【大学课件】制药工艺设计习题库-----第十章 制药车间设计各论

复习思考题1、车间设计包括哪几大组成部分。2、与中药提取车间相比，化学制药车间一般具有哪些特点。3、生物发酵车间的特点有哪些。4、中药前处理和提取车间的特点有哪些。5、与原料药车间相比，制剂车间的有哪些特点。6、基因工程车间的特点有哪些。设计题1、试设计年产260吨甲磺酸培氟沙星车间。要求进行物料衡算、能量衡算、设备选型、车间布置，并绘制带控制点的工艺流程图。工艺流程及设计条件如下第一部分设计任务一、产品名称及产量甲磺酸培氟沙星260吨/年二、年工作日及生产班制年工作日30天/年生产班制三班/天第二部分生产工艺选择和工艺流程设计一、生产工艺选择本项目设计产品生产工艺资料由建设单位提供。工艺资料包括各步反应化学方程式、原辅料配比、操作条件、操作周期、各步收率及原辅料、中间体、成品等物化性质等等。生产工艺介绍（一）生产方法甲磺酸培氟沙星生产采用化学合成法，以诺氟沙星作为起始原料，经过甲基化、成盐、精制等化学、物理过程生产甲磺酸培氟沙星产品。（二）工艺过程及工序划分本车间分三个工段，第一工段为培氟沙星制备，它以诺氟沙星为原料，经过甲基化而得；第二工段为甲磺酸培氟沙星制备；第三工段为甲磺酸培氟沙星精品制备。（三）化学反应方程式HCHOHCOHCOHH5C2NNHNOFCOHH5C2NNNOCH3FCH3SO3H2OC2H5OHCOHC2H5NNNOCH3FCH3SO3H2H2O二、工艺流程设计（一）工艺流程简述1甲基化依次向甲基化罐（R1101）中加入诺氟沙星（药用98）17695公斤、甲酸（855）32382公斤、甲醛（367）19111公斤，加热至100，开始回流2小时；降温至80加入活性炭885公斤，再升温至100，回流半小时；降温至60，加入乙醇（805）15218公斤，搅拌5分钟后放料，趁热压滤至中和罐（R11022）。2中和接甲基化罐溶液，搅拌，冷却，加入氨水（12）保持反应温度不超过45。当反应液PH值在7075时，停止加氨水。静止1小时，放料，用去离子水洗至PH值在6065，后甩料3小时。检验，保证收率99以上，合格品待用。3成盐在成盐罐（R1201）中加入合格的甲基化物（含量97，水分8）14041公斤，乙醇（825）73012公斤，然后加入甲烷磺酸（999）4268公斤。升温至78，回流1小时；降温至60，加入活性炭562公斤；升温至78，回流1小时。出料，压滤至结晶罐（V1205）。趁热放料至桶中然后转移至冷库中使之冷却结晶，后离心分离。用95的乙醇洗涤，分离液回收至粗母蒸馏岗位。成品检验，保证收率92，合格品至精制岗位。4精制在精制罐（V1304）中加入乙醇（860）49708，粗品升温至45，至溶解；加入活性炭824，升温至78，回流30分钟，压滤至结晶罐（V2101）。趁热放料至桶中然后转移至冷库中使之冷却结晶，后离心分离。用乙醇（95）洗涤，分离液回收至精母蒸馏岗位，保证收率89。合格后进干燥室自然干躁，除湿至产品。5粗母蒸馏将粗品母液在蒸馏罐（V1209）加热蒸馏，收集蒸馏物，当温度达到90时，停止加热，10分钟后将残液收集到粗品母液储罐。6精母蒸馏将精母液在蒸馏罐（V1307）加热蒸馏，收集蒸馏物，当温度达到85时，停止加热，10分钟后，将残液收集到储罐。7乙醇蒸馏在蒸馏罐（V1309）将95的乙醇加热蒸馏，收集蒸馏物，当温度达到82时停止加热，残液弃去。