年产100吨桑黄多糖提取分离工艺的设计.doc

毕 业 设 计 题目：年产100吨桑黄多糖提取分离工艺的设计 学 生： 郑玉鹏 学 号： 201004040231 院 （系）： 生命科学与工程 专 业： 制药工程 指导教师： 秦俊哲 2014 年 5 月 22 日i年产100吨桑黄多糖提取分离工艺的设计摘 要桑黄多糖是国际公认的生物抗癌领域有效率最高的药用真菌提取物。对增强人体免疫功能及治疗疾病等方面都有明显作用。桑黄多糖的药理作用主要有抗癌抗肿瘤作用、增强免疫、抗突变、抗氧化、抗衰老等功能，从机理上来说，它们之间又有一定的相互联系。研究主要集中在抗癌抗肿瘤作用方面，但研究进展较为缓慢。由于目前国内天然桑黄数量非常稀少，而桑黄菌的人工栽培尚处于起步阶段难以形成稳定的医药工业产品来源。因此本设计采用液态深层培养技术进行桑黄菌的大规模培养来获得原料可以缓解这一现状。提取工艺的好坏，直接关系到菌丝体的利用率和后续加工的难易。课题主要进行了桑黄的发酵以及提取分离的生产工艺设计。比较现有提取工艺，选取先进可行的工艺。本设计选用了超声提取等先进工艺，大大提升了提取效率。在工艺条件下进行物料衡算以及能量衡算，选择材质，尺寸和换热合适的反应器，然后进行平面布局的设计、人员配比、经济效益估算、劳动保护、“三废”处理。整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的，设计结果满足工程设计要求、药品生产质量管理规范要求。根据计算,做出药厂总平面布置图、工艺流程图、车间平面布置图、车间立面布置图和非标准设备的装配图五张图，设计说明书一份。关键词：桑黄多糖,提取分离,发酵,工艺设计the design of the polysaccharide extraction and separation process that will produce 100t polysaccharideabstractpolysaccharide is internationally recognized as the most efficient biological anticancer field of medicinal fungi extract. it has obvious effects on strengthening humoral immune function and treating disease. polysaccharide pharmacological effects are anti-tumor effects, enhance immunity, anti-mutagenic, anti-oxidation, anti-aging and others, from the mechanism, it has a certain linkages between them. research focuses on the role of anti-tumor cancer, but the study progress was slowly. because the number of domestic natural phellinus is very scarce, and cultivated phellinus is still in the initial stage，it is difficult to be the stable source of pharmaceutical products.this design adopts the submerged culture of phellinus igniarius to obtain materials ，it can alleviate this situation.the quality of extraction process is directly related to the utilization of mycelium and subsequent processing of difficulty. the subject was mainly about the fermentation and extraction of phellinus separation process design. compared with the existing extraction technology, select advanced and feasible technology. this