再进行设备选型或条件设计，最后绘制工艺流程图和厂区及车间设备布置图，并编制设计说明书。

二

1.转化率：反应率，反应速率方程P17-P20

2.釜式反应器优缺点：缺点。用于非生产性的操作时间长，产物的损失较大且控制费用较大等，所以适用于经济价值高、批量小的产物。优点：操作灵活，适应性强，便于控制和改变反应条件。

3.理想反应器特点：反应器内的反应流体处于完全混合状态，并意味着反应流在反应器内混合事瞬间完成的。混合时间可以忽略，反应器内物料具有完全相同的温度和浓度且等于反应器出口物料的温度物料

4.常用设备材料：金属材料（铸铁、铁碳合金、合金钢、不锈钢（不锈钢和耐酸刚的总称）非金属材料（无机，（化工陶瓷，化工搪瓷、辉绿岩铸石）有机，（工程塑料、涂料、不锈钢石墨））

4.设备的防腐措施（衬覆保护层，（金属涂层，非金属涂层）电化学保护（阴极保护，阳极保护

5.培养基的主要成分及常用原料（碳源。氮源。无机盐。生长因子。前体物质和促进剂）功能：为微生物生长和进行目的产物合成而提供的营养物质及辅助成分。

6.对培养基进行短时高温灭菌的原因：当灭菌温度上升时，微生物灭杀速度的上升超过培养基成分破坏的速度。利用这一特点通常在生产上培养基灭菌采用高温短时灭菌工艺，既可以减少培养基营养物质的损坏，又能获得更好的灭菌效果

7.影响培养基灭菌的因素：PH

影响、培养基成分、培养基中的颗粒物质

8.空消：对发酵罐等罐体进行灭菌。实消：培养基在发酵罐中灭菌

三

1.液-液萃取

利用化合物在两种互不相容的熔剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中。经过反复多次

萃取，将绝大多数的化合物提取出来。

萃取剂的选择条件：相对挥发度要大、汽化热要小、有较大的密度差、界面张力要适中、溶剂的粘度对分离效果有重要影响、萃取剂应具有化学稳定性和热稳定性

2.超临界流体：超过临界温度和临界压力的流体特性：兼有液体和气体的双重特性

3.结晶：从蒸汽。溶液或熔融物质中以晶体状态，析出固体物质的而过程，是一种同时有热量和质量传递的过程。结晶的三个过程：形成饱和溶液、晶核形成、晶体生长

结晶分离法：冷却结晶法、反应结晶法、蒸馏-结晶耦合法、氧化还原-结晶液膜法、萃取结晶法、超临界流体结晶法、磁处理结晶法

4.膜分离：借助特殊制造的具有选择透过性的薄膜，在某种推动力的作用下，利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作

5.膜分离过程：微滤、超滤、纳滤及反渗滤

膜分离特点：膜分离通是一个高效的分离过程、膜分离过程的能耗通常比较低、多数膜分离过程的工作温度在室温附近，特别适应于热敏性物质的处理 6.膜污染的原因：凝胶极化引起的凝胶层、溶质在膜表面的吸附层、膜孔堵塞、膜孔内溶质吸附 7.浓度极化：由于膜的选择透过性因素，在膜分离过程中，溶剂从高压侧透过膜到达低压侧。大部分溶质被截留，溶质在膜表面附近积累，造成由膜表面到溶液主体之间的具有浓度梯度的边界层，它将引起溶质从膜表面通

过边界层向溶液主体扩散，这种现象称为。。

四 1.流体流动性不好的原因：形态不规则的粒子间的机械力、粒子间作相对运动时产生的摩擦力、粒子间因摩擦等产生静电，载荷不同电荷的粒子间的吸引力、粒子表面吸附着一层水，因而有表面张力以及毛细管引力、粒子间的距离近时的分子间引力 2.休止角：测定粉粒 流动性的最常用方法之一。使粉粒堆成尽可能陡的堆（圆锥状），堆的斜边与水平线的夹角即为休止角 测定方法：固体漏斗法、固体圆锥底法、倾斜箱法、转动圆柱法。3.流速：指单位时间内粉粒由一定孔径的孔或管中流出的速度。4.固体粉粒混合:对流，、扩散，、剪切。固体制剂混合：搅拌、研磨，、过筛

药物粉体流动与混合的影响因素：粒子大小及其分布对流动性的影响、含湿量对流动性的影响、粒子形态、加入其它成分的影响、电荷的影响、粉体流体物性及混合设备对混合的影响 5.偏析：在粒度不同的固体粒子运动过程中，大小粒子会在其几何位置上相互错动，大粒向下，小粒向上，微小的粒子甚至会扬起而离开物料本体，这种现象称为偏析。

