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文档简介

年产2亿片阿司匹林复方片剂的生产车间工艺设计目录TOC\o"1-2"\h\u30080一、引言 28638(一)设计概述 29562(二)设计基础条件 38882(三)设计原则与依据 328308(四)设计思路与步骤 327101二、工艺说明 46949(一)工艺流程框图 47703(二)工艺流程说明 44180(三)制剂处方的设计 618959三、物料衡算 69849(一)概述 6924(二)物料衡算基准 610108(三)物料衡算过程及结果 74782(四)包装材料恒算 829334四、能量衡算 915508(一)能量衡算概述 930440(二)能量衡算基本参数 916055(三)能量衡算的过程及结果 9982五、主要工艺设备选型 107171(一)主要设备选型的过程 109558六、车间布置设计 1814975(一)车间设计的一般原则 1813197(二)车间设计的总体要求 1931479(三)车间布置及说明 1914444(四)车间平面布置图 19673七、GMP符合性说明[7] 199011(一)空调系统设置要求[8] 1928443(二)照明 2016637(三)供电工程 2012091八、工艺专业执行行政法规措施 2027333(一)三废处理 2020361九、工艺经济核算 217304(一)流动资金估算 2216218(二)工资、津贴及奖金 221640(三)财务费用 2231712(四)利润计算 2228673十、结束语 2214514参考文献 23摘要:本设计说明书为年产2亿片阿司匹林复方片剂的生产车间工艺设计。在本设计中将遵循阿司匹林及其它主要原料的药理特性、生产工艺的需求以及GMP等国家相关标准规定实施设计;并从阿司匹林复方片剂的车间生产工艺流程、物料概算、能量概算设备选型、经济核算以及车间布置说明等多方面,对阿司匹林复方片剂的生产线和车间整体工艺流程进行优化。本设计还包括阿司匹林复方片剂的车间整体平面布置图、阿司匹林复方片剂的生产工艺流程图。在优化设计的同时,充分考虑生产过程中的安全性、经济性、可行性以及环保性等多方面因素,具备一定可实施性和参考价值意义。关键词:阿司匹林;复方制剂;车间设计一、引言阿司匹林是目前世界上应用最为广泛的解热镇痛抗炎类药物,同时也是可以作为比较和评价其他药物的一种标准制剂。其成分中阿司匹林和非那西丁具有解热镇痛的作用,成分咖啡因能够加强前两种成分缓解头痛的药用效果。在国内外临床使用的阿司匹林剂型中片剂使用最为广泛,因具有较为可靠的化学稳定性,携带方便、生产机械化程度高。为满足市场需求,节约物流成本、提高机械设备的利用率,本文将对阿司匹林复方片剂的生产车间工艺进行系统的设计与绘制。(一)设计概述1.设计背景与任务目前市场上针对于阿司匹林复方片剂生产车间的设计仍存在不合规不合理的现象,主要表现为片剂成品质量参差不齐,生产工艺流程不够合理,物流成本较高,机械设备闲置现象较多及三废的违规处理。因此我们在本设计中将对阿司匹林复方片剂生产工艺流程加以优化与设计,综合考虑物流成本、机械设备利用率等因素,同时兼顾可行性、实用性、经济性,设计出一个符合GMP及其他相关要求的药物片剂生产车间。

