年产1亿片盐酸二甲双胍片车间工艺设计

I第1章综述1.1背景2型糖尿病，也称作非胰岛素依赖性糖尿病，主要表现为患者尽管能产生胰岛素，但细胞对其反应不足，形成了显著的胰岛素抵抗。此外，部分患者还会出现胰岛素分泌不足的症状。这类糖尿病的临床症状包括频繁饮水、进食、排尿，并且会导致糖分、蛋白质和脂肪的代谢系统混乱，严重影响患者的健康。如果不对血糖水平进行有效控制，患者很容易发展出糖尿病相关的急慢性并发症，这些并发症可能导致残疾或死亡，极大地威胁到患者的生活质量和安全。目前，治疗2型糖尿病的临床策略主要聚焦于降低胰岛素抵抗和提升胰岛素的敏感性，同时也注重改善β细胞功能的损伤及血糖水平的调控。在众多治疗方案中，二甲双胍（也被称为甲福明或DMBG）是常用的降糖药物。二甲双胍独特的作用机制包括抑制小肠对葡萄糖的吸收、增加肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取、限制肝脏的糖原异生过程、提高胰岛素的敏感性以及抑制胰高血糖素的释放，通过激活AMP激活的蛋白激酶实现其降糖效果。此外，二甲双胍还具有心血管保护功能，可以减少肥胖的2型糖尿病患者心血管事件的发生及死亡风险，从而提供全面的治疗效果。此外，近年来发现了二甲双胍某些新功效，其临床价值有待确证。本论文主要对盐酸二甲双胍的性质，机制，药理作用，工艺设计进行介绍和其工艺制备、工艺设备选型、车间设备图方面进行设计。1.2糖尿病发生机制1.胰岛素的分泌障碍：胰岛素是维持血糖平衡的关键激素。当胰岛素分泌不充分时，葡萄糖无法被细胞吸收用于代谢，结果导致血糖水平升高。2.胰岛素敏感性降低：所谓胰岛素抵抗，指的是身体组织对胰岛素的反应能力减弱。这种抵抗可以导致胰岛β细胞功能减退，进而影响胰岛素的正常分泌，最终可能触发糖尿病的发展。3.葡萄糖耐受性降低：这一现象涉及到身体对葡萄糖的处理能力减退，无法有效地利用葡萄糖，因此血糖水平上升。4.胰高血糖素过量分泌：胰高血糖素是另一种可以导致血糖上升的激素。其过量分泌会刺激肝脏释放更多的糖原，进而提高血糖水平。5.遗传因素：糖尿病在某些家族中较为常见，显示出其遗传倾向。特定的遗传变异可能增加个体发展为糖尿病的风险。6.生活方式因素：不健康的生活习惯是糖尿病的主要触发因素。包括不均衡的饮食、缺乏体育活动、过度体重、持续压力等，这些因素都能显著提高罹患糖尿病的可能性。综上所述，糖尿病的主要发病机制是多方面的，包括胰島素分泌不足、胰島素抵抗、葡萄糖耐受性下降、胰高血糖素分泌过多、遗传因素以及不良的生活方式等。为了预防和治疗糖尿病，我们需要关注这些因素，并采取相应的措施。1.3产品1.3.1概述盐酸二甲双胍是目前国内外广泛应用的双胍类降糖药，其降血糖效果确凿，特别是在餐后降血糖方面表现尤为显著，而且不会引发低血糖的风险。除此之外，盐酸二甲双胍还能有效阻碍动脉粥样硬化的发生，对糖尿病血管并发症的预防和治疗起到重要作用，有助于延长患者的寿命。因此，它成为了肥胖型二型糖尿病患者的首选降糖药物。在制备工艺方面，盐酸二甲双胍同样表现出色。采用先进的薄膜包衣技术，替代了传统的糖衣片，使得药品的品质更加卓越。这一技术的应用，不仅提高了药品的稳定性和生物利用度，还使得药品在体内的释放更为均匀，从而更好地发挥药效。综上所述，盐酸二甲双胍凭借其独特的药理作用、广泛的应用范围以及先进的制备工艺，成为了糖尿病治疗领域中的佼佼者，为广大患者带来了福音。化学结构特点：在N-1位置有两个甲基,没有与降糖灵苯乙基相似的长疏水侧链;在亚氨基上被质子化因而不能像降糖灵那样以分子内

