《制药设备及工艺设计》课程教学大纲

1、制药设备及工艺设计教学大纲课程编码： 课程英文译名：Pharmaceutical Equipment and Technology Design课程类别：专业必选课 开课对象：制药工程专业开课学期：第6学期学 分：2学分 总学时：32学时 讲 课：32学时一、说 明【目的任务】本课程是制药工程专业的专业必选课之一。主要是讲述化学合成、生化制品的反应工程与设备，中药和化学药的分离工程与设备，药品制剂工程与设备，制药工艺流程设计，制药车间布置设计，工程技术经济，GMP和环保等知识，目的让学生掌握药品工业生产的制药设备、工艺流程、工艺设计及工程经济等知识，培养学生的工业生产及工程技术观念。本课程的任

2、务是使学生通过理论学习，掌握现代药物生产从原料到制剂的全部工业生产方法及设备，掌握反应器的操作与设计，分离方法和分离设备的特性、选择和设计，制剂的生产设备与流程，并初步具有进行设计药品生产的整个生产工艺的基本理论知识和实验技能，毕业后能够从事药品生产车间的操作、管理和开发工作。【教学安排】本课程为考查课，在第6学期完成，总学时数为32学时。二、学时分配章节内容学时绪论1一粉碎及筛分设备2二混合与制粒设备2三反应设备3四膜分离设备2五冷冻与结晶设备2六增湿、减湿与净化空调系统设计2七制药工程项目设计的基本程序2八工艺流程设计3九物料衡算3十能量衡算及热力学数据的估算2十一工艺设备设计与选型2十二

3、车间布置设计2十三管道设计2十四非工艺设计项目2合计32三、课程内容与教学要求绪论（1学时）【教学要求】了解制药设备与工艺设计的重要性、特点；了解学习制药设备与工艺设计的意义。【教学内容】一、制药设备与工艺设计的重要性二、制药设备与工艺设计的特点三、学习本课程的意义第一章 粉碎及筛分设备（2学时）【教学要求】掌握粉碎、筛分的定义及工作机理；了解常用粉碎、筛分设备的结构、工作原理和应用范围。【教学内容】一、粉碎设备的概述、锤式粉碎机、球磨机、振动磨、气流粉碎机二、筛分设备的概述、振动筛、摇动筛、回转叶轮动态分级机、新型气流筛分机第二章 混合与制粒设备（2学时）【教学要求】掌握混合、制粒的定义及工

4、作机理；熟悉常用混合、制粒设备的结构、工作原理和应用范围。【教学内容】一、混合的概述、混合机理、混合度、影响混合的因素、混合设备、容器旋转型混合机、容器固定型混合机、混合设备选型的基本原则、混合过程常见的强化方法二、制粒的概述、湿法制粒原理、湿法制粒方法与设备、干法制粒及设备、喷雾制粒及设备、制粒新技术液相中晶析制粒技术和熔融制粒技术、制粒技术的发展趋势第三章 反应设备（3学时）【教学要求】掌握搅拌设备的组成；掌握搅拌器的类别与选型；熟悉发酵设备的分类与特征；熟悉常用搅拌设备的工作过程。【教学内容】一、搅拌设备的组成、搅拌器的工作原理、搅拌器的类别与选型、搅拌器的放大二、发酵设备的分类与特征、

5、机械搅拌式发酵罐、自吸式发酵罐、鼓泡塔式发酵罐、气升式发酵罐、其他类型发酵罐简介第四章 膜分离设备（2学时）【教学要求】了解膜分离过程的特点；掌握膜分离的定义、分类和膜分离过程；熟悉常用膜分离设备的结构、工作原理和应用范围。【教学内容】一、膜分离技术发展简史、膜分离过程的特点二、膜的定义、膜的分类、膜的性能、膜分离过程三、膜分离设备；板式膜过滤器、管式膜过滤器、折叠筒式膜过滤器、中空纤维膜分离器、螺旋卷式膜分离器四、膜分离的应用实例；应用于抗生素的浓缩与纯制、应用于维生素C生产第五章 冷冻与结晶设备（2学时）【教学要求】掌握冷冻、结晶的定义及工作机理；熟悉常用冷冻、结晶设备的结构、工作原理。【

6、教学内容】一、冷冻设备工作原理、冷冻干燥机、冷冻离心机、冷冻设备验证二、结晶设备工作原理、冷却搅拌结晶器、真空式结晶器、结晶设备验证第六章 增湿、减湿与净化空调系统设计（2学时）【教学要求】了解空气增湿、减湿的意义；熟悉净化空调设备的结构、组成和选择；掌握洁净室的排风装置和防排烟设计；了解片剂、针剂车间净化措施。【教学内容】一、空气增湿的意义、空气减湿的意义二、增湿、减湿过程工作原理，空气增湿方法及设备，空气减湿方法及设备三、净化空调设备及系统选择；空调设备的选择、净化空调系统选择及注意事项四、片剂车间净化措施；片剂生产的特点、片剂车间的除尘措施五、针剂车间净化措施；工艺特点、针剂车间净化措施

