制药工程设计

1、年产3000万片硝苯地平缓释片车间设计 姓名：王宝潼 学号：20132211 专业：制药工程 指导老师：刘启民 概述3 1生产制度4 1.1设计纲领4 1.2生产班制4 1.3产品规格及包装形式4 2工艺路线及车间流程设计4 2.1设计概述4 2.2工艺流程介绍5 2.3工艺流程图6 3物料衡算7 3.1物料衡算的基础7 3.2物料衡算的基准7 3.3物料衡算的范围7 3.4原辅料的物料衡算8 4设备的选型9 4.1工艺设备选型的步骤10 4.2制剂工艺设备的选型10 4.3包装工艺设备的选型16 5车间（设备）布置18 5.1车间设计原则18 5.2车间平面布置18 参考文献20 致谢21

2、21 概述 高血压是当今世界最常见的心血管疾病之一，也是心脑血管疾病的主要危 险因素。流行病学研究显示，目前全球有高血压患者6亿人，高血压患病率约 为10%,欧美一些发达国家为20%o我国高血压患病率约为12%,现有高血压 患者超过2亿人，且每年以300万人的速度增长硝苯地平缓控释剂，使血药浓 度在24小时内处于相对稳定状态，患者口天和夜间的平均血压都明显下降。该 药与长效血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)联合用药，可起协同作用，能使昼夜收 缩压和舒张压均稳定下降，达到平稳降压的要求，对减轻高血压靶器官的损害 十分有益。且能达到24小时平稳降压的目的，减少服药次数，降压效果明显。 本课题研究的

3、目的是在大量数据资料的基础上，模拟年产3000万片硝苯 地平缓控释片车间设计，并画出车间设计图规模化生产硝苯地平缓控释片。而 硝苯地平的缓释剂型，既有效地提高了疗效,又减少了病人的服药次数从而有效 的降低高血压病发的危险。 1生产制度 1.1设计纲领 本车间年生产硝苯地平缓控释片3000万片。每批生产300万片，一年生产10批。 1.2生产班制 批生产周期约为16小时，按每天两班，每班8小时组织生产。 1.3产品规格及包装形式 产品规格：O.Olg/片，8片/板 产品包装形式：内包装为铝塑泡罩，2板/小盒，外包装为瓦楞纸箱，100盒/箱 2工艺路线及车间流程设计 2.1设计概述 2.1.1课题

4、名称 课题名称：年产3000万片硝苯地平缓控释片车间设计 2.1.2设计依据 本设计以片剂车间生产实习的现场观察学习和收集的数据为基础，以中国药典和相关材料 作为依据，同时参考已有SFDA和制药行业执行的医药设讣技术规定、药品注册管理办法、 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。 2.1.3设计内容 (1) 文字部分：设计任务书、设计说明书。 (2) 图纸部分：工艺流程图，车间平面布置图。 2.1.4设计原则 (1) 本设计为片剂车间，在设计中严格遵照GMP和洁净厂房设计规范等标准进行 设计。 (2) 对设备的选择，应考虑其是否能够完成生产任务，且具有节能高效，经济

5、方便，实用 可行，符合GMP生产等优点。 (3) 为保证控制区的洁净度要求，采用全封闭的空调系统。 (4) 遵守防火，安全，卫生，环保，劳动保护等相关规范制度。 (5) 严格质量管理制度，推行质量责任制，严格工艺设计质量。 2.2工艺流程介绍 制剂的工艺流程是以保证实现处方的功能主治为LI的，紧紧围绕功能主治的要求，对药物 的处理原则、方法和程序所作的最基本的规定。它决定着制剂质量的优劣，也决定着该制剂大 生产的可行性和经济效益。工艺流程的选择要根据药物的性质、制剂剂型以及药物的类别要求、 生产可行性、生产成本等因素来决定。 本次设计采用湿法制粒，将原料硝苯地平180 LI粉碎和十二烷基硫酸钠