三、甲磺酸培氟沙星设计条件（一）甲基化收率995投料含量为98的60公斤诺氟沙星31934,得甲基物333366843公斤折干折纯6107公斤,含量97,含水量8理论量得6138公斤实际684397186107公斤收率6107/6138995（二）成盐收率93投料甲基物333366843公斤，得粗品甲氟8487公斤折干折纯7901公斤，含量98，含水量5（理论量得8496公斤）实际848798157901公斤收率7901/849693（三）精制收率89投料粗品甲氟8487公斤折干折纯7901公斤，得精品甲氟7543公斤折干折纯7094公斤，含量99，含水量5理论量得7970公斤实际754399157094公斤收率7094/89（四）单程收率99593898235粗母液与精母液的甲基物回收率分别为2和3。单批共回首甲基物得305公斤（折干折纯）。再经三部工段的处理（收率分别为995，93，89）得精品甲氟70941947288公斤。总收率实收精品量（折干折纯）/理论精品量7288/857185032、试设计一年产200吨盐酸林可霉素车间。要求进行发酵车间的物料衡算、能量衡算、设备选型、车间布置，并绘制带控制点的工艺流程图。工艺流程及设计条件如下第一部分设计任务一、产品名称及产量盐酸林可霉素200吨/年二、年工作日及生产班制年工作日300天/年生产班制三班/天第二部分生产工艺选择和工艺流程设计一、生产工艺选择本项目设计产品生产工艺资料由建设单位提供。工艺资料包括各步反应化学方程式、原辅料配比、操作条件、操作周期、各步收率及原辅料、中间体、成品等物化性质等等。生产工艺介绍（一）生产方法盐酸林可霉素生产采用发酵法，经过发酵、提取等生物、物理过程生产盐酸林可霉素产品。（只进行发酵车间的车间，提取车间不做要求）（二）工艺过程及工序划分发酵车间分三个工段，即三级发酵岗位。二、工艺流程设计（一）工艺流程概述（二）岗位及操作（1）酶化岗位1液化罐加水325T，开搅拌，空气搅拌，投淀粉65T；2用30NAOH调PH至6065，投入淀粉酶8；3升温，开直接进气阀，当温度升至70时，保温1H4升温至90，保温2H5打料，经喷淋器降温至60，打料入糖化罐；6用36HCL调PH至4045。加糖化酶8，保温601620H7用NAOH调PH至50，准备开泵打料；8先关糖消毒罐空气保压阀，再开主排气阀，使罐压降至0；9开消毒罐打料阀，打完后立即关泵；10开罐底蒸汽阀，开取样口蒸汽阀，再开直接蒸汽阀，开物料管蒸汽阀；11温度升至120（1/2）维持30分钟，降温至30，取样送检，含糖量3940为合格，然后至糖计量罐。（2）消毒岗位A、氨水消毒1打开真空泵。对氨消毒罐进行排空，通入适当的水（2/3）；2开蒸汽阀，升温至120，保持30分钟；3开喷淋降温至30；4通入液氨，氨与水的体积比为12；5开出料阀，将罐中氨水压至计量罐。B、硫酸铵消毒罐将约1T硫酸铵，45T水加入到硫酸铵消毒罐中，其中硫酸铵含量约为2025，通蒸汽升温至120，压力为02MPA左右，消毒约05小时后，关蒸汽阀，开空气阀，使压力保持为02MPA,避免与其它物质滋生，同时往夹套中通冷水，冷却至30后送入硫铵计量罐中。C、黄豆油消毒1打开真空泵，对油消毒罐进行排空；2打开进料阀，利用真空抽出油桶中的油至消毒罐中，约12H3通入水蒸汽加热至130，保温1H，并打开保压阀，保持压力在02MPA4开喷淋水，对罐降温，并停止通蒸汽，约1H后，温度降至30；5开出料阀门，将油压至计量罐中。