6.分体直接压片不能完全取代药物制剂：虽然现代直接压片技术不需要制粒，但要求进入压片装置的混合粉末必须介于自由流体和粘性流体之间，这样既能抑制其团聚，又能保证其流动，但大多数混合粉末是不具备此特性的。

7.搅拌时如何消除漩涡，为什采取偏心安装？在漩涡存在时，轴向的循环速率常低于径向的循环速率，影响搅拌效果，为消除漩涡通常采取在容器内安装挡板的方法，使搅拌体系的流型出去湍流区域，造成从底到顶的大量循环，不会产生漩涡。不至于搅拌轴形成往复的不平衡的助生产和行政生活区域位置做出安排、确定全部工艺设备的空间位置

4.胶囊壳应储存在温度18~24℃，相对湿度45%~65%的条件下。可使用恒温恒湿机调控。

力和噪声进行控制的密闭空间 4.影响洁净室空气洁净度的因素：大气含尘浓度、过滤器效率、人员密度及活动状态、洁净服的发尘性能、围护结构的材质及发尘性能、围护结构的密封性、设备发尘、过滤器下风侧部件的密氯气以液碱吸收（5）光气和氟光气的催化水解法处理（6）氮氧化物以液碱吸收（7）SO3直接用98%的硫酸作吸收剂

14.废水水质指标：PH、悬浮

物SS、生化需要量BOD、化学需氧量COD

作用力，将搅拌轴作偏心安装，既不安装在设备的中心线上，既可以减小漩涡并提高轴向循环速率

8.冷冻干燥：将需要干燥的药物溶液预先冻结成固体，然后再=在低温低压条件下，利用冰的直接升华性，使物料低温脱水而达到干燥成粉体的一种方法。9.玻璃化的优缺点：玻璃化药品与晶体药品相比，具有较高的溶出速率，因此，利用玻璃态进行药物冻干的方法可提高药物的生物活性和药效。采用玻璃化的方法低温保存皮肤、气管、血管等生物材料也是比较理想的五 1.GMP:是Good Manufacturing Practices for Drug的缩写。是指从负责指导药品生产质量控制的人员和生产操作者的素质到生产厂房、设施、建筑、仓储、生产过程、质量管理、工艺卫生、包装材料与标签，直接成品的储存与销售的一整套保证药品质量的管理体系。

2.原料药生产车间工艺设计的基本顺序包括：工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备选择和计算、车间布置设计、管道设计、非工艺条件设计、工艺部分设计概算

3.物料药车间设计任务：确定车间的火灾危险类别，爆炸与火灾危险性场所等级及卫生标准、确定车间建构建筑和露天场所的主要尺寸，并对车间的生产、辅

5.洁净区：需要对环境中尘粒及微生物数量进行控制的房间 6.生产中一般采取防止污染和交叉污染的方法：在分离的区域内生产不同品种的药品、采用阶段性生产方式、设置必要的气锁间，空气洁净度不同的地方应该有压差控制、应当降低未经处理或未经完全处理的空气再次进入生产区域导致污染的风险、在易产生交叉污染的生产区域内。操作人员应当戴该区域专用隔离服

六

1.制药工业建筑因为鼓舞的对象具有特殊性而与一般工业建筑有一定的差别，而这种差别主要体现在建筑的结构和功能上。制药工业建筑除有一般建筑的功能外还要有GMP、能够降低人文差错，防止药品交叉污染和混杂，构成药品质量的保证体系之一。

2.空气的热湿处理：(1）表面式空气处理（水冷式表面冷却器、直接蒸发式表面冷却器）（2）淋水式空气处理（3）空气加湿（电加湿器、干蒸汽加湿器）表面式空气处理：加热剂或制冷剂通过敏热器通过敏热器对空气进行冷热交换的方法 水冷式表面冷却器：空气经过表面冷却器主要是减焓降湿过程。采用淋水的表面冷器，可起加湿、除尘作用。

3.洁净室是根据需要对空气中尘埃、微生物、温度、湿度、压

封性、室内压状态及管理水平5.空气过滤器主要指标：风量、过滤效率、穿透率与净化系数、阻力、容尘量

6.影响过滤效果的因素：尘粒的粒径、过滤速度、附尘影响、纤维直径和密实性

7.空气净化过滤器效率，初效、中效、高效和亚高效

8.容尘量：正常运行的过滤器阻力达到规定值（一般为初阻的1倍或数倍）时，或效率下降到初始效率的85%以下时过滤器上沉积灰尘的质量

9.废气的来源：（1）原料药合成及半合成生产过程（2）系统环境净化过程排出的废气10.废气的分类，含无机污染物废气、含有机污染物废气 11.废气处理的基本原理及方法：可利用它们的质量和颗粒的大小差异，借助外力的作用将其分离出来。而处理含无机和有机污染物的废气则根据所含污染物性质处理，通过冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化以及微生物发酵或酶催化转化