6、，疑丙基中基纤维 素先进行等量，递升法混合充分混合，然后加粘合剂适量制软材，过20目筛，制湿粒，湿粒 于60-C烘干，18 0筛整粒加硬脂酸镁做润滑剂，压片。 根据硝苯地平缓释片的用法和用量，决定本次设计釆用单剂量包装容器，选用泡罩式包装。 是用优质铝箔为背景材料，背面上可印上药品名称、用法、用量等。8片/板，2板/小盒，每 盒中含说明书一份；外包装为纸箱，100盒/箱，每箱中含出厂合格证一张。应遮光，密封， 在干燥处保存。 2.3工艺流程图 3物料衡算 物料衡算是所有工艺讣算的基础，通过物料衡算可以确定选用设备的容积、台数、主要尺 寸。 3.1物料衡算的基础 物质的质量守恒定律是物料衡算的基

7、础，即进入一个系统的全部物料必等于离开系统的全 部物料，再加上过程中的损失量和在系统中的积累量。 IG1=LG2+EG3+EG4 式中：EG1输入物料量总和； EG2-输出物料量总和； 工G3物料损失量总和； XG4物料积累量总和。 当系统内部积累量为零时，上式可以写为： IG1=LG2+EG3 3.2物料衡算的基准 （1）对于间歇式操作过程，常釆用一批原料进行计算； （2）对于连续式操作过程，可以采用单位时间产品数量或原料量为基准进行计算。物料消 耗的结果应列成原材料消耗定额和消耗量表，在讣算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算 入。 3.3物料衡算的范围 在进行物料衡算时，经常会遇到比较复

8、杂的计算。为了计算方便，一般要划定物料衡算范 根据衡算目的相和对象的不同，衡算范圉可以是一台设备、一套装置、一个工段、一个车 间、一个工厂等。衡算范围一旦划定。即可视为一个独立的体系。凡进入体系的物料均为输入 项。离开体系的物料均为输岀项。本设计以一个工段为单位进行计算【1叭 3.4原辅料的物料衡算 假设每一步骤中物料的损耗均为1%，外包不损耗物料则，物料衡算过程及结果（以 批产量为基准单位kg/批） 每批10万片，每盒2板，每板10片J00盒/箱。 共需生产 3000000怡=375000板 3000000/ （2*8） =187500 盒 187500/100=1875 箱 假设每一步骤中

9、包装的损耗均为2%, 1875.98=1913个纸箱 187500/3.98=191300 个纸盒 375000力.98=382653 板 4设备的选型 4.1工艺设备选型的步骤 4.1.1工艺设备选型依据 A、该设备符合国家有关政策，可满足药品生产的要求，保证药品生产的质量，安全可鼎, 易操作、维修及清洁。 B、该设备的性能参数符合国家、行业或企业标准，与国际先进制药设备相比具有可比性, 与国内同类产品相比具有明显的技术优势。 C、具有完整的、符合标准的技术文件9 10】。 4.1.2制药设备GMP设计通则的具体内容 A、设备的设计应符合药品生产及工艺的要求，安全、稳定、可幕、易于清洗、消毒

10、或灭 菌，便于生产操作和维修保养，并能防止差错和交义污染。 B、设备的材质应该严格控制。与药品接触的零件均应选用无毒、耐腐蚀，不与药品发生 化学反应，不释放出微粒或吸附药品的材质。 C、与药品直接接触的设备内表面及工作零件表面，尽可能不设计有台、沟及外露的螺栓 连接。表面应平整、光滑、无死角，易于清洗和消毒。 D、设备应不对装置之外的环境构成污染。 F、在易燃易爆环境中的设备，应采用防爆电器并设有消除静电及安全保险装置。 G、设备设讣应标准化.通用化.系列化和机电一体化。 4.1.3设备选型说明 在设备选型方面必须满足药品生产管理规范的要求，考虑先进、可靠、节能、便于操 作、清洁和维修等因素，