design uses the ultrasonic extraction and other advanced technology, greatly enhance the efficiency of extraction. count mass balance and energy balance under process conditions, choose the materials, size and suitable changing heat of the reactor, then design the layout, the staff ratio, economic estimates, labor protection, three wastes treatment. the whole design process is carried out according to the design specifications and standards，design results meet engineering design requirements, pharmaceutical gmp requirements.according to the calculation, five assembly drawings was made， pharmaceutical general layout, process flow chart, workshop layout, workshop elevation and the assembly drawing of non standard equipment, a design specification.key words: polysaccharide； extraction and separation；ferment； process design目 录摘 要iabstractii1 总论11.1概述11.1.1产品简介11.1.2产品行业生产现状11.2设计依据11.3应用及深度11.4设计原则21.5工厂组成21.6产品方案及建设规模21.7生产制度及劳动定员22 总图运输32.1概述32.2总平面布置的依据32.3总平面布置的原则32.4总平面布置42.4.1厂区划分42.4.2总平面布置图42.5技术经济指标42.6总图运输53 工艺63.1概述63.2原辅料质量标准63.3产品质量标准63.4生产规模及生产安排63.5工艺路线的选择与确定73.5.1常用提取方法73.5.2工艺流程框图73.5.3流程说明73.6物料衡算83.6.1发酵阶段物料衡算83.6.2提取分离精制阶段物料衡算93.7能量衡算93.7.1发酵工段热量衡算103.8设备选型与计算113.8.1发酵车间设备选型113.8.3泵133.8.4储罐133.8.5工艺主要设备一览表133.9车间布置143.9.1生产车间的依据143.9.2车间布置的要求143.9.3生产车间的划分153.9.4生产车间的平面布置153.9.5生产车间的立面布置153.9.6车间工艺平面布置说明164 工艺对非工艺设计的要求184.1土建184.1.1土建设计的依据184.1.2土建及地质要求184.1.3工艺对建筑的要求184.2公用工程结构184.2.1供排水184.2.2供电184.3安全生产184.3.1采暖、通风194.3.2照明、采光194.3.3防雷防静电194.3.4安全与卫生194.4绿化194.5环境保护194.5.1“三废” 的处理20致谢21参考文献221年产100吨桑黄多糖提取分离工艺的设计1 总论1.1概述桑黄是担子菌亚门(basidiomycota)、层菌纲(hymen0mycetes)，非褶菌目(aphy11ophorales)，锈革孔菌科(hymenochaetaceae)，针层孔菌属(phellinus)的大型真菌，具有抑制肿瘤、增强免疫、抗氧化、抗菌、消炎等药理活性1 。大量研究表明桑黄多糖是主要化学成分，也是发挥生物活性的主要物质2。桑黄多糖在国内没有批量生产主要是因为工艺技术不够成熟。本文根据科技前沿论文，对进行提取技术进行工艺设计，从工程技术角度对其作进一步完善。通过物料衡算、能量衡算进行工程分析、制定出设计方案，绘制出车间平面及立面设计图纸等。1.1.1产品简介桑黄是目前国际公认生物治癌领域中有效率排在第一位的药用菌。近几年来，桑黄作为一种新型抗癌真菌，已经引起国际医药工业界与保健品行业不少专家的关注。