12.废气的处理方法主要有吸收法、吸附法、催化法以及膜分离 13.废气处理：（1）含二氧SO2的尾气以及锅炉烟气时，有时也采用碱性液吸收（2）碱性气体的种类比酸性气体的种类要少的多，氨气、一甲胺、二甲胺、三甲胺和一乙胺等低级胺，而有机胺宜用有机溶剂或稀硫酸等吸收（3）氰化氢以液碱吸收（4）

第三篇：制药工程

制药工程

1.工程项目从计划建设到交付生产的基本程序：项目建议书----批准立项----可行性研究----

审查及批准-----设计任务书-----初步设计-----设计终审----施工图设计-----施工----试车----竣工验收-----交付生产

2.上述基本工作程序分为3个阶段：设计前期（项目建议书，可行性研究，设计任务书）、设计期（初步设计，施工图设计）、设计后期（施工，试车，竣工验收，交付生产）

3.项目建议书重要性：是投资前对工程项目的轮廓设想，主要说明项目建设的必要性，同

时初步分析项目建设的可能性。

4.制药装置调试的总原则：从单机到联机到整条生产线，从空车到以水代料到实际物料

5.厂址选择重要性：是基本建设前期工作的重要环节，是工程项目进行设计的前提

6.厂址选择的基本原则：a、贯彻国家的政策方针 b、正确处理各种关系c、注意制药工业

对厂址选择的特殊要求d、充分考虑环境保护和综合利用e、节约用地 f、具备基本的生产条件g、节约用地

7.总平面设计：是在主管部门批准的厂址上，按照生产工艺流程级安全，运输等要求，经

济合理的确定各建（构）筑物、运输路线、工程管网的设施的平面及立面关系。

重要性：是工程设计的一个重要组成部分，其方案是否合理直接关系到工程设计的质量和建设投资的效果

8.建筑系数：指建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比。反映了厂址范

围内的建筑密度。

建（构）筑物占地面积堆场、作业场占地面积100% 全场占地面积

9.建筑坐标系：厂区和建（构）筑物方位一致的坐标系。

特点：以厂区和建（构）筑物的方位为坐标轴，故在确定厂区和建（构）筑物方位的位

置时可避免烦琐的换算，给现场施工带来方便。

10.洁净厂房：由于生产等原因，需要采用空气净化系统以控制室内空气的含尘量或含菌浓

度的厂房。

11.工艺流程设计的作用：在确定的原料路线和技术路线的基础上进行的，是整个工艺设计的中心。是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后续的物料衡算、工艺设备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设计起着决定性的作用，并与车间布置设计一起决定这车间或装置的基本面貌。

12.确定工艺流程的重要性：确定工艺流程中个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，是

工艺流程设计的基本任务。

13.工艺流程设计通常采用2阶段设计：即初步设计（绘制工艺流程框图，工艺流程示意图，物料流程图和初步设计阶段带控制点的工艺流程图）和施工图设计（绘制施工阶段带控制点的工艺流程图）。

14.物料的回收与套用：以降低原辅材料的消耗，提高产品收率，是降低产品成本的重要措

施

15.工艺流程框图的性质：在工艺路线和生产方法确定后，物料衡算开始之前表示生产工艺

过程的一种定性图纸。作用：定性的表示出由原料变成产品的路线和顺序，包括全部单元操作和单元反应。

16.工艺流程示意图概念：在工艺流程框图的基础上，分析各过程的主要工艺设备，在此基

础上，以图例、箭头、和必要的文字说明定性表示出由原料变成产品的路线和顺序，绘制出工艺流程示意图。阿司匹林工艺流程示意图见P38

17.初步设计阶段和施工阶段都要绘制带控制点的工艺流程图，区别是：初步设计阶段带控

制点的工艺流程图是在物料流程图的基础上，加上设备、仪表、自控、管路等设计结果设计而成，并作为正式设计成果编入初步设计文件中。而施工阶段带控制点的工艺流程图是根据初步设计的终审意见，对初步设计阶段带控制点的工艺流程图进行修改和完善，并充分考虑施工要求而完成。

18.物料衡算的重要性：是最先进行的一个项目，其结果是后续的能量衡算，设备选型与工

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。

19.物料衡算的依据：工艺流程示意图以及为物料衡算收集的有关资料。

20.物料衡算的作用：根据物料衡算的结果，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，可进行能量横算，设备选型与工艺设计，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。