11、以选用国内先进设备为主。固体制剂的生产过程中有许多发尘量大的 工序，因而在这些工序中选用的设备都具有很好的防尘能力，多为密闭式或半密闭式。 4.2工艺设备的设计与选型 4.2.1粉碎 根据物料衡算，本设计每批需粉碎原料硝苯地平32.18kg,要求ISOElo设计1个小时粉碎 结束为了满足粉碎要求和物料需要，所选机器的工作能力要求大于32.18kg/h粉碎设备选用常 州市强生制药机械有限公司生产的WFJ型超微粉碎机组。 粉碎机组（简称机组）是消化况WFJ型微粉吸收日本细川公司的技术，结合我国实际情 况研制成功的一种先进粉体机械。该机组具有技术性能稳定、噪音低、耗电省、生产效率高、 造型美观和占地

12、面积小等优点，符合GMP要求。主要简介如下： 三技术参数: 型号 WFJ-15 WFJ-20 WFJ-30 WFJ-60 生产能力（kg/h） 10-200 10-400 30-800 50-1200 进料粒度（mm） 10 10 10 15 出料粒度（忖） 80-320 80-320 80-320 80-320 总功率（kw） 13.5 22.5 46 84.15 主转速（rpm） 5800 5800 3800 3200 夕卜行尺寸（长X宽X 4000 x1200 4000 x1250 6640 x1300 7500 x2300 高)(mm) x2700 x3000 x3960 x4530

13、重量（kg） 850 1200 1500 3200 选择一台WFJ-15,工作一个小时。这样既可以满足要求，乂有足够的弹性。 4.2.2筛分 本设计每批需筛分原料硝苯地平32.18kg,要求筛选180目。设计筛分工作时间不超过 lh则所选机器的工作能力要求大于32.18kg/ho 本设计筛分设备选用新乡市宏达振动设备有限责任公司生产的XZS旋振筛（复旋式振动 筛）是一种高精度筛分机械，特别适用于细粒、微分的分级处理。旋振筛（复旋式振动筛）可 用于干式、湿式筛分，可叠加多层筛面，筛框及筛面可用多种材料及结构形式，全封闭结构， 无粉尘溢散。筛分最细至500 U或0.028mm,过滤最小可至5微米。

14、分级筛选，可筛一至五层筛 网,能同时进行二至六个等级的分选或过滤。符合GMP的要求 -最大入筛网规_有效筛面直有效筛面 名称 （KW） 料粒度 格径（mm）积（m2） 00 0.4 XZS-8 0.07 00 5 000 ZXS-1 1.5 600 XZS-1 2.2 000 XZS-2 2.2 500 XZS-2 3.7 XZS-6 20 30 302-500 El /英 50 寸 50 60 330 0.08 550 0.24 920 0.64 1500 1.65 18502.85 23504.2 选择一台XZS-600,工作一个小时 4.2.3混合设备 根据物料衡算本设计共需混合原料硝苯

15、地平32.18kg,羟丙基甲基纤维素4.732kg,十二烷 基硫酸钠1.577kg,共32.18+4.732+1.577=37.839kgo因物料很少，本设计混合设备选用江苏无 锡市湖山制药机械厂生产的V型混合机。简介如下： 本机用于可颗粒状物料的混合；山二个不对称筒体组成，物料可作纵横方向流动，混合均 匀度达99%以上；本机利用真空吸料，密闭状态下作业，内部无传动机构，洁净、卫生无死角， 符合GMP要求。满足本设计递升法混合以达到充分混合的U的。 寸长X宽X髙 (mm) x600 xllO x650 xl85 x650 xl85 x850 x242 0 回转总 高度D(mm) 1450 18

16、50 1850 245。 X1400 x300 0 x300 xl450 x310 0 x1600 xl600 x33 0 370 10 31OOo 0 x1600 x345x38 60 390 3790 0 表5-4V型混合机技术参数 0 VHJ5 00 VHJ2 00 VHJ3 00 VHJ5 000 VHJ1 500 VHJ1 VHJ 2000500 VHJ2 VHJ 3000 生产能 力kg/次 10 50 80 100 200 300 400 500 600 混和时 间(min) 4-8 6-10 6-10 6-10 6-10 6-10 8-1 0 2 10-1 10- 12 容 积