N-N…N氢键形成环状结构。化学结构的差异导致了盐酸二甲双胍和降糖灵药理作用的差异。药物作用特性：二甲双胍等药物在治疗糖尿病时的优势在于它们不仅不刺激胰岛素的额外分泌，而且还能保护已经受损的胰岛β细胞，防止其进一步恶化。这种保护机制有助于长期管理糖尿病。此外，使用这类药物避免了磺脲类降糖药可能引起的高胰岛素血症和进一步的胰岛素抵抗。它们还能帮助减轻体重，降低血脂水平，减少动脉平滑肌细胞的成纤维细胞增生，降低由缺氧引起的上皮细胞增生，抑制血小板的凝集，增加动脉血流，扩张微血管，增强血管的收缩能力，并降低血管的通透性。该品性质稳定,与蛋白结合不到5%,所以其降糖作用很少受具有强阴离子特性的药物如阿司匹林、水杨酸盐等的影响。该品以原形从尿中排出,清除迅速,肝脏中无聚集,很少诱发乳酸酸中毒,其副作用只有降糖灵（盐酸苯乙双胍)的1/50。无皮肤过敏反应。盐酸二甲双胍的药理机制与磺脲类降糖药显著不同，它不促进胰岛β细胞产生胰岛素。它主要在胰岛外组织发挥作用，通过提高细胞对葡萄糖的吸收利用及抑制糖的生成，从而有效降低血糖水平。具体来说，这种药物可以增加周围组织糖的无氧酵解和有氧代谢，从而加快糖的消耗和利用。此外，它还能降低肝糖原异生和减少肠葡萄糖吸收，进一步减少血糖的生成。这种多重作用使得盐酸二甲双胍在降血糖方面具有显著的效果。1.3.2结构及理化性质盐酸二甲双胍的结构图如下：图1.1盐酸二甲双胍结构式中文名：1，1-二甲双基双胍盐酸盐化学式：C4H12ClN5分子量：165.625熔点：223-226℃沸点：224.1°Cat760mmHg溶解性：物理性质方面，盐酸二甲双胍的溶解性较高，可容易溶解在水和甲醇中，而在乙醇中仅稍微溶解，且完全不溶于乙醚与氯仿密度：g/cm³闪点：89.3℃性质：作为一种白色结晶性粉末，其在购买后的两年内性质稳定，而其溶液在DMSO或蒸馏水中存放于-20°C时可保持稳定性长达两个月。双甲双胍类Biguanides药物主要是双甲双胍(双甲双胍)。二甲双胍对糖尿病患者有降低血糖的作用，而不是胰岛B细胞功能，正常人则不会有这种作用。其作用机制目前被认为是作为一种AMPK(Adenosine5'-Monophosphate-ActivatedProteinkinase)激活剂起作用，在药理作用上，盐酸二甲双胍通过多重机制发挥作用，包括抑制肠道细胞对葡萄糖的吸收，促进脂肪及骨骼肌等组织的葡萄糖摄取与利用，同时抑制肝脏的糖原生成过程。此外，该药增强了靶组织对胰岛素的敏感性，并有效抑制了胰高血糖素的释放。这些复合效果使其成为治疗2型糖尿病的首选药物，不增加患者体重，能明显减少与糖尿病有关的血管并发症的危险；特别是肥胖的Ⅱ型糖尿病。二甲双胍是一种常用的降糖药物，其半衰期约为1.5小时，主要通过肾脏排泄。二甲双胍的最严重不良反应是乳酸性酸中毒，这是一种非常罕见但非常严重的副作用，每10万服用二甲双胍的患者中不超过1个1。乳酸性酸中毒的症状包括呕吐、腹痛、过度换气、神志障碍等7，且在严重情况下可能致命。1.4盐酸二甲双胍作用双胍类biguanides药物主要为二甲双胍(miertomin)。二甲双胍对不论有无胰岛B细胞功能的糖尿病患者均有降血糖作用，对正常人则无。其作用机制目前认为是作为AMPK(adenosine5'-monophosphate-activatedproteinkinase)激活剂起作用，盐酸二甲双胍的特点是不仅不促进体重增加，还能有效降低糖尿病患者血管并发症的风险。这些独特的药理效果，确保了其在糖尿病治疗中的重要地位。尤其肥胖性2型糖尿病。二甲双胍t1/2约1.5小时，作用时间短，主要以原形药物从肾脏排泄。本品最严重的不良反应是诱发乳酸酸中毒，其他尚有食飲下降、恶心、腹部不适、腹泻、低血糖等不良区应。