制药工程原理与设备设计要求-2014年5月

第一篇：制药工程原理与设备设计要求-2014年5月

制药工程原理与设备课程设计

(一)基本要求：

通过课程设计，一方面加深理解课堂上理论课程的学习内容，一方面培养解决工程实际问题的能力，综合考虑工艺与设备结构的创新性、技术上的可行性与经济上的合理性，同时针对制药设备的特殊性还要符合GMP规程。并可以熟练查阅国家技术规范、正确选用计算公式和数据处理，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。

(二)课程设计题目：

在以下两大类中任选一个题目进行设计。反应器与分离设备的工作体积不做具体要求，但若做放大设计要写明详细的放大流程。

1，反应器设计：可以选择生物反应器或化学反应器。

生物反应器，包括但不限于机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器、固定化酶反应器等；

化学反应器，包括但不限于釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床或流化床反应器等。

2，制药分离设备

萃取设备，包括但不限于液液萃取设备、液固萃取设备、新型萃取设备(如超临界萃取设备、微波萃取设备、超声萃取设备、微流控芯片液液萃取和固相萃取等)；

膜分离设备，包括但不限于管式膜组件、螺旋卷式膜组件、中空纤维膜式膜组件等，鼓励设计新型膜组件，特别是反应-分离一体式的新型膜反应器设备。

(三)课程设计内容与要求：

1，总体要求

课程设计内容为选定一种反应或分离设备，针对一定的工艺与产品进行设计，在物料衡算与能量衡算的基础上，依据国家统一的技术规范与GMP规程对设备容积、尺寸、结构、动力消耗、换热设备及其他附属设备等做出计算与设计，1

编写完整的设计说明书，并手绘或AutoCAD绘制设备图纸，同时准备PPT对整体设计做口头说明，整体设计中至少要有一项创新。

2，设计说明书

说明书每组提交一份，图纸每人提交一份。第17周周三上课时提交。设计说明书应包括如下几部分:

(1)封皮与目录: 封皮包括题目、组长与小组成员姓名(3人一组，选一名组长)、完成日期等信息，并编制目录。

(2)前言: 对所选题内容现有国内外研究情况做一概述，可以是对所选工艺采用的不同设备做一综述，也可针对所选设备类型的改良与应用方面做一简要综述。500-1000字。

(3)设计方案论述: 这一部分相当于一篇文章的摘要部分，要求对设计思路做一整体性的说明，着重对设计的创新点做出详细解说，字数不限。

(4)工艺选择:应明确设备担负的工艺操作任务和工作性质，即设计要有针对性，写明是针对哪种或哪一类反应或分离任务而设计。设备的生产能力不做统一要求，学生自主选择，并在说明书中写明。

(5)工艺设计与计算

根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算、热量衡算、主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，写明设计依据(物系数据，经验公式，国家标准等)，并以列表形式汇总工艺计算结果。

以通气搅拌发酵罐为例，选定发酵产品，对生产过程特点做一简要说明(如需氧情况，搅拌情况，生产是否存在不同阶段需要分段控制等)，明确生产量，确定工作压力，反应温度，选定反应器型式（如釜式），明确换热设备类型(小型设备一般用夹套，大中型设备用列管式换热器)等。然后列出各物系参数，进行物料衡算与热量衡算，确定发酵罐工作体积与换热面积，供氧量等。

发酵罐具体结构和主要参数设计包括:

发酵罐的容积(考虑装填系数);

主要尺寸(高径比，封头体积等);

搅拌器类型与个数(如叶宽，叶距，底距，弧长，弯叶板厚度等)；

换热面积和换热器排布，峰值时冷却水用量等；

搅拌轴功率与电机选择(有分段操作的列出各工段的计算过程)；

通气量与通气管径;

辅助设备(挡板，空气分布器，人孔与手孔，各生物传感器布置与控制系统，包括温度、压力、液位控制、溶氧控制等)等;

确定发酵罐材质(写明选择依据，列出国家标准)，壁厚，支座选择，接管管径等信息；

设备清洗与维护信息，如是否有原位清洗功能。

上述每一步计算都应列出详细的依据，如经验公式，手册数据或国家标准等，将结果列表展示。

(6)附所有符号的列表说明；

(7)所有设计要满足GMP要求，说明书内容是求完整、正确，文字表达简洁、清楚。每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例。