17、 (m3) 0.05 0.2 0.3 0.5 1 1.5 2 2.5 3 筒体转 速(r/min) 12 12 12 12 10 10 10 10 10 电机功 率(kw) 0.55 1.1 1.1 2.2 4 4 7.5 11 11 1100 1780 1800 2500 2950 3190 380 4100 430 选择一台VHJ200混合机，用时约6J0分钟。 4.2.4制粒设备 根据物料衡算本设计每批共制粒约225kg。加上水70kg共294.84kg为了满足生产需要 设计2小时制粒结束，则所选机器的工作能力要求大于294.8的47.42kg/h制粒设备选用江阴 伟翔机械制造有限公司生

18、产的YK-100摇摆式颗粒机。适用于制药、化工、食品等行业，将潮 湿的粉末状物料制成颗粒，亦可粉碎块状的干物料。 工作原理：通过机械传动使滚筒往复摆动，将物料从筛网中挤出制成颗粒或粉碎制 粒。 应用范围：该机适用于制药、化工、食品、轻工等行业。 主要参数如下: 型号 YK-100 YK-100 生产能量(kg/h) 30-200 200-300 电机功率(kw) 1.1 2.2 滚筒转速(r/min) 55 55 摇摆角度(o) 360 360 滚筒直径(mm) 120 0160 外形尺寸(mm) 700X400X1050 1000X80X1300 重量（kg）80100 计划分两次投料，每次

19、约147.42kg。需2个小时。 4.2.5烘干设备 根据物料衡算本设计每批共制需烘干物料291.89kg。含水量约设计烘干工作时间不超 过1 h则所选机器的工作能力要求烘干物料20%的水291.89x20%=58.37kg为了最大限度的利用 资源 型 每 散 电 风 外 配 配套烘 号 次干燥 热面 加热功 机功率 形尺寸 套烘车 盘（只） 水量（kg） 积 率（kw） (kw) (mm) （辆） (m1) A-0 RXH- 60 15 6-9 0.45 1570 *1200*21 40 1 24 RXH- 120 23 15 0.45 2530 2 48 A-I *1200*21 60 A

20、-II RXH- 240 48 30 0.9 2530 *2160*21 60 4 96 RXH- 360 72 45 1.35 3490 6 144 A-III *2160*22 00 本设计选用RXH-A-0的热风循环烘箱一台，需1个小时。 21 4.2.6整粒总混设备 根据物料衡算本设计每批共制需整粒物料229.57kg。设讣整粒丄作时间不超过1 h 为了最大限度的利用资源，则所选机器的工作能力要求大于229.57kg/h满足生产需要整粒设 备选用型号为KZL-140型整粒机 主要用途及特点;本机适用于中西药、食品、化工颜料及饲料等行业颗粒的破碎及整理。 经各种造粒工艺及设备所得到的颗粒

21、形状及规格各异。将造粒后的颗粒经本机高速旋转的刀片 组切割后，经网板排出，便可得到形状及规格基本一致的颗粒。本机全部零件釆用不锈钢 制造，表面抛光，装拆与清洗十分方便。 主要技术参数 型号 KZL-140 KZL-180 生产能力（kg） 50-300 100-400 筛网孔径（mm） 1-5 1-5 筛网直径（mm） 140 180 电机功率（kw） 0.75 1.5 转速(r/min) 400-2850 400-1450 调整范围（r/min） 340-2000 190-1000 机重（kg） 100 150 外型尺寸（LxWxH） 800 x700 x900 800 x700 x1100

22、 本设计1次投料，需1个小时。批投药量为220kg设计工作时间不超过1 h ,可考虑GHL 系列高速混合机则所选机器的工作能力要求大于229.57kg/h,该系列有如下规格”综合考虑，可 选择GHL-600型高速混合制粒机，生产能力为280kg/批，符合生产要求。 GHL系列高速混合机 项 目 规格 名称 单 10 50 150 200 250 300 400 600 800 位 容积 L 10 50 150 200 250 300 400 600 800 产量 kg 3 15 50 80 100 130 180 280 350 /批 混合 300/ 200/ 240/ 180/ 180/ 1