桑黄多糖药理作用主要有抗癌抗肿瘤、增强免疫、抗突变、抗氧化、抗衰老等，从机理上来说，它们之间有一定的联系3。目前的研究方向主要集中在抗癌抗肿瘤作用方面，但是研究进展较为缓慢4。1.1.2产品行业生产现状韩国对桑黄的开发利用起步比较早,韩国政府于1993年正式许可桑黄成为抗癌剂医药,桑黄被广泛用于抗癌药物的生产;韩国不仅将桑黄用于生产药物和健康食品,还做为养颜、抗皱、防衰老的活性成分添加到护肤品、保健品中。例如:桑黄抗衰老护理套装、桑黄蘑菇面膜巾等。日本将其当成健康食品进口贩卖。美国自2002年开始从日本进口桑黄制剂作为膳食补充剂在本土销售5。国内开发较迟,多以原料形式出口。市场上现有不少用于保健的产品:桑黄子实体颗粒、桑黄超细粉、桑黄菌丝粉、桑黄活性多糖、桑黄活性多糖胶囊、桑黄扶正胶囊、桑黄精、桑黄口服液、桑黄抗癌汤剂等6。1.2设计依据1) 所给设计任务书；2) 有关设计规范和标准，如：药品质量生产管理规范、化工管道设计规范、工矿企业总平面设计规范等。1.3应用及深度年产100吨桑黄多糖提取分离工艺的设计211）设计方案的选择和确定；2）主要原材料和建设材料的安排；3）主要设备的选择与计算；4）劳动定员；5）施工准备和施工组织计划的要求；6）土建及安装工程的要求。1.4设计原则1）满足厂址选择的基本原则；2）满足总平面设计原则；3) 实际原则:安全、有效、可控、经济性、环保性和可行性1.5工厂组成1）生产车间；2）辅助车间；3）公用系统；4）行政管理区；5）生活区1.6产品方案及建设规模产品名称: 桑黄多糖年产量: 年产量100吨(从桑黄发酵液中提取)1.7生产制度及劳动定员发酵车间: 年工作日330天，每天3班，每班8小时，每班15人提取车间: 年工作日330天，每天3班，每班8小时，每班8人质检室: 年工作日330天，每天1班，每班8小时，每班3人动力车间: 年工作日330天，每天2班，每班12小时，每班5人食堂: 年工作日330天，每天1班，每班10小时，每班3人警卫室: 年工作日365天，每天2班，每班12小时，每班2人2 总图运输2.1概述 总平面设计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。总平面设计不协调、不完善，不仅会使工程项目的总体布局紊乱，不合理，建设投资增加，而且项目建成后会带来生产、生活和管理上的问题，甚至影响企业的产品质量和经济效益。 总平面设计知识面广，影响因素多，矛盾也错综复杂。因此在进行总平面设计时，要善于听取和集中各方面意见，充分掌握厂址自然条件、生产工艺特点、运输要求、安全和卫生要求、施工条件和城镇规划等相关资料，按照总平面设计的原则和要求，对个方案进行认真分析和比较，力求获得最佳设计效果。2.2总平面布置的依据1) 设计任务书2) 有关设计规范和标准，如工矿企业总平面设计规范和标准、化工企业总图运输设计规范、化工管道设计规范、采暖通风和空气调节设计规范、化工企业安全卫生设计规范等。3）有关的设计基础资料，如设计规模、产品方案、生产工艺流程、车间组成、运输要求、劳动定员等生产工艺资料。2.3总平面布置的原则1）总平面设计应与城镇或区域的总体发展规划相适应尤其是工业区规划和交通运输规划，是所建企业的重要外部条件。2) 总平面设计应符合生产工艺流程的要求人流、物流分开。生产区、辅助生产区、行政区、生活区分家。以流程为序，避免交叉，方便联系，负荷集中。3） 总平面设计应充分利用厂址的自然条件充分利用厂址地形、地形、地质等自然条件，因地制宜，紧凑布置，提高土地利用率。4） 总平面设计应充分考虑地区的主导风向原料药生产区应布置在全年主导风向下风侧，而洁净区、办公区、生活区应布置在上风侧，以减少有害气体和粉尘影响。5） 总平面设计应符合国家的有关规范和规定6）总平面设计应留有发展余地72.4总平面布置2.4.1厂区划分 根据生产、生活和管理的需要，结合安全、卫生、管线、运输和绿化的特点，将全厂的建筑物划分为若干个联系紧密而性质相近的单元，以便进行总平面布置。厂区划分一般以主体车间为中心，分别对生产、辅助生产、公用系统、行政管理及生活设施进行归纳分区，后进行总平面设计。药厂一般划分为以下几个部分：1） 生产车间：药材预处理与炮制、提取、浓缩、制剂生产车间等；2） 辅助生产车间：机修、电工、仪表等车间；3） 动力设施：锅炉房、供水、冷冻、压缩空气站、变电所、配电房等；4） 贮运设施：原料库、辅料库、包装材料库、成品库、车库、道路等；5） 公用工程：水塔、冷却塔、泵房、消防设施等；6） 环保设施：污水处理、绿化等；7） 全厂性管理设施和生活设施：厂部办公楼、中心化验室、药物研究所、计量站、动物房、食堂医院等；2.4.2总平面布置图2.5技术经济指标据总平面设计依据和原则，为保证设计的质量，需对各方案进行分析比较，其中一项重要内容就是对设计的技术经济指标进行比较。