21.物料衡算的意义：在实际应用中，根据需要，也可对已经投产的一台设备，一套装置，一个车间或整个工厂进行物料衡算，以寻找生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据，并可作为判断工程项目是否达到设计要求以及检查原料利用率和三废处理完善程度的一种手段。

22.浓度变化热：恒温恒压下，溶液因浓度发生待变而产生的热效应。

23.熔解热：恒温恒压下，将1mol溶质溶解于n mol 溶剂中，该过程所产生的热效应。

24.标准生成热：由标准状态下最稳定单质生成标准状态下单位物质的亮的化合物的热效应

或焓变。吸热为正，放热为负。

25.间歇操作的方式及特点：将反应所需要的原料一次加入反应器，达到规定的反应程度后

立即卸出全部物料。然后对反应器进行清理，随后进入下一个操作循环。间歇反应过程是一种典型的的非稳态过程，反应器内物料组成随时间变化，值得注意的是，对于单一反应，产物R的浓度随反应时间的增加而增大，但若反应体系中同时存在多个化学反应，这一结论就未必成立。如连串反应A-R（产物）-S，产物R的浓度先随反应时间的增加而增大，达一极大值后又随反应时间的增加而减小。间歇操作有反应过程中既无物料加入又无物料输出，装置简单，操作方便，适应性强的特点。

26.反应器计算方程式：反应动力学方程式均相反应P86到P88（rArBrcrD）止 acdb

27.理想混合器的特征：是物料达到完全混合，浓度、温度、和反应速度处处相等。

理想置换的特征：与流动方向垂直的截面上，各点的流速和流向完全相同，就像活塞平推一样。细长型的管式反应器可近似看成理想置换反应器。

28．空间时间不等于物料在反应器内的停留时间。只有对于等容过程，空间时间才与物料的停留时间相等，并为管式反应器内物料的反应时间cVR反应器的有效容积反应器的有效容积 Vh进料体积流量反应器中的物料的体积流量

k1a1a2CA k229.平行反应，如何提高产率？提高值。

（1）调节反应物浓度。.若a1a2，就提高CA，反之，降低CA。若a1a2，反应物

浓度对对R的收率没有任何影响。

（2）。改变操作温度。kAexp(E/RT)

E1E2,提高温度，增大值。反之，降低温度。若相等，则无影响。详见110

30.挡板的安装方式与液体粘度有关。对于低粘度，将挡板垂直纵向的安装在釜的内壁上，上部伸出液面，下部到达釜底；中等粘度，挡板离开釜系；高粘度，挡板离开釜壁并与壁面倾斜。

31.建筑物：凡用于人们在其中生产、生活或进行其他活动的房屋或场所。

构建物：人们不在其中生产、生活的建筑。

柱网：厂房建筑的承重柱在平面中排列索形成的网格。

厂房建筑的定位轴线包括纵向定位轴线和横向定位轴线，其中纵向定位轴线与厂房平

行，横向定位轴线与厂房的长度方向垂直。

32． 公称压力：是管子、阀门及管件在规定温度下的最大许用工作压力（表压）。

公称直径：是管子、阀门或管件的名义内直径。对阀门或法兰而言，公称直径是指与其

相配的管子的公称直径。

33.制药工业污染的特点：1.数量少、组分多、变动性大（化学原料药的生产具备反应多而

复杂、工艺路线较长等特点，因此所用原辅料的种类较多，反应形成的副产物也多，有的副产物连结构都难以搞清楚，这给污染的综合治理带来了很大的困难）2.间歇排放

3.pH不稳定4.化学需氧量高

34.绿色生产工艺指尽量采用那些污染小或者无污染的绿色生产工艺，改造那些污染严重的落后生产工艺，以消除或减少污染物的排放。

35.采用绿色生产工艺的4个内容：重新设计无污染或者少污染的生产工艺，并通过改进操

作方法、优化工艺操作参数等措施，实现制药过程的节能降耗，消除或减少环境污染的目的。

36.生化需氧量（BOD）：在一定条件下，微生物氧化分解水中的有机物时所需的溶解氧的量。单位mg/L

37.化学需氧量（COD）：在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量。

38.BOD和COD的区别：BOD反映了废水中可被微生物分解的有机物的总量，其值越大，表示水中的有机物越多，水体被污染的程度越高。COD能够更加精确地表示水中的有机物含量。

39.清污分流指将清水（如间接冷却用水、雨水和生活用水）与废水（如制药生产过程中排

出的各种废水）分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮留，以利于清水的循环套用和废水的处理。