3，图纸

图纸全部使用A3纸，使用手工作图或AutoCAD制图，推荐使用AutoCAD制图。独特的细节设计可在总体设备图旁边单独附图。图纸表达是求规范、正确，严格按照工程制图的表达要求，图面整洁、清楚。

(四)创新点：

设计要求至少有一个创新点，以反应器为例，可以在搅拌桨上做改进，反应-分离等多过程耦合的新式反应器，也可是检测设备等附属设备上有所改进，或在清洗等辅助工段上有所创新，总之鼓励大家大胆的进行尝试，但要有详细的理论可行性论证，并要符合相应的国家标准。

(五)考核：

考核内容包括说明书质量，图纸质量，与口头论述三部分。说明书每组提交一份，图纸每人提交一份，第17周周三上课时提交，每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例，考核时一并考虑。

其中口头论述要做PPT,每组10分钟论述，可由一人阐述，也可多人共同阐述。5-10分钟提问与讨论，由教师与学生评委共同打分。

第二篇：制药工程原理

物料衡算：是以质量守恒定律为基础对物料平衡进行计算。

热量衡算：是能量衡算的一种形式，热量衡算的理论基础是能量守恒定律。

过程速率：是指物理或化学变化过程在单位时间内的变化率。

密度：单位体积的流体所具有的质量。

压力：流体垂直作用于单位面积上的力。

流量：流体在单位时间内流过管道任意一截面的流体量称为流量。

流速：单位时间内流体在流动方向所流过的距离。

直管阻力：流体经流直管时，由于流体的内摩擦而产生的阻力。

局部阻力：流体流经管路中管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等引起的阻力。

Re≤2000时，流动类型属于滞流，Re≥4000时，属于湍流，Re在2000-4000为过渡流。

滞流时平均流速为管中心的最大流速的0.5，湍流时的平均流速约为管中心的最大流速的0.8.层流底层：边界层内近壁面出一层薄膜，无论边界层的流型为层流或湍流，骑流动类型均为层流。

伯努利方程的物理意义：①理想流体在管道内作稳定流动时，在任一截面上总能量为一常

②能量在不同形式间可以相互转化，当某一形式能量数值，因条件

而发生变化时，相应地引起其他能量数值变化。

泵：用于液体提供能量的运输设备。

风机和压缩机：用于气体提供能量的运输设备。

离心泵的工作原理：泵的主要部件有叶轮、泵壳、泵轴、排出口和吸入口。具有若干弯曲叶片的叶轮安装在泵壳内,并紧固于泵轴上.泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接,侧旁的排出口与排出管路相连接.泵轴用电机或其他动力装置带动.启动前,先将泵壳内灌满被输送液体,启动后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片之间的液体也随着转动,在离心力的作用下,从叶轮中心被抛向叶轮外围,以很高流速(15-25m/s)流入泵壳,在壳内减速,经过能量转换,达到较高的压力,从泵的排出口通过管路,输送至所需的场所。

气缚：由于空气密度很小,所产生的离心力也很小,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内,虽启动离心泵,但不能输送液体,此种现象称为气缚。

气蚀现象：离心泵运行时，泵内从吸入口到排出口的压力是变化的，等于或低于在该温度下液体的饱和蒸汽压力，就忽悠蒸汽从液体中大量逸出，形成许多蒸汽和气体混合物小气泡。这些小气泡随液体流到高压区时，旗袍迅速破裂或凝结，体积邹然缩小，周围液体以高速冲向气泡中心，撞击叶轮，空气中的氧气对叶轮也有腐蚀作用，金属表面逐渐因疲劳而破坏。这种现象叫做气蚀现象。

离心泵的主要性能参数：流量、压头、效率、轴功能。

离心泵的特性曲线：①H-Q曲线，表示泵的压头与流量的关系。②N-Q曲线，表示泵的轴功率与流量的关系。③η-Q曲线，表示泵的效率与流量的关系。

离心泵的工作点：管路的特性曲线和泵的特性曲线的交点。

并联适用于低阻管路，串连适用于高阻管路。

离心通风机的工作原理与离心泵完全相同。

离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率与效率。

重力沉降的基本原理：一种使悬浮在流体中的固体颗粒下沉而与流体分离的过程。它是依靠地球引力场的作用，利用颗粒与流体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，即重力沉降。重力沉降是从气流中分离出尘粒的最简单方法。只有颗粒较大，气速较小时，重力沉降的作用才较明显。