2.生产能力和产品方案在本设计中,我们主要研究的是以湿法制粒年产两亿片的阿司匹林复方片剂车间工艺。本本设计不仅包含产品生产工艺流程的介绍,而且包括设备的优化选型。另外针对生产任务要求做了一系列相应的物料衡算和能量衡算。在对车间平面布置部分的设计中,以《GMP》和《洁净厂房设计规范》及一些重要的文件为基础,设计并绘制出车间平面布置图。最后本设计针对车间空调空气净化系统、空调系统、供水系统、及洁净处理区划分和三废处理方式进行说明和设计。3.总体要求①严格遵照国家相关规定,如《GMP》和《洁净厂房设计规范》等②设计生产工艺时严格遵照《中国药典》相关要求。③兼顾高效、节能的特点,且在具有可行性、经济性的条件下完成生产任务。(二)设计基础条件1.产品简介复方阿司匹林片是解热镇痛药物的一种,有效成分主要为非那西丁、阿司匹林和咖啡因。非那西丁、阿司匹林抑制痛觉神经的敏感性起到镇痛的作用。咖啡因兴奋大脑皮层,提高外界感应性,能增强非那西丁和阿司匹林的镇痛效果。【临床应用】临床中一般用于治疗头痛、风湿热,在风湿性关节炎、痛风和心脑血管疾病中也有不同程度的应用。同时有研究表明,阿司匹林对防治部分心血管疾病也有一定疗效。作用效果与剂量有关。【阿司匹林理化性质】阿司匹林呈白色,有结晶性粉末、白色板状或针状结晶等多种形态。分子式为:C9H8O4(三)设计原则与依据1.设计原则因本设计产品为阿司匹林复方片剂,因此需确定生产工艺流程,优化选取相关生产设备,兼顾可行性和经济性,按照国家规定相关规范、要求,建成合理、高效、可行的片剂生产车间。[1]2.设计依据本设计为固体药物制剂的生产车间,所需遵循的标准、依据主要为:《药品生产质量治理规范》、《医药工业洁净厂房设计规范》等多方面的相关规范标准。[1](四)设计思路与步骤①确定工艺流程;②对年产2亿片阿司匹林所需的主要物料、包材等进行物料衡算;③对生产系统中涉及能量变化的环节进行必要的能量衡算;④进行主要生产设备的选取应用;⑤设绘生产工艺流程图;⑥进行车间平面布置图的设绘;⑦进行经济概算;二、工艺说明(一)工艺流程框图根据中国药典的处方制法并结合实际设绘工艺流程框图。图1阿司匹林复方片剂的车间工艺设计工艺流程(二)工艺流程说明1.粉碎[2]减少物料粒径,增加物料的比表面积,方便物料的加工操作,保证成品质量。混合粉碎是本设计所选的粉碎方式。2.筛分指将不同粒径或不同组分的物料以粒径大小作为区分进行分离的操作。借助筛网执行上述操作的方法即为筛分法,目的是使物料得到均匀的混合,同样对加工操作和成品质量有重要意义。具有操作简单、经济性高,分级精度高,应用广3.混合将不同的成分物料混合至呈完全均匀分散状为操作目的。此操作会直接影响到片剂的外观和形态质量。本操作也是保证产品高质量的重要因素。4.制粒在本设计中,制粒是指将降粉末加工成粒状物,具有特定大小的粒径。5.干燥干燥是指通过加热或其他形式使物料中的水分(或其他流体物质)蒸发,并通过气体流动将湿分与固体物质彻底分离,得到所需干燥物料。6.整粒、总混因制粒时会使物料中存在一定量的水分,因此制出的物料颗粒容易发生粘结,形成颗粒团,降低颗粒流动性,影响后续操作。因此需要对制粒后的物料进行整粒操作,使之形成粒径大小大致均匀且有良好流动性的药物干颗粒。本设计中要求药物干颗粒整粒过20目筛。而总混是指将干燥后的颗粒与其他所需辅料全部混合均匀,以备压片。7.压片压片操作是干法成型的一种,将原料置于压片机内,通过调节压片机的配件和各项功能,将粉末状物料压制成所需形状的片状固体。投入压片机中的物料对湿度无太大要求,而在本设计中所使用的压片所需物料为完全干燥的干颗粒。8.包装成品的包装包括有片剂内包装、中包装以及外包装和讲明书等。本次设计采用密封包装的方式,这种包装方式可以防止药品受潮,并且可以隔绝空气防止药品变质。且本次设计中采用泡罩式单剂量包装,以铝箔封装,背部印上简明药品信息,再使用聚氯乙烯泡罩将成品密封。本设计的包装规格为每12片一板,每盒中有两板,共24片,且附带药物说明书一份。9.抽样检验执行外包操作步骤后,随机抽取成品进行质量检测。10.成品入库在经过抽样检查获得检验合格单后,成品装箱入库。将每1000盒成品放置于一个大纸箱中,同时附带出厂证明以及检验合格证书一同封箱。(三)制剂处方的设计制成1000片阿司匹林复方片剂所需原辅料:1.原料阿司匹林2200g

非那西丁1500g

咖啡因350g

2.辅料淀粉2680g

(固体含量15%)淀粉浆液850g

粉末状滑石150g

酒石酸270g轻质液状石蜡(5%)