40.废水处理的的基本方法：物理法（指利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出

来，在分离过程中不改变其化学性质，包括沉降，气浮，过滤）；化学法（利用化学反应原理来分离、回收废水中各种形态的污染物，包括中和，凝聚，氧化）；物理化学法（指综合利用物理和化学作用出去废水中的污染物，包括吸附法，离子交换法和膜分离法）；生物法（利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定无害的物质）

41.好氧生物处理基本原理：在有氧的条件下，利用好氧微生物的作用将废水中的有机物分

解为二氧化碳和水，并释放出能量的代谢过程。细看P252

42.好氧生物处理法：活性污泥法，生物膜法看P254-258

43.洁净厂房的耐火等级不能低于二级

44.制药工程设计的重要性：制药工程设计的水平高低，质量优劣，可通过技术经济分析和

编制工程概算来分析和评判。

45.技术经济分析：指借助于一系列技术经济指标，对制药工程设计的不同技术方案或措施

进行经济效果的分析、论证和评价，一寻求技术与经济之间的最佳关系，为确定技术上先进、经济上合理的最佳设计方案提供科学依据。

46.技术经济分析的根本目的是使拟建制药工程项目能以最小量的投入，生产出最大量的合格产品—药品，以实现最大的经济效益。

47.流动资金：项目建成投产后，在生产经营过程中不断循环周转的那部分资金，可分为定

额流动资金和非定额流动资金

48.估算流动资金的常用方法：一种，按月工厂成本的倍数估算，一般取1.5-3个月的工厂

成本作为流动资金的估算值，二种，按定额流动资金的3项组成计算。

49.定额流动资金=储备资金+生产资金+成品资金

50.成本的分类：按计量单位，按计算范围，按费用与产量的关系

51.总成本指生产一定种类和数量的产品所消耗的全部费用，该指标主要用于计算财务评价

中的毛利、净利、流动资金、静态指标和动态指标等。

52.静态分析法 自己看，P314

53.计算题，自己看，页数自己找。

第四篇：制药工程（模版）

有机化学与药物

Organic Chemistry And Medicine 摘要：有机化学 又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的结构、性质 制备的学科，是化学中极重要的一个分支。有机化合物大量存在于自然界，如 粮食、油脂、棉、药材，天然气，石油等，他与生命科学及人民生活密切相关。由于有机化合物数目繁多，而且在结构和性质上又有许多共同的特点，所以有机化学便逐渐发展成为一门独立的学科。有机化学的研究任务之一是分离、提取自然界存在的各种有机物，测定他们的结构和性质，以便有机加以利用。例如从中草药中提取其有效成分，从昆虫中提取昆虫信息素等等，可见有机化学对于药物研究是有很大的作用，他们相互之间关系密切。药物”是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应证或功能主治、用法和用量的产品。药物制备过程中，常常需要运用有机化学方法进行提取、提纯、合成、分离等，另外生物的生长过程实际上是无数的有机分子的合成与分解的过程，正是这些连续不断并互相依赖的化学变化构成了生命现象。因此，研究有机化学的深远意义之一是在于研究生物体及生命现象。

关键词有机化学药物化学联系制药工程发展前景

药物化学科学

一、药物化学

药物化学的科学包括基于在分子水平上对药物在体内的作用机制的了解、设计和合成新型药物。它是一门新兴的学科，仅有10~20年的历史。它是由有机化学、药理学、生物化学、生理学、微生物学、毒理学、遗传学和计算机模拟等多门学科组成的。确实，药物的研究离不开有机化学，两者之间是息息相关的。任何一种药物的设计过程中必须考虑以下两点。第一，药物与体内的靶分子结合，因此达到预期的药理作用最重要的是选择正确的靶点。所涉及的药物因对可能与靶点有效的、选择的结合，这在药物化学领域被称为药效学。第二，药物要达到靶点必须在体内转运，因此能顺利达到靶点药物设计是十分重要的，这在药物化学领域中被称为药物代谢动力学。

二、药物化学家

药物化学是一门多学科的科学，包括化学、生物化学、生理学、药理学和分子模拟学。当然，熟练掌握这些学科是十分重要的，但某个人却不太可能。因此，制药公司要召集各个领域的专家们来一起完成这项特殊的任务。药物化学家的主要作用式设计和合成所需的靶分子结构，他们需要有相当专业的药物化学研究知

识，包括常规化学学位所需的核心课程即生理学、无机化学、有机化学，还包括如药物设计、药理学、分子模拟、组合化学、生物有机化学和生物无机化学等课程。

三、药物

药物通常是低相对分子质量（100~500）的可与大分子靶点结合产生一种生物学反应的化学制品，药物的这种生物学反应对治疗俩说是有益的，从毒性德角度来说是有害的。再临床运用的大多数药物，如果服用剂量高于规定剂量均会产生潜在的毒性。