包括全厂占地面积、建（构）筑物占地面积、建筑系数、道路长度及占地面积、绿地面积及绿化率、围墙长度、厂区利用系数等。1）建筑系数 是“建筑占地系数”的简称，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，以百分率建筑系数计算公式如下：厂区利用系数 场地利用系数为厂区内场地利用面积与厂区占地面积之比。建筑系数不能反映全厂土地利用情况，但厂区利用系数则可以，计算公式如下：反映厂区场地有效利用率高低的指标，制药企业的厂区利用率一般为60%-70%。土方工程量 平整场地所需的土方工程量越大，则施工费用越高。应尽量少挖少填，并保持挖填土石量的平衡。从而加快施工进程，减少施工费用。绿地率 由于药品生产对环境的特殊要求，保证一定的绿地率是药厂总平面设计中不可缺少的重要经济指标。公式如下：2.6总图运输 总图运输设计（general drawing）是综合利用各种条件，合理确定工业（园）区、工业企业各种建筑物、构筑物及交通运输设施的平面关系、竖向关系、空间关系及与生产活动有机联系。1）总平面布置 根据建设用地外部环境，工程内容的构成，以及生产工艺的要求，确定全厂建筑物、构筑物、运输网和地上地下工程技术官网（上下水管道、热力管道、煤气管道、动力管道、物流管道、空压管道、冷冻管道、消防栓高压供水管道、通讯与照明电缆电线等）的坐标。2）总图竖向布置 根据厂区地形特点、总平面布置及场外道路的高程，确定目标物的标高并计算项目的土石方工程量。竖向布置和平面布置是不可分割的两部分内容。竖向布置的目的是在满足工艺流程对高程要求的前提下，利用和改造自然地形，使项目建设的土石方量最小，并保证运输、防洪安全。竖向布置有平坡式和台阶式两种。3）交通运输布置 根据人流与货流分流的原则，设置人流出入口，物流出入口和对内、对外采用的运输途径、设备和方法，并进行运输量统计。4）绿化布置 确定厂区的绿化面积和绿化方式及投资。3 工艺3.1概述 生产工艺的设计是工程设计中非常重要的一个环节，本设计其基本程序是根据（生产）设计任务选择并设计技术方案，然后进行物料能量衡算，再进行设备选型和条件设计，最后绘制工艺流程图和厂区及车间布置图，并编制设计说明书。 当工艺流程图比较牢固地确定以后，才能开始详细的工艺设计、设备设计、净化分区和建筑等设施的设计。这时必须添加控制系统，并进行详细的危险性可操作分析，然后完成其他设计任务，最终形成优化的总体设计。依据开发的技术选择合适的工艺路线，设计的同时进行工艺工程方案的优化并完成工艺设计。本工艺选取的依据：1)能保证产品达到预定的质量和要求。2)充分利用原料，以获得较高的收率。3)积极采取成熟的新技术、新工艺、新设备，结合具体条件优化生产线。对尚未连续化生产的品种，其工艺流程尽可能按流水线排布，使产品在生产过程中停留时间最短，以避免产品变色、变质。4)积极慎重地采用先进可靠的工艺指标，在能达到该工艺指标的条件下，尽量减少工艺流程的往返过程，以减少输送。5)充分估计到生产中可能发生的故障，设计工艺流程时考虑到调整的可能性，使生产能正常进行。6)减少环境污染和有利于综合利用。7)有利于保证药品的卫生，避免药品在生产过程中受到污染。8)能保证操作人员的安全生产和向操作人员提供较好的操作条件。3.2原辅料质量标准所用原辅材料均为工业纯度，水为纯化水，浓度自行配制。3.3产品质量标准精制桑黄多糖（去蛋白，脱色）3.4生产规模及生产安排发酵车间: 年工作日330天，每天3班，每班8小时。提取车间: 年工作日330天，每天3班，每班8小时。3.5工艺路线的选择与确定3.5.1常用提取方法1）超声波法提取: 称取1 g干燥的桑黄菌丝体，按料液比1：30加水混匀，在54、240w超声功率下提取39min8。2）热水提取法: 液比1：50，温度90，煮2次，每次2h9。3) ph6.5，酶解温度50，纤维素酶添加量2.5%、果胶酶添加量2.5%、蛋白酶添加量1%，酶解时间120min，超声处理时间20min，料液比1:25(g/ml) ，超声功率500w8。水提法提取率较低，生产效率较低，不适应工业生产。酶解法提取效率高，但是步骤复杂，需要的条件苛刻。超声波法生产过程相对简单，经济效益明显。所以超声波提取法更加适合工业生产。提取分离精制工艺为1. 水提：1:30料液比加水混匀，在54、240w超声功率下提取39min。