23、40/ 106/ 80/ 80/1 速度 m 600 400 360 270 270 220 155 120 20 混合 1.5/2 4/5. 6.5/ 13/1 18.5/ 22/ 26/3 功率 kw 2 5 8 9/11 9/11 6 22 30 4 切割 0.85/ 1.3/ 2.4/ 4.5/5 4.5/ 4.5/5 9/1 功率 kw 1.1 1.8 3 .5 5.5 5 6.5/8 1 9/11 本设计1次投料需1个小时。 4.2.7压片设备 根据物料衡算设计整粒工作时间不超过4 h则所选机器的工作能力要求大于 3000000/4=750000片每小时，本设计压片设备选用GZPL

24、-620系列双出料高速压片机。主要用 途：适用于制药、化工、电子、食品等行业，将颗粒状原料压制成圆形片、异形片。 工作原理及结构特点：通过机械转盘上的上、下冲杆沿轨道作升降运动，完成加料，充填, 压片，出片的连接动作。采用PCL控制，为双压式结构。并配有震动式旋转除粉筛MJ 技术参数如下 型号 PG 45 PG 55 PG 65 冲模数 最高产量 45 405,000 55 495,000 65 585,000 (tablets/h) 最大压片直径 (mm) 最大异形长轴尺 25 16 13 25 19 16 寸(mm) 最大填充深度 20 16 16 (mm) 最大片厚(mm) 8 最大主压

25、力 (kN) 最大预压力 100 16 (kN) 额定功率(kW) 13.2 电源 3AC“80V/50Hz 外形尺寸 (LxWxH) (mm) 1,380 x1,510 x2,000 设备重量(kg) 空载噪声值(dB 3,140 85 (A) 本设计选用PG 45型号每批需压片300万片S使用2台GZPL-620系列PG 45型号双出料 高速压片机约3.6个小时。 21 4.3包装设备选型 包装是生产的最后一道工序，也是非常重要的一道工序，影响着产品的最终质量。包装的 LI的在于达到密封，防湿、热和光及卫生条件。 4.3.1铝塑包装机械 根据硝苯地平缓释的生产需要，约用3小时左右将300万

26、片用铝塑包装，375000板。考 虑损耗需要包装382653板。则每小时需包装382655=76531板需告诉包装机。选用锦州理想 包装机械有限公司生产的DPH型平板式铝塑泡罩包装机。 型号 冲裁 次数（次/ 分） 生产 能力（版/ 时） 电源 总功率 包装 材料（毫 米） 外形 尺寸（毫 米） 整机 重量（千 克） DPH13 30-80 15000 PVC 2200 x 1200 0 8.8KW 250 x0.25 820 x1670 380V/ PTP 220V 50Hz 250 x0.02 DPH-2 60-16 30000 9KW PVC 2600 x 2000 50 0 380V/

27、220V 250 x0.25 850 x1780 50Hz PTP 250 x0.02 选用DPH-250型平板式铝塑泡罩包装机一台需包装2.5个小时。 4.3.2自动装盒机 根据硝苯地平缓释的生产需要约用3小时左右将375000板,每两板一盒，包装成187500 盒，考虑损耗需包装191300个纸盒，则每小时需包装63766盒 选用上海罗圣包装器材有限公司生产的LS-100自动装盒机2台需67766/ （8400 x2） =3.8 小时。 型号包装速 电源总 电耗能 外形尺 整机重 度（盒/分 功率寸（毫米） 量（千克） 钟） LS-80 80-120 1.2KW 380V 50HZ 1KW

28、 1250 x1 200 x1600 1000 LS-100 120-14 1.2KW 380V 1250 x1 1200 0 50HZ 1KW 400 x1600 硝苯地平缓释的生产需要约用1小时左右将191300个纸盒，每100盒一箱，包装成1875 箱，考虑损耗需包装1913个纸箱。采用人工包装，约用2小时 设备一览表 设 备 型号 粉碎设备 WFJ15型超微粉碎机 筛分设备 XZS-600旋振筛 混合设备 VHJ200混合机 制粒设备 YK-100摇摆式颗粒机。 烘干设备 RXH-A-0的热风循环烘箱 整粒设备 KZL-140型整粒机 总混设备 GHL-600型高速混合制粒机 压片设备