悬浮在介质中的分散体系质点要受到重力和浮力的作用，其所受的净力为：

F＝V(ρ-ρ0)g式中V为单个质点的体积；ρ和ρ0分别为质点与介质的密度;g为重力加速度。若ρ＞ρ0,则质点下沉；反之则上浮。因此,只要质点与介质的密度不等,质点在引力场作用下就要朝一个方向浓集，或沉于容器的底部或浮于介质的上层。但另一方面,由于质点的浓集,体系出现浓差，因而产生扩散作用。扩散与沉降是两个相对抗的过程。沉降使质点沿着沉降方向浓集；扩散则相反，使质点在介质中均匀分布。质点小时,扩散起主要作用,因而分散体系在动力学上是稳定的。质点大时,沉降起主要作用,质点在重力场中沉降，体系不稳定，粗分散体系即属于这种情况。在中间状态,沉降与扩散成平衡,质点在介质中浓度随着高度不同有一平衡分布。

沉降：是依靠某种力的作用，利用流体与颗粒间的密度差，使质检发生相对运动而分离的过程。

重力沉降：由地球引力作用而发生的颗粒沉降。离心分离:利用惯性离心力来分离液态非均相混合物的机械，常用来从悬浮液分离固体颗粒和纤维状物质，也可用来从乳浊液中分离出重液和轻液。

离心机的主要类型：①三足式离心机②卧式刮刀卸料离心机③活塞推料离心机④管事高速离心机⑤碟片式离心机。

搅拌器的作用原理：搅拌器又电机或直接通过减速装置传动，讲机械能施加于液体，促使液体作旋转运动，其作用原理与泵的叶轮相同，即向液体提供能量。

搅拌器的强化措施：①提高搅拌器转速②抑制抑制搅拌槽内的“打旋”现象，在搅拌槽内安装挡板，破坏循环回路的对称性③控制回流液体的速度和方向。

放大：在刚才上江中型试验所取得的最佳操作条件及搅拌器的工艺参数，经过适当的计算处理，从而获得为涉及工业生产规模所需的搅拌装置的操作条件和数据，这一过程称为放大。工业上的传热过程：①直接接触式传热②间壁式传热③蓄热式传热。

热流量:即单位时间内热流体通过整个换热器的传热面传递给冷流体的热量。

热流密度：即单位传热面积的热流量。

稳定传热：传热系统中各点温度仅随位置变，而不随时间变的传热过程。

热传导：起因与物体内部分子微观运动的一种传热方式。

热传导基本原理：固体内部的热传导是由于相邻的分子在碰撞时传递振动能的结果，气体是由于连续而不规则的分子运动，热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生。

对流传热：是指流体与固体壁面间的热量传递过程，即由流体讲热量传递给壁面，或有壁面讲热量传递给流体的过程。

对流传热的原理：对流传热过程中的机理和热流量许多因素相关，主要依靠流体的质点移动和混合来进行热量传递。

牛顿冷却定律：即单位时间内以对流方式传递的热量与传热面积和温度差正比。

影响对流传热的因素：①流体的种类②流体的相态③流体的性质④流体的流动状态⑤流体的对流状况⑥传热面的形状、大小和位置。

辐射：物体以电磁波方式传递能量的过程。

热辐射：由于热的原因以电磁波的形式向外发射并进行传播能量的过程。

换热器选型原则：①满足生产工艺要求，不论是设计或选型都要必须符合工艺要求。②换热效率要高，以保证有较大的传热系数。③结构简单，使用可靠。④安装、检修、清洗方便。⑤经济性。

单效蒸发：是蒸发时二次蒸汽移除后不再利用，只是单台设备的蒸发。对于单效蒸发，在给定生产任务和确定了操作条件后，通常需要计算水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。

多效蒸发：将一个蒸发器蒸发出来的蒸汽引入下一蒸发器，利用其凝结放出的热加热蒸发器中的水，两个或多于两个串联以充分利用热能的蒸发系统。

蒸发的原理：蒸发过程是浓缩溶液的过程，通过蒸发使溶剂与溶质分离开来，因此，蒸发也是挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的单元操作。