2. 浓缩：浓缩后体积为原来的1/5。3. 醇沉：80%醇沉12h。4. 离心。5. 去蛋白：5%三氯乙酸处理三次，每次30min，60。6. 脱色：4%等量h2o2脱色45min。7. 浓缩。8. 烘干。3.5.2工艺流程框图超声提取发酵培养浓缩醇沉种子培养离心去蛋白脱色浓缩干燥图3-1 桑黄发酵，桑黄多糖提取分离纯化工艺流程图3.5.3流程说明 本工艺先利用发酵技术产出菌丝体然后进行提取，种子培养配方为葡萄糖3，蛋白胨0.3，磷酸二氢钾0.1，硫酸镁0.05，发酵培养配方为豆饼粉0.5，玉米粉4.0，磷酸二氢钾0.1，硫酸镁0.05，压滤，1:30料液比240w，54超声提取39min。浓缩为原体积1/5。80%醇沉12h，离心，5%三氯乙酸处理三次，60，每次30min，4%等量h2o2脱色45min，浓缩，烘干。3.6物料衡算 物料衡算是物料的平衡计算，是制药工程计算中最基础最重要的内容之一，是进行药物生产工艺设计、物料查定、过程经济评估以及过程控制、过程优化的基础10。它以质量守恒定律和化学计量关系为基础。简单地讲，它是指“在一个特定物系中，进入物系的全部物料质量加上所有生成量之和必定等于离开该系统的全部产物质量加上消耗掉的和累积起来的物料质量之和”。用式（3-1）表示为： （3-1）式中 g进料-所有进入物系质量之和；g生成-物系中所有生成质量之和；g出料-所有离开物系质量之和；g积累-物系中所有累积质量之和；g消耗-物系中所有消耗质量之和（包括损失）；所谓“物系”就是人为规定一个过程的全部或它的某一部分作为完整的研究对象，也称为体系或系统。它可以是一个操作单元，也可以是一个过程的一部分或者整体，如一个工厂，一个车间，一个工段或一个设备。3.6.1发酵阶段物料衡算1）种子罐物料衡算种子罐体积为2000l葡萄糖 20003.0%=60kg蛋白胨 20000.3%=6kg磷酸二氢钾20000.1%=2kg硫酸镁20000.05%=1kg消泡剂20000.1%=2kg水2000-60-6-6-1-2=1929kg产出2t种子液2）发酵罐物料衡算发酵罐20000l豆饼粉200000.5%=100kg玉米粉200004.0%=800kg磷酸二氢钾200000.1%=20kg硫酸镁200000.05%=10kg消泡剂200000.1%=20kg水20000-100-800-20-10-20=19050kg产出1570kg菌丝体，18430kg废水。3.6.2提取分离精制阶段物料衡算1） 提取罐物料衡算第一次提取 100kg菌丝体2.9t水第二次提取 第一次滤渣2.9t水产出100（1-11.6%）=88.4kg滤渣 25.8116t滤液2） 醇沉物料衡算1.1636t浓缩液则需要4.648t乙醇产出11.6kg粗多糖 5.8t乙醇水溶液3） 去蛋白物料衡算200kg干燥粗多糖15l 1.5mol/l三氯乙酸2.785t水产出21.6kg滤渣，2978.4kg滤液4） 脱色物料衡算h2o2 1.5t4%=0.06t3.7能量衡算 能量衡算是以车间物料衡算的结果为基础进行的，所以车间物料衡算是进行车间能量衡算的首要条件11。能量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达形式为能量守恒基本方程：环境输入到系统的能量=系统输出到环境的能量+系统内积累的能量对于制药车间工艺设计中的能量衡算，许多项目可以忽略，车间能量衡算的目的是要确定设备的热负荷，而且在药品生产过程中热能是最常用的能量表现形式，所以能量衡算可简化为热量衡算。当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，根据能量守恒方程式可以得出以下热量平衡方程式： (3-2) 式中 -物料带入设备的热量kj -加热剂或冷却剂传给设备所处理物料的热量kj -过程热效应kj -物料离开设备所带走的热量kj -加热或冷却设备所消耗的热量kj -设备内环境散失的热量kj在热量衡算过程中的，即设备热负荷，是衡算的主要目的。3.7.1发酵工段热量衡算发酵工段工艺过程中，保持发酵温度吸收发酵产热所需冷凝水的量。