7、、原料药精、烘、包净化措施第七章 制药工程项目设计的基本程序（2学时）【教学要求】了解项目建议书的内容、目的及意义；了解可行性研究的内容、意义；熟悉设计任务书的内容及作用；掌握三段设计的划分及设计深度。【教学内容】一、制药工程工艺设计的内容、特点与分类二、设计前期工作的目的和内容、项目建议书、可行性研究、厂址的选择三、设计中期工作阶段；，初步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计阶段四、设计后期工作阶段五、制药工程设计常用规范和标准目录六、设计资料的收集；设计所需数据及资料、资料的来源第八章 工艺流程设计（3学时）【教学要求】了解工艺流程是车间设计的关键步骤；掌握流程设计的程序和方法，会选定判据进

8、行方案比较；掌握回收、套用、节能、安全、控制等流程技术处理，完善流程的方法；掌握各种流程图，特别是带控制点流程图的内容和绘制方法。【教学内容】一、工艺流程设计概述；工艺流程设计的重要性、任务和成果、原则二、工艺流程设计的基本程序；工程分析及处理、工艺流程框图、方案的比较与选择、设备工艺流程图、初步设计阶段带控制点的工艺流程图三、工艺流程设计的技术处理；确定生产线数目、确定操作方式、保持主要设备的能力平衡、提高设备利用率、要考虑全流程的弹性、以化学单元反应为中心，完善生产过程、合理设计各个单元操作、工艺流程的完善与简化第九章 物料衡算（3学时）【教学要求】掌握物理过程的物料衡算；掌握化学反应过程

9、的物料衡算；熟悉连续的物料衡算；熟悉物料流程图。【教学内容】一、物料衡算概述；物料衡算的作用和任务、类型、基本理论、基本方法和步骤、计算数据说明二、物理过程的物料衡算；吸收过程的物料衡算、蒸馏过程的物料衡算、干燥过程的物料衡算、萃取过程的物料衡算、物理过程的物料衡算解析方法三、化学反应过程的物料衡算；简单的反应器、复杂的反应器四、连续过程的物料衡算；串联、并联和旁、循环五、物料流程图第十章 能量衡算及热力学数据的估算（2学时）【教学要求】了解热量衡算在工艺设计中的作用和目的；掌握能量衡算基本方程、物理和化学热效的计算和估算，会进行单元过程和全流程的能量衡算；掌握加热剂、冷却剂及其它能量消耗的计

10、算。【教学内容】一、能量衡算概述；能量衡算的目的和意义、依据和必要条件，能量守恒的基本方程，热量衡算的分类二、热量衡算；设备的热量平衡方程式、单元设备热量衡算的步骤、热量衡算应注意的问题、有效平均温差三、常用热力学数据的计算；热容、汽化热、熔融热、升华热、溶解热、燃烧热第十一章 工艺设备设计与选型（2学时）【教学要求】了解工艺设备设计与选型的目的和意义；掌握设备设计与选型的原则；掌握定型设备的选择步骤；了解制剂设备的选型与安装。【教学内容】一、工艺设备设计与选型的目的和意义、工艺设备的分类和来源、工艺设备设计与选型的任务、设备设计与选型的原则、工艺设备选型与设计的阶段、定型设备选择步骤、非定型

11、设备设计的内容二、制剂设备的选型与安装；制剂设备的特殊性、制剂设备的GMP验证第十二章 车间布置设计（2学时）【教学要求】了解车间布置在工艺设计中的作用和目的；掌握车间总体布置，以及设备和通道布置的原则，并学会运用这些原则，分析和解决项目布置的具体问题；掌握GMP制度与精、烘、包工序设计的原则；了解多功能车间设计原则；掌握车间布置图的内容和绘制。【教学内容】一、概述；车间布置的重要性和目的、制药车间布置设计的特点、车间组成、车间布置设计的内容和步骤二、车间的总体布置；厂房形式、厂房平面布置、厂房立面布置、辅助车间和行政生活部分的布置三、设备布置的基本要求；满足GMP的要求、满足工艺要求、满足建

12、筑要求、满足安装和检修要求、满足安全和卫生要求、设备的露天布置四、洁净车间设计技术；洁净区环境控制要求、净化空调系统的空气处理、管理、原料药“精、烘、包”工序和制剂车间布置设计第十三章 管道设计（2学时）【教学要求】掌握管道设计的内容和方法；掌握常用管道、阀门及管件的作用及应用；掌握管道布置的原则和布置方法；掌握管道布置图绘制；了解管道保温、热膨胀及其补偿。【教学内容】一、概述；管道设计的作用和目的、管道设计的条件、管道设计的内容二、管道；阀门和管件及其选择、管道、阀门、管件、管道的连接三、管道设计的基本要求；管道布置、管道的支承、管道的热补偿、管道的保温四、管道布置图、管段图、管架图及管件图第十四章 非工艺设计项目（2学时）【教学要求】掌握化工建筑的分类，化工建设的特殊性；掌握制药工艺用水的分类及其制备技术；了解安全、卫生设计的基本内容，掌握其基本要求；了解环境保护的重要性和酸非处理方法。【教学内容】一、建筑设计概论；工业厂房结构分类和基本组件、土建设计条件二、工艺用