150g

三、物料衡算(一)概述物料衡算是用以确定化工生产过程中所需原辅料比例与物料转变之间定量关系的计算过程,其计算结果可作为设备选型、确定原辅料所需量以及管路设计等项目的依据,进而可为热量衡算及其他计算打下基础,是化工计算中最重要的部分之一。(二)物料衡算基准1.计算基准及损耗估算阿司匹林复方片剂的生产基准见表1。

表1阿司匹林复方片剂生产基准物料衡算的依据是质量守恒定律。各单元关系如下:物料输入量=物料输出量+物料损失量+积累量物料积累量为零时,可表示为:物料输入量=物料输出量+物料损失量(三)物料衡算过程及结果【已知各项基准】①年产2亿片,工作日250天/年,日工作2批次。②年产2亿片,日产量80万片,单批次生产40万片。③原辅料总损耗3%【成品处方】制成1000片阿司匹林复方片剂所需原辅料:主料:阿司匹林220g非那西丁150g咖啡因35g辅料:淀粉268g淀粉浆(15%)85g滑石粉15g(5%)轻质液状石蜡15g酒石酸27g【物料衡算过程】每批次物料投入量:阿司匹林:220*(800000/2/1000)/97%=90721.65g≈90.72kg非那西丁:150*(800000/2/1000)/97%=61855.67g≈61.86kg咖啡因:35*(800000/2/1000)/97%=14432.9g≈14.43kg淀粉:268*(800000/2/1000)/97%=110515.4g≈110.52kg淀粉浆(15%):85*(800000/2/1000)/97%=35051.5g≈35.05kg滑石粉:15*(800000/2/1000)/97%=6185.6g≈6.19kg轻质石蜡液:15*(800000/2/1000)/97%=6185.6g≈6.19kg酒石酸:27*(800000/2/1000)/97%=11134.0g≈11.13kg由上可计算得各物料的年理论需求量为:阿司匹林:90.72*2*250=45360kg非那西丁:61.86*2*250=30930kg咖啡因:14.43*2*250=7215kg淀粉:110.52*2*250=55260kg淀粉浆(15%):35.05*2*250=17525kg滑石粉:6.19*2*250=3095kg轻质石蜡液:6.19*2*250=3095kg酒石酸:11.13*2*250=5565kg(四)包装材料恒算【已知各项基准】①年产2亿片,成品每板10片,每盒2板,每400盒一箱。②铝塑包装材料损耗2%,纸盒包装材料损耗1%,纸箱包装材料0.5%【包装规格】内包装每板规格为长×宽=80mm×50mm外包装纸盒规格为长×宽×高=110mm×60mm×20mm大包装纸箱规格为长×宽×高=45cm×42cm×32cm【包装材料衡算过程】有上述数据可得出,成品复方阿司匹林片一年产出10000000盒/25000箱综合各包装材料损耗率,可列式计算:铝箔年需求量:80×50×10-6×2×10000000/98%=81632.66㎡泡罩年需求量:80×50×10-6×2×10000000/98%=81632.66㎡纸盒年需求量:(110×60+110×20+60×20)×2×10-6×10000000/99%≈202020.21㎡纸箱年需求量:(45×42+45×32+42×32)×2×10000000/99.5%≈9394974.88㎡四、能量衡算(一)能量衡算概述药品生产过程中总是伴随着能量的流动变化,具备输出=输入的特性,对过程中能量的守恒进行计算,称为能量衡算。在药品生产中能量的变化一般表现为热能。(二)能量衡算基本参数依据能量守恒定律可得:Q+W+Q损=ΣHout-ΣHin

Q——设备的负荷热;Q=ΣHout-ΣHinW——机械能,输入系统的能量表示为郑,输出系统的能量表示为负;