29、 GZPL-620系列双出料高速压片机 铝塑包装机械 DPH型平板式铝塑泡罩包装机 自动装盒机 LS-100自动装盒机 5.车间(设备)布置 5.1车间设计原则 固体制剂车间GMP设计原则及技术要求工艺设计在固体制剂车间设计中起到核心作 用，直接关系到药品生产企业的GMP验证和认证。 应遵循以下设计原则和技术要求： 根据GMP及其洁净厂房设计规范(GB 50073-2001)和国家关于建筑、消防、环保、 能源等方面的规范设计。 (2) 固体制剂车间在厂区中布置应合理，应使车间人流、物流出人口尽量与厂区人流、物 流道路相吻合，交通运输方便。山于固体制剂发尘量较大其总图位置应不影响洁净级别较高的

30、生产车间如大输液车间等。在生产过程中产生的容易污染环境的废弃物的专用出口，避免对原 辅料和内包材造成污染。 (3) 若无特殊要求，生产内别为丙类，耐火等级二级。洁净度300000级、温度18C26C、 相对湿度45 %65%。 (4) 充分利用建设单位现有的技术、装备、场地、设施。要根据生产和投资规模合理选用 生产工艺设备，提高产品质量和生产效率。设备布置便于操作，辅助区布置适宜。为避免外来 因素对药品产生污染，洁净生产区只设置与生产有关的设备、设施和物料存放间。空压站、除 尘间、空调系统、配电等公用辅助设施，均应布置在一般生产区。 (5) 粉碎机、旋振筛、整粒机、压片机、混合制粒机需设置除尘

31、装置。热风循环烘箱、高 效包衣机的配液需排热排湿。各工具清洗间墙壁、地面、吊顶要求防霉且耐清洗啊。 5.2车间平面布置 5.2.1车间布置平面图 该车间生产类别为丙类，耐火等级为二级，结构形式为单层框架，层高为5.10m；洁净控 制区设吊顶；吊顶高度为2. 70m；车间内的人员和物料通过各自的专用通道进入洁净区，人 流和物流无交义。整个车间主要出入口分三处，一处是人流出人口，即人员由门厅经过更衣进 入车间，再经过洗手、更洁净衣进入洁净生产区、手消毒；一处是原辅料人口，即原辅料经过 脱外包山传递窗送入：另一处为成品出口。车间内部布置主要有湿法混合制粒、烘箱烘干、压 片、高效包衣、铝塑内包等工序。

32、 产生粉尘的生产岗位如粉碎筛分、制粒干燥、整粒总混、压片等布置有前室及除尘间。产 热较大的设备如烘箱、干燥器均设有机械室将辅助装置隔离，以改善洁净区环境。 5.2.2车间产尘的处理 发尘量大的粉碎、过筛、制粒、干燥、整粒、总混、压片等岗位，需设计必要的捕尘、 除尘装置。产尘室内同时设置回风及排风，排风系统均与相应的送风系统连锁，即排风系统只 有在迭风系统运行后才能开启，避免不正确的操作，以保证洁净区相对室外正压。工序产尘时 开除尘器，关闭回风；不产尘时开回风，关闭排风。 5.23车间排热、排湿及臭味的处理 容器具清洗等散热、散湿量大的岗位，除设计排湿装置外，也可设置前室，避免由于散湿 和散热量大而影响相邻洁净室的操作和环境空调参数。烘房是产湿、产热较大的工序，如果将 烘房排气先排至操作室内再排至室外，则会影响工作室的温湿度。将烘房室排风系统与烘箱排 气系统相连，并设置三通管道阀门，阀门的开关与烘箱的排湿连锁，即排湿阀开时，排风口关。 此时烘房的湿热排风不会影响烘房工作室的温度和气流组织。铝塑包装机工作时产生PVC焦 臭味，故应设置排风。排风口位于铝塑包装热合位置的上方。 5.2.4走廊的设置 走廊的设置不仅是人物流通道，保证了消防安全通道畅通；使洁净区与外界有一定的缓冲, 保证了生产区域的洁净；使非工作者不影响生产。而且洁净走廊的设置，使用暖气采暖成为可 能