蒸发器的辅助设备主要由除沫器和冷凝器。

真空蒸发：使溶液在减压下蒸发的过程。

多效蒸发的流程：第一效加入加热蒸汽，从第一效产生的二次蒸汽作为第二效的加热蒸汽，而第二效的加热时却相当于第一效的冷凝器，从第二效产生的二次蒸汽又作为第三效的加热蒸汽，如此串连多个蒸发器，就组成了多效蒸发。最后一效的二次蒸汽进入冷凝器，用睡冷却冷凝成水而移除。

蒸发过程的节能措施：①多效蒸发②回收冷凝水的热量③额外蒸汽④热泵蒸发。挥发度 ：表示某种纯粹物质(液体或固体)在一定温度下蒸气压的大小。

相对挥发度：习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比。蒸馏原理：利用液体混合物部分气化时，其中各种组分挥发度差异，使其加以分离的单元操作。

简单蒸馏为间歇操作过程。平衡蒸馏是连续蒸馏过程。

精馏原理：精馏的实质就是利用多次部分气化和多次部分冷凝，以分离液体混合物的操作过程。

恒摩尔流的满足条件：①各组分的摩尔气化热相等②气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略。③保温良好，塔的热损失可以忽略不计。

适宜回流比的选择：全程回流和最小回流比都不能再生产商采用，仅是最大值和最小值。实际采用的回流比应介于两者之间。适宜回流比应通过经济衡算来决定，即操作费用和设备费用之和为最低时的回流比。

理论版：是指离开该塔板的气液两相达到平衡状态的塔板。

塔板的结构：塔板，气体通道—塞孔、溢流堰和降液管等。

填料塔的结构：为一圆形筒体，桶内分层安防一定高度的填料层。

湿基含水量：以湿物料为计算基准，即湿物料中水分的质量分数。

干基含水量：以绝干物料为计算基准，即湿物料中水分的质量与绝干物料的质量之比。

无聊中所含水分：结合水，非结合水，平衡水分，自由水分。

干燥器分类：厢式干燥器、带式干燥器、真空耙式干燥器、转筒式干燥器、喷雾干燥器、沸腾干燥器、气流干燥器、冷冻干燥器、红外干燥器、微波干燥器。

粉碎：是记住机械力将大块固体药物制成适宜程度的碎块或细粉的操作过程。

粉碎度：又称粉碎比，是药物在粉碎前的粒径与粉碎后的粒径之比，它是检查粉碎操作效果的一个重要指标。

粉碎机理：药物被粉碎时，收到外加的作用力，其内部相应产生应力，当内应力超过药物本身的分子间力时即可引起药物的破碎，使药物的表面积增大，从而使机械能转化为表面能。

粉碎方法：①循环粉碎和开路粉碎。适用于粗碎或为进一步细碎做准备的粉碎。②干法粉碎和湿法粉碎。适用有刺激性、毒性。③单独粉碎和混合粉碎。④低温粉碎。多用于熔点低，常温下有热可塑性保留挥发性有效成分的药物。

提取原理：浸润阶段，溶解阶段，扩散阶段，置换阶段。

固液提取工艺流程：单管单级浸渍提取，索氏提取，温浸法。热回流法，单级循环提取，单罐错流提取，加压提取，半连逆流续提取，连续逆流提取，连续混流提取。

板式塔和填料塔的比较

(1)填料塔操作范围小,当液体负荷过大时,容易产生液泛;当液体负荷较小时,填料表面不能很好地润湿.设计良好的板式塔,则具有较大操作范围.(2)填料塔不易处理易聚合或含有固体悬浮物的物料,由于填料易被堵塞,切不易清洗,宜采用板式塔.(3)气液传质过程中,需要移去反应热和溶解热,因板式塔易于在塔板上安装冷却盘管,易用板式塔.同样,当有侧线出料时,填料塔不如板式塔方便.(4)处理量小,或所需的塔径不大时,应选用结构简单,造价低廉的填料塔.(5)对热敏性物系,宜采用填料塔.因填料塔内的滞液量较板式塔少,物料在塔内的停留时间短.(6)对易起泡物系,填料塔更适合,因填料对泡沫有限制和破碎作用