Q损——表示系统中损失的热量,而本设计中Q损可以忽略不计;ΣHout——物料进入系统带入的能力,即为物料焓值;ΣHin——物料从系统中输出带走的能量,也为物料焓值。根据以上算式可以对系统进行能量衡算。误差可以表示为Error:ΔE=Q+W-(ΣHout-ΣHin)(三)能量衡算的过程及结果【已知条件】已知系统内纯化水的输入量皆来自淀粉浆(15%)和液化石蜡油(5%),每批次湿法制粒的纯化水输出量为:35.05×85%+11.13×95%≈40.37kg压片后温度仍为20℃,相对湿度为15℃,热损失为热量消耗的10%。且20℃的纯化水所含热量为2453.6kJ/mol由以上条件可对热量进行衡算:每批次理论消耗热量:2453.6×40.37×0.3=29715.55kJ实际消耗热量:29715.5×1.1=32687.10KJ年实际消耗热量:32687.10×2×250=16343550kJ五、主要工艺设备选型(一)主要设备选型的过程1.粉碎机设备的选型本设计中所粉碎机为高速连转机械类型中的GFSJ-8A型高效粉碎机,能够使物料通过两个不同运转形式的刀刃面高速切割,达到粉碎的目的。此设备与同类型设备相比,结构相对简单,运转时可以在一定程度上有效避免额外杂质的生成。相比同类型设备有一定优势,因此选用此设备作为阿司匹林复方片剂生产过程中的粉碎机设备选型。要紧技术参数见表2和图2表2GFSJ-8A型高效粉碎机主要技术参数图2.GFSJ-8A型高效粉碎机2.筛分的设备选型在满足工艺的基础上,考虑到设备的优劣性和生产需求和空间等需求,故选用型号为ZS-200旋涡振荡筛。要紧技术参数见表3[10]

表3ZS-350旋涡振荡筛的技术参数表图3.ZS-350旋涡振荡筛3.混合的设备选型本设计为固体微粉的混合,故选用SYH-1500三维运动混合机,本机为高效率混合设备,物料在滚筒体内作三维复合运动,同时进行轴向、径向和环向运动,物料产出呈均匀状态粉状的预计效果。主要技术参数见表4表4SYH-1500三维运动混合机参数表图4.SYH-1500三维运动混合机4.制粒的设备选型因本设计中的生产工艺选择的是湿法制粒路径,在综合考虑下,型号为HLSG-50的造粒机具有高效节能、洁净安全、工艺易明白,操作方便等优点,且实施封闭作业,相比其他造粒机具有明显优势;外加此设备与物料接触部位皆为不锈钢材质,搅拌桨与切断刀相向运动,产出颗粒细小均匀且在细密度、硬度、崩解度、释放度方面都有不错的成果,是制药工业中常用的湿法混合制粒机专用设备,故此选用。要紧技术参数见表5表5HLSG-50湿法混合造粒机的技术参数图5.HLSG-50湿法混合造粒机5.干燥的设备选型LPG-25高速离心喷雾干燥机较能满足所需条件比如工艺、产量、空间等。因其独特的工作原理,使其在工作过程中干燥速度较快、易操、易控、易自动化,所得产品粒度均匀,流淌性、速溶性良好。综上所述,选用此设备干燥。主要技术参数见表6