制药工程

制药工程是应用于生化反应或化学合成以及各种分离单元操作，实现药物工业化生产的工程技术，它包括生物制药、化学制药、中药制药。制药工程与人类生命健康密切相关，它是奠定在药学、生物技术、化学和工程学基础上的一门交叉学科，它探索和研究制造药物的基本原理、制药新工艺、新设备，以及在药品生产全过程中如何符合 药品生产质量规范要求进行研究、开发、设计放大与优化。

笼统的说，工业生产上的制造药物全过程就是制药工程。制药全过程又分为原料药生产和制剂生产两个阶段。原料药属于制药工业的中间产品，而药物制剂才是制药工业的终端产物，方可用于疾病的治疗。因此，从药学和工程学的角度来看，制药工程的定义就有广义和狭义之分。就广义而言，利用原料进行批量生产，制造出可用于治疗疾病的药物的过程就是制药工程，其所应用的技术都可归为制药工程技术的范围。而狭义的制药工程是侧重于原料药生产的过程技术。

有机化学与药物的联系 有机化学在药学课程中，是一门重要的基础理论课程，医学科学的研究对象是复杂的人体，组成人体的物质除了水和一些无机盐外，大部分都是有机物，它们在人体中进行一系列的化学变化，维持人体内新陈代谢等各种平衡，保证人体的基本生理和健康需要，医学课程中的生物化学、药理学等很多学科对需要有机化学知识来奠定。因此，有机化学和药物是密不可分的。

有机合成反应历来与经济发展和人民生活息息相关，并且随着社会的向前发展有机合成药物越来越被人们所重视。有机化学将有机合成与药物紧密地联系在了一起，让有机化学渗透到了药学中来，使有机化学和药物之间密不可分。现代药物和药物制剂的开发、医药学研究以及生命科学各领域的离不开高分子化学和高分子材料，可以说没有高分子化学和高分子材料就没有现代药物制剂。而其中有机化学则成为了关键，它是高分子化学和材料化学的基础，是它带动了高分子化学和材料化学的发展，继而加速了现代药物和药物制剂的发展。药用高分子材料用作药物辅料、药物和药品的包装储运材料，主要目的是为了提高药剂的稳定性、药物的生物利用度和药效，改善药物的成型加工性能，改变给药途径以开发新药、实现智能给药，实现物料运输、混合、反应、加工、中转和产品包装储运与安全使用。

现代科学技术正在全球范围内迅猛发展，冲击着一切科学和技术领域，使各

个方面独有可能得到重大发展和突破。科学发展的综合化、技术发展的高新化及高新技术的产业化是21世纪科学技术发展的主要特点。新技术的应用和发展是药物制剂工业发展的新浪潮。科学技术发展的成就和现代药物制剂技术的应用，使药物制剂研究、开发和生产以及从经验模式走上了科学化、现代化的道路。并且使有机化学合药物更进一步联系起来。

20世纪后期，生物高新技术的发展，开创了生命科学的新纪元，为我国医药、农业、工业、环境和能源领域带来了新的机遇，推动了新兴产业的发展，创造出巨大的社会财富。但我国在高速发展的经济建设中也遇到了一些严重的问题，如资源短缺、能源短缺和环境污染，制约了我国经济和社会的发展；相对落后的工业过程技术使我国生物技术药物产业的规模难以扩大，竞争力难以提高；传统化工业仍不能摆脱高耗能、高耗材、高污染的困境；必存在一系列食品安全问题。全方位推动酶工程技术的发展和应用是解决这些问题的重要手段之一。与传统工业过程所不同的是，一没催化为基础的工业过程具有高效率、高选择性、低能耗、环境友好和可再生的特效。酶工程技术不但可以在一定程度上解决资源和能源的可持续发展问题，也为医药生物技术产业化、农业生物技术长夜话题工支撑，有利于化工、材料、食品加工、纺织、造纸、冶金和环境保护等多个产业领域国际竞争力的提升。而有机化学的运用和发展则促使了酶工程技术的进步，为解决这一系类问题奠定了稳定的化学基础也为酶工程技术的发展创造了有利的条件。

有机化学的药物发展方向

有机化学在药学课程中，是一门重要的基础理论课程，医学科学的研究对象是复杂的人体，组成人体的物质除了水和一些无机盐外，大部分都是有机物，它们在人体中进行一系列的化学变化，维持人体内新陈代谢等各种平衡，保证人体的基本生理和健康需要，医学课程中的生物化学、药理学等很多学科对需要有机化学知识来奠定。因此，有机化学和药物是密不可分的。