种子罐： (3-3) q1=12566020+1172620+1042220+1192120+4210192920+1329220=164188320j同理q4=210844816j (3-4) 式中 q1-生物合成热；q2-机械搅拌热；q3-排气带出热；q1=23000254=5520000kjq2=0.3236000.921987=2384640kjq3=0.2 q1=1104000 kjq3=4417987 kjq5近似为零 (3-5)q6=9.4+0.052（26-20） 3600245（26-20）4.210-3=110134 kjq2=-4361196 kj发酵罐：同理q2=-5824199 kj提取罐：q2=45781kj3.8设备选型与计算3.8.1发酵车间设备选型1）种子罐选择型号 aqj2000l公称容积 2000l装液系数80%罐体材质 sus304 sus316l罐体接口 ph、do、温度、接种口、消泡、压力搅拌方式 气升式搅拌2）发酵罐选择型号 aqj20000l公称容积 20000l装液系数80%罐体材质 sus304 sus316l罐体接口 ph、do、温度、接种口、消泡、压力搅拌方式 气升式搅拌3）压滤机选择压滤机采用xz(ma)1250-u3.8.2提取车间设备选型1）超声提取罐选择ctg-5超声提取罐超声波中药提取的主要特点如下：a）提取温度低，可采取低温提取，对热敏性药物不会破坏其药性。b）提取时间短，提取率高，节约药材资源，提高产量，降低生产成本。c）适应于多种溶剂，满足各种提取的需要。d）装有中置式搅拌器，使药材接受超声波更均匀。e）装有回流循环，使药材提取更彻底。技术指标如下：提取罐有效容积：3m3超声波功率：20kw超声频率：28khz5hz超声波振/板采用外置式，分布在罐的四面搅拌电机功率：3kw搅拌转速：21ppm主要材质：内罐体304不锈钢，厚度4mm，提取罐外层材质为304不锈钢，厚度3mm2）浓缩器的选择选用单效浓缩器技术参数如下：容积 1500l主要材料 ss304蒸发能力 500l/h3）醇沉罐的选择选用jc-6000型醇沉罐技术参数如下：容积 6000m3换热面积12m3搅拌功率 1kw4）烘干机的选择选择bdgc-eh-s-9单箱电烘箱工艺参数如下：箱体材质 优质彩钢板保温板输出功率 0-9kw电压 三相380v10%，220v10%5）去蛋白罐和脱色罐选型均采用3000l搪玻璃罐3.8.3泵 需要工作范围大，适应性强、可输送含有固体颗粒，易结晶的介质且抗腐蚀性能好，叶轮开式结构，不易堵塞的泵。泵设计有轴向间隙调整机构，可降低磨损对泵性能的影响。查化工设备手册选择ea型耐腐蚀泵12。表3-1, ea型耐腐蚀泵性能参数表型 号叶轮形式流 量扬 程转 速功率m3/hmr/minkwea25-200e5.51629001.53.8.4储罐聚丙烯材质的储罐能储运绝大多数无机酸、碱、盐类溶液和部分有机溶剂，是安全、高效的耐腐蚀设备。3.8.5工艺主要设备一览表3.9车间布置3.9.1生产车间的依据1）有关的设计规范和规定，如建筑设计防火规范、化工企业安全规范卫生设计、工业企业厂界噪声标准、爆炸和火灾风险环境电力装置设计规定、药品质量生产管理规范、采暖通风和空气调节设计规范等。2）有关的设计基础资料车间布置设计在工艺流程设计、物料衡算、能量衡算和工艺设备设计之后进行的，因此，一般以具有一下基础资料：不同深度的工艺流程图，如初步设计的带控制点的工艺流程图。物料衡算、能量衡算的结果，如各种原料、中间品的数量、组成及性质；三废的数量、组成和处理方式。工艺设备设计结果，如设备一览表，各设备的外形尺寸、重量、支撑形式、操作条件及保温情况等。厂区的总平面布置图，包括本车间与其他车间及生活设施的联系、长区内人流、物流分布情况等。其他相关资料，如车间定员及人员组成情况，水、电、汽等公用工程情况，厂房情况等。表3-2， 工艺设备一览表序号设备名称型号规格外形尺寸单机功率数量1种子罐aqj2000l2kw122发酵罐aqj20000l7kw123压滤机xz(ma)1250-u5410156013703 kw24超声提取罐ctg-523kw25贮罐pp36浓缩器单效浓缩器57去蛋白罐搪玻璃反应罐2 kw18脱色罐搪玻璃反应罐2 kw19离心机ss10001950156010507.5 kw110烘干器bdgc-eh-s-99 kw111泵ea型耐腐蚀泵1.5 kw1612醇沉罐jc-60001 kw813配液罐搪玻璃反应罐2kw13.9.2车间布置的要求一般需满足以下：1） 本车间与其他车间及生活设施在总平面图上的位置，力求联系方便、短捷。2） 满足生产工艺及建筑、安排和装修要求。3） 合理利用车间的建筑面积和土地。4） 车间内采取的劳动保护、安全卫生及防腐设施。5） 人流、物流通道应独立设置，并尽可能避免交叉往返。3.9.3生产车间的划分 一般由生产部分（一般生产区和洁净区）、辅助生产部分、和行政生活部分组成。