（3）发酵岗位A、一级发酵（小罐发酵）1向小罐里投入按比例配好的混合原料（淀粉、豆粉、葡萄糖、KH2PO4、碱液）112T；2通入120130的蒸汽对管道小罐，原料消毒30MIN3通水冷却降温至30，通入空气控制压力在002MPA,，菌种培养48H4培养好的菌种压至中罐，清洗管道，排污，排夹套中的冷却水。B、二级发酵先加营养液335T，开搅拌，加水23MIN约1T，通蒸汽加热至120，保温，保持压力为1214MPA,消毒30MIN，通入冷却水降温至30，加菌种152T，采用机械搅拌与空气搅拌的混合搅拌，保持罐内压力为002MPA,温度为30，培养24H，送入大罐。C、三级发酵1打开人孔，加入培养基（基础料）PH7580,加CACO3缓冲剂稳定PH值。2补糖（碳源）30，已消毒，使达到25T；3开蒸汽阀，消毒30MIN（P01011MPA，T120），降温至30以下移种，将二级发酵后的培养基打料进三级发酵罐，使体积达到7T左右；4通常一批料加黄豆油（含量40）5，加硫铵（N源）1T左右，氨水（35）约100，PH控制在6570，氨水还有抑菌作用，防止染菌。氨水的进料管应单独使用；5物料发酵时，生化反应和机械搅拌均产生一定热量，需通过蛇管冷却降温，使罐内温度维持在30，降温水分两种当外界气温较低时，直接用常温水，当气温较高时，使用10的冷却水；6三级发酵周期通常为180210H,045H，P004MPA；45140H，P002MPA；140210H,P004MPA；7本岗位为半连续性操作，在发酵过程中放料称为带放。通常第4天开始带放，第一次56T，之后每10天一次带放，带放量逐次减少。通常第一批待放15T，待放物料需取样送检。三、盐酸林可霉素设计条件给定任务年产量200吨盐酸林可霉素的车间工艺设计工作日300天/年收率总收率06盐酸林可霉素中含有游离林可霉素的百分含量为825每千克盐酸林可霉素中含有0842十亿个单位的林可霉素以天计算、物料单位为KG（一）、基础物料衡算（1）一级发酵基础料（KG）葡萄糖1391，玉米浆19585，淀粉5935，黄豆饼粉11186，硝酸钠1392，硫酸铵785，碳酸钙2770，豆油1178，磷酸二氢钾073，消泡剂393，硅油314，水413319。（2）二级发酵基础料（KG）葡萄糖632345，玉米浆78343，淀粉247275，黄豆饼粉2669，硝酸钠11589，硫酸铵27475，碳酸钙92316，豆油35325，硝酸铵27338，消泡剂11775，水179340。（3）三级发酵基础料（KG）液化糖1046503，玉米浆14915，淀粉11775，黄豆饼粉30615，硝酸钠90668，硫酸铵36895，碳酸钙8635，豆油30223，磷酸二氢钾2551,硝酸铵30223，消泡剂35325，硅油58875,氯化钠6908，水7052636。硝酸补料（KG）液化糖7345934，硫酸铵23550，氨水105975。3、试进行年产25亿袋板蓝根颗粒剂的提取车间工艺设计。要求进行提取车间的物料衡算、能量衡算、设备选型、车间布置，并绘制带控制点的工艺流程图。工艺流程及设计条件如下第一部分设计任务产品规格10克/袋产品标准符合中国药典2005版年工作日300天，三班生产，日有效工作时间20小时。第二部分生产工艺选择及流程设计1原料炮制板蓝根除去杂质，洗净，润透，切厚片，干燥、经过紫外灯消毒。2取板蓝根11662T，至多能在提取罐中加饮用水煎煮二次，第一次加药材6倍量饮用水煎煮2小时，第二次加药材4倍量饮用水煎煮