表6LPG-25高速干燥机技术参数表图6.LPG-25高速干燥机6.整粒的设备选型整粒机的选用需要考虑到整粒速度、整粒质量等因素,ZLK系列快速整粒机借用粉碎杆和离心力工作,并使物料在专门的滤网上进行过滤。特定装置的存在能使得颗粒不会堵塞在滤网之上,产出所需颗粒。技术参数见表7表7Zlk-120快速整粒机技术参数表图7.Zlk-120快速整粒机7.压片机设备选型综合工作过程中的压片速度以及物料损耗率考虑后,决定选用ZP-25旋转式压片机。此设备为有两套加料装置和压轮的双压式结构。每压片一次可得50片制剂,且在压制圆片时,可换双冲、三冲甚至四冲冲杆,在工作效率上具有显著优势,在流水线生产的选择上具备优势。随机器还有专门用于吸收机器运转时产生粉末的装置,使之能得到重新利用,大大降低了物料的损耗率。主要技术参数见表8。表8ZP-25旋转式压片机技术参数表图8.ZP-25旋转式压片机8.包装的设备选型本设计采用的为泡罩式包装,因此应选用平板式铝塑包装机最为合适,且同类型设备中,DPP系列具备有运转系统稳定,操作简单,维护方便等优点。模块式结构使得该设备具备相对独立的操作单元,操作人员在使用时可以根据需求调整。再根据放料量,确定选用设备DPP-170平板式铝塑包装机。其技术参数见表9。表9DPP-170平板式铝塑包装机技术参数图9.DPP-170平板式铝塑包装机六、车间布置设计(一)车间设计的一般原则考虑设备的排列、间距,满足工艺需求,并且安全卫生。(二)车间设计的总体要求(1)分区且留有足够执行清洁操作的空间;(2)人员活动区域和物料区域要有严格的界限;(3)布置厂房、设备、管线时,需要考虑到产品污染和清洁等方面(4)防尘、防昆虫、防鼠类等的污染。(5)每个生产步骤、操作都需要与其他操作步骤间隔开,杜绝相互干扰的情况存在。(6)车间内必须设置清洗设备,以应对可能存在的各种需求,比如人员清洗,设备清洗等,并设置管道、水池、以及下水道等合理的排水系统。(三)车间布置及说明车间的布置一定程度上取决于工艺设备的布置。因此车间的布置就需要满足生产工艺的需求,还要在建筑设计方面合理、规范,并且满足安全卫生需求,留有足够的设备检修条件。兼顾经济合理、美观整齐。本车间设计布局特点是:布局紧密合理;人、料分离;四周布置参观走廊,用以观看操作,安全有效率地节约室内中央空调系统的能量的损耗。(4)每个工序都确定有准确的洁净厂房等级。分别划分了一个三十万级和两个一般洁净等级。(四)车间平面布置图设绘车间平面布置图,详见附图二。七、GMP符合性说明[7](一)空调系统设置要求[8]具备空气的净化、输送、分配等作用,处理净化冷却、加热、通风和其他空气并控制温、湿度。空调系统见图10。图10空气净化流程图(二)照明安装吸顶灯,设置事故应急照明灯。易燃易爆岗设置自动报警自动切电。开关都设防暴保护装置,设有自动报警检测程序和自动断电程序。且灯具开关均设在洁净室外。(三)供电工程工程要求:配电盘、配电门、接线盒全部紧闭,暗箱插座插座盒保持整齐,且全部保持洁净。

八、工艺专业执行行政法规措施(一)三废处理化工行业包括制药行业的发展,无可避免的会对环境产生影响,如何合理的处理“三废”具有非常深刻的现实意义。若没有合理有效的处理方式,有损于企业的可持续发展,未来必会对企业产生恶劣影响,并且会一定程度上阻滞行业的发展步伐。环境污染的问题对任何企业来说都是一个不容忽视的问题,因此需要有足够的重视。[9]1.废水及处理措施污水使用物理方式,处理至排放标准。

表10污水排放指标2.废气及处理措施现有的企业设定的部分废气排放浓度标准,主要是根据我国大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)制定,详情可见表11。表11废气排放浓度限值表使用物理吸附法和生物除臭法处理。九、工艺经济核算(一)流动资金估算项目投产时进行流动资金投入,并按建设资金估算,流动资金=投资固定资产价值总额×资产固定价值资金率国外大多数相关项目的投资流动资金率为常见为12%~20%,本设计取15%,因此:流动资金额=固定资产投资流动资金率×固定资产投资价值总额=20963782×0.15=3144567.3(二)工资、津贴及奖金根据生产方案需求,阿司匹林复方片剂生产线上生产人员确定为35人,其中车间主任3名,行政管理人员6人,生产人员16人,根据全国制药企业员工平均工资水平估计,再考虑年终奖水平,可给与下列计算:年总工资投入:150000×3+6×4000×12+16×4000×12+300000=1806000元(三)财务费用财务费用包括企业生产经营期间发生的利息支出、汇兑损益、金融机构手续费。本设计中,财务费用为0。(四)利润计算利润总额=销售收入-销售税金-总成本费用=12000000-205273-5742753=114051974(元)十、结束语本设计主要以阿司匹林及其他原辅料的药物特性、生产需求及GMP的相关规定作为依据进行设计,并对其工艺路线进行了优化,确定了较为经济安全、高效率的路线;根据复方阿司匹林片生产情况以及GMP的相关规定所需主要系统等进行了说明和设计;使用了比较适配的三废处理方法。该设计对阿司匹林复方片剂的车间工艺设计具有一定的参考价值。

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