1）辅助生产部分：物料净化用室、原辅料外包装清洁室、包装材料清洁室、灭菌室；称量室、配制室、设备容器具清洁室、清洁工具洗涤存放室、洁净工作服洗涤干燥室；动力室、配电室、化验室、维修保养室、通风空调室、冷冻机室、仓库。2）行政生活部分：人员净化用室（雨具存放间、管理间、换鞋室存外衣室、洁净工作服室、空气吹淋时）；生活用室（办公室、厕所、淋浴室）。3.9.4生产车间的平面布置进行车间平面布置时，要做到工艺流程合理，总体布置紧凑，厂区环境整洁，满足制药生产的要求。根据生产规模、生产特点以及厂区面积、地形、地质等条件的不同，车间布置形式可采用集中式和单体式。集中式是指将车间的生产区辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内，反之若将其分别布置在几栋独立的厂房内为单体式。一般地，对于生产规模较小，且生产特点（主要指防火防爆等级和毒害程度）无显著差异的车间，常采用集中式，如小批量的医药、农药和精细化工产品，其布置多采用集中式。厂房的平面布置形式有长方形、l型、t型、型等，其中长方形厂房具有结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光、通风效果较好等优点，本设计也采用长方形厂房平面设计。一般原料药厂房单层厂房的宽度不宜超过30m，多层宽度不宜超过24m.厂房的常见宽度有9m、12m、15m、18m、和24m。宽度较大的厂房内设有立柱，立柱的跨度一般为6m，对有走廊的厂房，内走廊跨度一般为3m.3.9.5生产车间的立面布置车间的立面布置主要指设备的布置。设备的布置主要是确定工艺设备的空间位置及管道、电气仪表管线的走向和位置，从而为进一步确定建筑物的平面尺寸和里面尺寸提供依据。设备布置需满足以下要求：1） 满足生产工艺要求设备的排序尽可能按照工艺流程进行布置，避免物料的交叉往返。一般计量罐、高位槽、回流冷凝器等在较高层，反应设备在较低层，过滤器、储罐等设备在最底层。设备的排列方法可据车间宽度和设备尺寸来确定。对于中等宽度（12-15m）的车间，厂房内可布置两排设备，两排设备集中在厂房中间，而在两边流出操作位置和通道。同时还要考虑操作间距、操作位置、运输通道。此外，要在设备与设备之间与建筑之间留有一定的安全距离。2） 满足安装和检修要求 凡通过楼层的设备应在露面的适当位置设置吊装孔，当厂房较长（36m）时，吊装孔应设在中央，多层楼面的应在吊装孔附近设一大门，以便吊装的设备顺利进出。釜式反应器蒸发器等可直接悬挂在露面或操作台上，此时应在楼面或操作台的相应位置预留出设备孔，设备孔可做成正方形剩余处装上防滑板，圆形则不需要，但是安装时只能从上往下。3） 满足土建要求 凡属笨重设备及运转时可能产生很大震动的设备，如粉碎机、压缩机、真空泵等尽量安装在底层，同时其操作台基础不能与建筑物的柱、墙连在一起。操作台尽可能高度统一，避免平台支柱的零乱和重复。4） 满足安全卫生和环保要求 采光效果良好，考虑加强自然和对流通风，中药车间药材含有大量气味、空气中含有大量粉尘及提取车间产生的大量热量，良好通风具有很重要地位。甲类车间又称防爆车间其应是单层的，不能有死角。防火墙是直接设置与建筑基础上或相同耐火极限的钢筋框架上的不燃烧体，其耐火极限不小于4h。为环保，对于凡产生腐蚀性介质的设备，其基础及设备附近地面、强、樑、柱等建筑物都应采取防护措施。3.9.6车间工艺平面布置说明 本设计综合考虑提取罐的自身尺寸和其他设备及车间布置需要，以新版gmp规范为指导，将整个厂区设置成长36米，宽15米的厂房，一楼相近设置了安全门，且通道敞亮、明显，方便遇到意外事故时人员快速逃生。西安地区常年东北风，特将提取车间设置在车间西南方向，可减少厂房清洁压力。一层车间布置：厂房一层高度为4.5m，厂房走廊宽度设为3m，洁厂房外墙厚为0.48m，内墙为0.24m房门开向如图所示，以满足净化及消防需要，并可以减少污染。设有男卫、女卫及淋浴设施方便工人的工作生活。提取车间为厂区主要车间，包材等原料由西侧门送入，原料药材由投料口加入，成品经西侧缓冲区进入d级洁净区加工。厂房另设有一些辅助设施，如监控记录室、洁具室和缓冲间，其中监控记录室主要是对提取所投物料的产品批次、生产任务、生产日期、不合格项目等进行记录和监控，以方达到可控、可查的目的。本设计严格遵守人物流不交叉的原则，且车间设计以方便生产和运输为目的。提取车间技术要求：（1） 本工房为丙类（闪点60的可燃液体；可燃固体）生产车间。（2） 耐火等级为二级。（最多允许层数不限；防火墙间最大允许占地面积：单层7000，多层4000。）