(7)对腐蚀性物系,因填料便于耐腐蚀材料制作,故多采用填料塔

(8)填料塔压力降较板式塔小,因而对真空操作更适宜。

恒沸精馏流程图：在恒沸精馏塔I中部加入接近恒沸组成的乙醇-水溶液,塔顶加入苯.精馏时,沸点最低的三组分恒沸物由塔顶蒸出,经冷凝并冷却至较低的温度后在分层器分成为:上层苯相,下层水相.其中苯相回流入I塔作回流,苯作为挟带剂循环使用.I塔釜残液为高纯度乙醇.分层器中的水相进入塔II以回收其中的苯.II塔塔顶所得的恒沸物并入分层器中,塔II釜残液为稀乙醇,可用普通精馏塔III回收其中的乙醇.III塔釜残液几乎是纯水,在操作中苯是循环使用的,但因有损耗,故隔一段时间后需补充一定量的苯。

萃取精馏流程:原液加入萃取精馏塔的中部,添加剂酚在靠近塔顶处加入,以使塔内各板的液相中均保持一定比例的酚,沸点最低异辛烷由塔顶蒸出,在酚加入口以上设置少数的塔板以捕获少量被气化的酚,避免从塔顶逸出,塔顶这些少数塔板为酚的吸收.因萃取剂的挥发性一般很小,吸收段仅一,二块板即可。

萃取精馏与恒沸精馏的比较

(1)恒沸精馏添加剂必须与被分离组分形成恒沸物,而萃取精馏无此限制,故萃取精馏添加剂选择范围广泛

(2)恒沸精馏添加剂被气化由塔顶蒸出,此项气化热消耗较大,尤其是当馏出液比例较大时,其经济性不及萃取精馏

(3)由于萃取剂不断由塔顶加入,故萃取经理不宜用于间歇操作,而恒沸精馏从大规模连续性生产至小型间歇精馏均能方便地操作。

第三篇：制药设备设计任务书

制药设备设计任务书

班级:09制药2学号:0910541216姓名:帅泽炜

设计题目：20kt/a 阿司匹林合成车间工艺初步设计

设计内容和要求：

1、查询资料，掌握阿司匹林生产的前沿动态，进行合成工艺的比较，并按照资料的 数据进行设计；

2、根据药厂厂区建设的基本要求，进行药厂总平面图的设计；

3、物料衡算、设备选型；

4、进行合成车间设备布置平、立面图的绘制；

5、紧扣 GMP 的要求，使设计完全达到 GMP 的要求；

6、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、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备 一览表（包括工艺流程中的所有设备、管道和仪表）、车间工艺平面布置说明、车间技术要求；

2、药厂总平面图、工艺平面布置图一套；

3、带控制点工艺管道流程图；

注：所有设计都要满足 GMP 的要求，图纸全部使用 A3 纸，使用手工作图的方法。

第四篇：制药工程工程原理考核大纲

《制药工程原理与设备》考核大纲

课程名称：《制药工程原理与设备》 课程编号：G131048 课程性质：专业教育必修课

所属院部：食品科学与制药工程学院 学时学分：32学时，2学分

适用专业：制药工程专业（本科）二年级学生

考核目标：

知识考核目标：要求学生掌握动量传递、热量传递和质量传递的三传理论及其在食品工程中的应用，即研究食品工程单元操作的基本原理与应用。

能力考核目标：要求学生能够应用食品工程原理基本的理论知识和相关的规律，为以后的工作打下坚实的基础。考核内容及要求： 绪论

理解：《制药工程原理与设备》的学习方法

掌握：制药工程与单元操作的概念，三大传递过程的本质、单位换算 应用：计算物料衡算和能量衡算的方法 第一章 流体流动

理解： 常用管子、阀门、管件及管道连接方法 掌握：流体静力学基本方程式，连续性方程，柏努力方程式及其应用，流动阻力及其计算方法，降低管路系统流动阻力的途径。

应用：连续性方程、柏努力方程、常用流量测量仪表——孔板流量计和转子流量计的应用、流体在管内的流动现象。第二章 输送设备

理解：离心式通风机、鼓风机、压缩机、真空泵、加料装置等的结构特点。带式、链螺旋式输送机的结构和特点，气力输送装置的工作原理和系统组成

掌握：离心泵的工作原理，离心泵的主要性能参数和特性曲线，离心泵工作点和流量调节。汽蚀现象、气缚现象、安装高度、操作注意事项、容积式泵的流量调节方法。

应用：离心泵的类型及选用方法，往复泵、旋转泵、旋涡泵、磁力驱动泵和蠕动泵的结构和特点。第三章 液体搅拌

理解：搅拌功率功率的计算

掌握：常见搅拌器及其特点，搅拌器选型。

应用：打旋现象及其危害，全挡板条件，导流筒安装方式，均相液体搅拌功率的准数关联式子，搅拌器的强化措施。第四章 萃取 理解：液液萃取流程，萃取设备选择，中药材成分、中药材提取类型、超临界流体及其性质，超临界流体CO2特点，超临界CO2萃取原理及装置组成。