有机合成反应历来与经济发展和人民生活息息相关，并且随着社会的向前发展有机合成药物越来越被人们所重视。有机化学将有机合成与药物紧密地联系在了一起，让有机化学渗透到了药学中来，使有机化学和药物之间密不可分。现代药物和药物制剂的开发、医药学研究以及生命科学各领域的离不开高分子化学和高分子材料，可以说没有高分子化学和高分子材料就没有现代药物制剂。而其中有机化学则成为了关键，它是高分子化学和材料化学的基础，是它带动了高分子化学和材料化学的发展，继而加速了现代药物和药物制剂的发展。药用高分子材料用作药物辅料、药物和药品的包装储运材料，主要目的是为了提高药剂的稳定性、药物的生物利用度和药效，改善药物的成型加工性能，改变给药途径以开发新药、实现智能给药，实现物料运输、混合、反应、加工、中转和产品包装储运与安全使用。

现代科学技术正在全球范围内迅猛发展，冲击着一切科学和技术领域，使各个方面独有可能得到重大发展和突破。科学发展的综合化、技术发展的高新化及高新技术的产业化是21世纪科学技术发展的主要特点。新技术的应用和发展是药物制剂工业发展的新浪潮。科学技术发展的成就和现代药物制剂技术的应用，使药物制剂研究、开发和生产以及从经验模式走上了科学化、现代化的道路。并且使有机化学合药物更进一步联系起来。

结束语 有机化学与药物之间关系紧密，它对于药物的研究，包括性质、作用机理、特性、药物合成等方面具有着重要的意义。有机化学在药学课程中，是一门重要的基础理论课程。有机化学将有机合成与药物紧密地联系在了一起，让有机化学渗透到了药学中来，使有机化学和药物之间密不可分。因此，我们作为制药工程专业的学生，更应该努力学好有机化学，从而将来更好的服务与制药这一行业。参考文献：

《有机化学》（第四版）

《药物化学》

《化学工业酶技术》

《现代药物制剂技术》

《天然药物化学》

百度文库

百度百科

编汪小兰高等教育出版社

第五篇：制药工程 - 副本

天津大学硕士生入学考试业务课程大纲说明

课程编号：826课程名称：化工原理（含实验或化工传递）

一、考试的总体要求

对于学术型考生，本考试涉及三大部分内容：（1）化工原理课程，（2）化工原理实验，（3）化工传递。其中第一部分化工原理课程为必考内容（约占85%），第二部分化工原理实验和第三部分化工传递为选考内容（约占15%），即化工原理实验和化工传递为并列关系，考生可根据自己情况选择其中之一进行考试。

对于专业型考生，本考试涉及二大部分内容：（1）化工原理课程，（2）化工原理实验。均为必考内容，其中第一部分化工原理课程约占85%，第二部分化工原理实验约占15%。

要求考生全面掌握、理解、灵活运用教学大纲规定的基本内容。要求考生具有熟练的运算能力、分析问题和解决问题的能力。答题务必书写清晰，过程必须详细，应注明物理量的符号和单位，注意计算结果的有效数字。不在试卷上答题，解答一律写在专用答题纸上，并注意不要书写在答题范围之外。

二、考试的内容及比例

（一）【化工原理课程考试内容及比例】（125分）

1．流体流动（20分）

流体静力学基本方程式；流体的流动现象（流体的黏性及黏度的概念、边界层的概念）；流体在管内的流动（连续性方程、柏努利方程及应用）；流体在管内的流动阻力（量纲分析、管内流动阻力的计算）；管路计算（简单管路、并联管路、分支管路）；流量测量（皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计）。

2．流体输送设备（10分）

离心泵（结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节）；其它化工用泵；气体输送和压缩设备（以离心通风机为主）。

3．非均相物系的分离（12分）

重力沉降（基本概念及重力沉降设备-降尘室）、；离心沉降（基本概念及离心沉降设备-旋风分离器）；过滤（基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备）。

4．传热（20分）

传热概述；热传导；对流传热分析及对流传热系数关联式（包括蒸汽冷凝及沸腾传热）；传热过程分析及传热计算（热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算）；辐射传热的基本概念；换热器（分类，列管式换热器的类型、计算及设计问题）。