的构筑材料应于厂房耐火等级相适应，一级耐火等级的厂房，由钢筋混凝土结构的楼板、屋顶和砌体墙组成；二级和一级相似，但所有材料的耐火极限可适当降低。（2）本工房生产区域需排热排湿，其墙面、地面、顶棚需防酸防碱。（3）有视镜孔的设备如多功能提取罐dtq-2。（4）本工房设排风设施。（6）提升机选用货物电梯，载重2t。（7）图中阴影部分表示d级控制区，净化空调设臭氧发生器；室内地坪做水磨石流坪，墙壁刷瓷漆；隔断及吊顶用彩钢板；管线暗敷。（按照洁净等级不同，制药车间可以分为不作要求的生产区，10万级或低于1万级的控制区、1万级或局部100级的洁净区)（8）化验室工作台均为不锈钢工作台。（9）本车间一层门厅、换鞋、更衣室等房间安装舒适性空调，夏季送冷风。4 工艺对非工艺设计的要求4.1土建4.1.1土建设计的依据 按gmp的要求进行总体规划具体设计；根据国家现行的对建筑在三废、环保、消防及有关各种设计的规范与规定，本项目的可行性研究报告和初步设计的要求，有关总图，工艺设计资料和工艺平面布置草图，规划申报和有关部门对方案的审查意见进行设计。4.1.2土建及地质要求1） 车间底层的室内标高应高出室外地坪0.8米。2） 耐久年限及等级：40年，建筑等级为3级。3） 地面仿照：建筑物主要承重结构材料有钢筋混凝土结构建筑，梁柱、楼板、楼梯为钢筋混凝土框架结构，墙用砖或其他材料。4.1.3工艺对建筑的要求1） 厂房高度为,13.5m，总宽度为16m;2） 生产中地面要求光滑、平整、无细缝，耐腐蚀、耐冲击，不集聚静电，易除尘清洗等；3） 各层厂房设有楼梯，主要楼梯坡度为45；4） 建筑物门窗不得用木材，以免腐蚀或受潮长菌，造成污染。门框不得设门槛。4.2公用工程结构4.2.1供排水 在选择厂址时确有丰富的水资源时，可考虑药厂的自有供水系统，供水量根据每个生产车间及各动力车间、辅助车间的各自用水量相加而得。水质以制得合格的饮用水为要求。供水已城市供水为主，须经污水处理站处理的污水则应由专门的管网送污水站处理。4.2.2供电 电能是药厂的主要能源之一，来自发电机，主要动力有煤、核能、水利发电，产生的电能依靠配电网送到各处车间级辅助系统。为确保药厂、车间、工序生产用电，要采用多路送电。药厂同时设有变电所、配电系统等。照明电压为220v。4.3安全生产4.3.1采暖、通风 采暖、通风、空调与净化工程均离不开向厂方输送空气流。 冬季将空气流加热可使厂方供暖；以加热制冷的手段调节场内温度及湿度； 以一定流量送风可将厂房内发生的粉尘、有害气体带走；通过不同的初、中、高效空气过滤器组合达到不同洁净等级（30000、局部100级）的空气净化要求；安装送风机，通风管系统，在过滤器后设有送风口，确保洁净度。4.3.2照明、采光 单层厂采用全面照明，照明包括工作照明和事故照明。 照明配电箱需挂墙固定，洁净厂房的应急安全出口和疏散通道转角设标志灯，疏散通道标志灯应暗甫在地面以上0.8米处。 洁净区主要工作室照度为300勒克斯，万级洁净区采用吸顶式灯。4.3.3防雷防静电防雷 防雷装置与其他接地物之间保持足够的安全距离。防静电 制药企业特别重视防静电，应消除起电原因及通过物理化学方法消除已有静电。4.3.4安全与卫生 药厂安全卫生设计主要包括防火、防爆、防毒及职业卫生等多项内容。秉持“安全为了生产，生产必须安全”基本原则。对于中药厂产生的粉尘及有机气体，应从设备管道的密封性着手，防止器泄露或将其控制在最低限度。生产中采用防爆电器，如防爆电机，防爆开关。设置建筑隔断及疏散通道，厂房每层楼梯设疏散通道。车间、工序应配置消防栓及合适灭火器。厂房内设有必要的更衣淋雨设施及工作服等防护用品。操作者远距离控制自动操作，定期进行职业卫生检查。4.4绿化 为保护环境，减少污染，使厂区环境优雅，本工程厂区道路两侧、建筑物周围及厂区空地上种植树木和草坪，进行充分绿化，净化室外空气。4.5环境保护 根据环境保护法规和文件，其污染物的排放必须达到国家或地方规定的标准和符合环境保护的有关法规。 中药厂厂所产生的废渣、废液、废气不可避免，处理之前首先应考虑的事如何减少生产过程中三废的产生量。 4.5.1“三废” 的处理 1）废水 废水的处理方法是先进行“清浊”分流，用物理法出去悬浮物，生物化学法进行二级、三级的处理，处理后的废水也可在厂内循环使用。废水排放的ph应为7或接近7。对于生产中酸碱的使用产生的有机废水的处理，先经过化学法回收，在利用活性污泥法处理。2)废渣废渣主要有生产过程中化香树果序浸提后产生的粉末渣以及脱色的药渣。 药渣的处理本设计制药厂每天约产生200千克菌丝体渣，处理量小的