掌握：药材有效成分提取机过程及机理，多功能提取罐的结构和特点，平转式连续提取器和罐组式逆流提取机组的工作原理。

应用：分配系数、萃取剂的选择性，常用的萃取剂和提取辅助剂，药材的常用提取方法、固液提取过程的工艺计算。第五章 沉降与过滤

理解：沉淀槽、悬液分离器、管式离心机、蝶式离心机、气体净化方法。掌握：重力沉降速度、过滤操作基本概念，恒压过滤的计算。

应用：离心沉降、旋风分离器的结构和工作原理；半框压滤机的结构和工作原理，典型的膜过滤操作机器特点，空气净化专用过滤器机器特点。第六章 吸附与离子交换

理解：吸附等温线、固定床吸附过程、典型的离子交换设备。

掌握：吸附基本原理，熟悉吸附的概念、分类及常用的吸附剂。离子交换树脂的分类及工作原理、应用：常用吸附剂、吸附剂再生方法、离子交换树脂特性。第七章 传热

理解：传热基本方程式，间壁传热过程，换热器主要性能指标，稳态传热和非稳态传热，傅里叶定律，对流传热系数的影响因素及准数关联式。

掌握：间壁传热过程计算，典型间壁式换热器的结构、特点及选型，传热过程强化。

应用：导热系数及其意义，稳态热传导过程计算，对流传热过程及其温度分布，对流传热系数的一般准数关联式。第八章 蒸发

理解：蒸发设备及其选型；单效蒸发流程；多效蒸发流程及节能措施。掌握：蒸发过程物料与热量衡算；真空蒸发。应用：蒸发器的辅助设备；查阅图表。第十章 蒸馏与吸收

理解：传质学基础，吸收的基本概念与理论，蒸馏的基本概念与理论

掌握：填料吸收塔的计算，双组分连续精馏的计算，气液平衡相图、精馏的原理和计算、蒸馏设备的基本结构，填料塔和筛板塔等蒸馏设备的基本结构及吸收和解吸的过程。

应用：双组分理想溶液的气液平衡、精馏原理、精馏操作塔板数的求法。恒沸精馏和萃取精馏的原理，熟悉水蒸气蒸馏的原理和特点。第十一章 干燥

理解：湿空气的热力学性质，湿空气的湿—焓图，湿物料的基本性质，湿物料常压热风干燥过程的机理，干燥过程的物料及热量衡算

应用：湿空气的湿—焓图，湿物料常压热风干燥过程的计算 第十二章 药物粉体生产设备

理解：粉碎筛分混合的原理及其设备，粉碎、混合方法 应用：药筛种类，粉碎、混合方法。第十三章 典型剂型生产设备

理解：丸剂、片剂设备、胶囊剂机械，快速混合制粒机，安瓿洗涤、注射剂灌封设备，平板式铝塑泡罩包装机、自动制丸机。

应用：压片机、胶囊填充机、安瓿洗涤、注射剂灌封机的构造和基本原理 第十四章 制药工程设计

理解：制药生产车间的工艺设计和设备选型，前处理、提取车间布置原则，制剂车间分类。

应用：总体设计；车间设计，工艺设计原则。考核类型：考试(闭卷)

记分方式：期末考试、平时成绩均采用百分制。课程成绩由三部分组成。一部分是理论考试（70%），考查学生对基本知识、基本理论的掌握程度；一部分是实验教学成绩（15%），考查学生实验的授课情况；一部分是平时成绩，包括作业成绩和考勤（15%），考查学生平时的学习情况和出勤情况。考核时间：120分钟

试题类型：选择题、填空题、简答题、连线、判断、论述、计算题 教材及主要参考书：

教材：王志祥主编.制药工程原理与设备.北京：人民卫生出版社，2011年，第2版.主要参考书目：

[1]夏清，陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社，2005年 [2]姚日生.制药工程原理与设备.高等教育出版社，2007年

第五篇：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)