5．蒸馏（16分）

两组分溶液的汽液平衡；精馏原理和流程；两组分连续精馏的计算。

6．吸收（15分）

气－液相平衡；传质机理与吸收速率；吸收塔的计算。

7．蒸馏和吸收塔设备（8分）

塔板类型；板式塔的流体力学性能；填料的类型；填料塔的流体力学性能。

8．液－液萃取（9分）

三元体系的液－液萃取相平衡与萃取操作原理；单级萃取过程的计算。

9．干燥（15分）

湿空气的性质及湿度图；干燥过程的基本概念，干燥过程的计算（物料衡算、热量衡算）；

干燥过程中的平衡关系与速率关系。

（二）【化工原理实验考试内容及比例】（25分）

1．考试内容涉及以下几个实验

单相流动阻力实验；离心泵的操作和性能测定实验；流量计性能测定实验；恒压过滤常数的测定实验；对流传热系数及其准数关联式常数的测定实验；精馏塔实验；吸收塔实验；萃取塔实验；洞道干燥速率曲线测定实验。

2．考试内容涉及以下几个方面

实验目的和内容、实验原理、实验流程及装置、实验方法、实验数据处理方法、实验结果分析等几个方面。

（三）【化工传递考试内容及比例】（25分）

1．微分衡算方程的推导与简化

连续性方程（单组分）的推导与简化；传热微分方程的推导与简化；传质微分方程的推导与简化。

2．微分衡算方程的应用

能够采用微分衡算方程，对简单的一维稳态流体流动问题、导热问题及分子传质问题进行求解。

三、试卷的题型及比例

化工原理课程部分试题包括基本概念题和应用题。基本概念题型可以是填空题，也可以是选择题，概念题约占25％；应用题包括过程计算题和过程分析题，一般5～6题，约占60％。化工原理实验部分的题型为填空题、选择题及实验设计题；化工传递部分的题型为推导（或推导与计算相结合）题。化工原理实验（或化工传递）部分约占15％。

四、考试形式及时间

考试形式均为笔试。考试时间为三小时（满分150）。

天津大学博士（硕士）研究生入学考试复试课

考试大纲

课程名称：制药分离工程(全日制工程硕士适用)

一、考试的总体要求：

掌握制药分离工程单元操作的基本概念、基本原理和计算方法，能够运用所学理论知识合理选定单元操作和进行相关的设计计算；对制药分离过程中的某些现象进行分析，并根据具体情况对操作进行优化。具有扎实的专业基础知识、能灵活应用所学知识分析并解决实际问题的能力。

二、考试的内容及比例：（重点部分）

（1）制药分离过程（10%）

制药分离过程是制药生产的主要单元操作，掌握制药分离工程单元操作的地位、特征和一般规律，以及制药单元过程设计的内容、特点。主要包括制药分离过程的特点、设计的目的和要求以及根据分离任务选择单元过程的依据。

（2）蒸馏与精馏（15%）

正确掌握精馏过程的设计计算方法，能够对给定分离要求的精馏过程进行计算分析，包括蒸

馏和精馏的区别、气液平衡、理论板和回流比和精馏过程概念与计算。

（3）萃取和浸取（10%）

掌握单级液液萃取和浸取过程的特征和设计计算方法（物料衡算），能够对萃取过程的萃取剂、萃取相和萃余相进行计算分析。包括三角形相图和杠杆定律、萃取的相平衡关系、单级萃取器的物料衡算、浸取相平衡和单级浸取。

（4）结晶（15%）

掌握结晶过程的原理、相平衡关系以及晶核生程和生长的规律，能够进行结晶器物料衡算和结晶颗粒数的计算。包括结晶-溶解的相平衡曲线及其分区、晶核的生产和晶体的成长、结晶过程的控制手段、间歇结晶器。

（5）吸附和离子交换（15%）

正确掌握吸附和离子交换装置的性能特征及设计方法，能够根据分离要求合理选用吸附剂或离子交换剂，并进行相关的计算分析。包括吸附等温线方程、吸附过程的影响因素、离子交换平衡方程和速度方程、典型吸附剂和离子交换剂。

（6）色谱分离法（15%）

正确掌握色谱分离法的基本原理和有关计算方法，能够根据分离要求选择合适的色谱法种类及进行设计。包括色谱法平衡关系及分配系数、阻滞因数和洗脱容积、色谱法的塔板理论、色谱分离的主要影响因素和应用原则。

（7）膜分离（15%）

掌握膜性能特征的表征参数，能够根据分离要求设计膜分离流程以及合理选用膜组件。包括膜性能的表征参数、浓差极化现象、膜过滤装置的设计方法。

（8）非均一系的分离（5%）

掌握沉降和过滤两类方法的原理和设计计算，能够根据分离要求合理选定分离方式，并进行相关设计。包括重力沉降、离心沉降、过滤器的设计。

三、试卷题型及比例

考试试卷主要包括以下题型：选择填空、名词解释、简答题、计算题，各类题型的比例为：选择填空占30―40%、名词解释占10%、简答题占20―30%、计算题占10―20%。

四、考试形式及时间

考试形式为笔试。