此外,近年来发现了二甲双胍的某些新功效,其临床价值有待确证。1.5盐酸二甲双胍的剂型盐酸二甲双胍片剂（通称为MetforminHydrochlorideTablets）呈片状形式，每片覆盖一层白色薄膜，核心成分也为白色。它是一种效果显著的降血糖药物，主要用于治疗依赖胰岛素的急性糖尿病类型。药物用法和生理剂量：推荐通过口服给药。标准剂量为每次0.5克，每天总剂量不超过1.5克，除非有医生的特别指示。用药注意事项：血液充血性引起心力衰竭、肝、肾上腺功能不全，糖尿病思者可合并慢性關症。患有酸中毒、急性细菌感染或对药物成分过敏的情况下，应立即停止使用该药物。此外，孕妇在妊娠期间使用此药应格外谨慎。规格：每片0.25克。贮存：应将药品密封存放以保持其稳定性。批准文号：中国通过国药淮宇（H20060164）批准上市处方和依据：依据：《中国药典》2020年版二部。1.6盐酸二甲双胍的制备工艺以氯化二甲基铵和双氰胺作为原料进行合成，盐酸二甲双胍合成路线如图1.2：图1.2盐酸二甲双胍合成路线1.7工艺流程框图盐酸二甲双胍工艺流程框图如图1.3和图1.4所示（1）合成二甲双胍原料图1.3盐酸二甲双胍的合成工艺流程框成品的制备流程图1.4盐酸二甲双胍制备流程1.8盐酸二甲双胍的市场与发展前景一、市场现状盐酸二甲双胍是全球应用最广泛的口服降糖药之一，尤其在糖尿病治疗领域占有重要地位。目前，全球盐酸二甲双脈的市场规模稳步增长，主要集中在中国、美国、欧洲等地区。随着全球糖尿病患者人数的不断增加，盐酸二甲双胍的市场需求将继续保持增长态势。二、竞争格局市场分析显示，盐酸二甲双胍在全球范围内，尤其是在中国和欧美，面临着激烈的市场竞争。多家大型制药公司在这一领域竞争。这些企业在原料药和制剂的生产、研发、销售等方面均具有较强的实力和优势。此外，随着中国制药行业的不断发展，国内的一些新兴企业也开始进入盐酸二甲双胍市场，为市场注入了新的活力。三、政策环境各国政府对于药品市场的监管力度不断加强，对于药品质量和安全的要求也越来越高。此外，随着全球环保意识的不断提高，对千药品生产过程中的环保要求也越来越严格。这些政策环境的变化将对企业的发展带来一定的影响，需要企业密切关注并积极应对。四、技术创新随着医药科技的不断进步，盐酸二甲双胍的生产技术和工艺也在不断改进和创新。目前，一些企业已经开始采用新的生产工艺和技术，以提高盐酸二甲双胍的生产效率和产品质量。未来，随着技术的不断创新和应用，盐酸二甲双胍的生产将更加高效、环保和安全。五、发展趋势1.随着全球糖尿病患者人数的不断增加，盐酸二甲双胍的市场需求将继续保持增长态势。2．随着医疗保健体系不断完善，政府对于药品质量和安全的要求将更加严格，这将推动企业加强药品研发和质量控制。3.随着制药技术的进步，盐酸二甲双胍的制造过程预计将持续通过技术创新和工艺改进得到优化，以提升生产效率和产品质量。4.随着环保意识的不断提高，企业将更加注重环保生产，推动药品生产向绿色化、低碳化方向发展。5.随着国际化进程的不断加速，国内企业将更加积极地开拓国际市场，提高国际竞争力。1.9研究目的意义满足临床需求：二甲双胍的合成反应机制研究对于药物的生产和改进具有重要意义。通过深入理解二甲双胍的合成反应机理，可以优化合成工艺，提高产率和纯度，从而更好地满足临床需求。指导类似结构的药物合成：对于合成反应机理的研究还可以为类似结构的药物合成提供借鉴和指导。车间生产意义：车间生产是社会化大生产的集中体现，是工业和贸易的集中体现，是科学技术的集中体现，也是企业管理的集中体现。车间生产具有很强的计划性，车间生产具有明显的连续性，车间生产具有严格的质量控制，车间生产具有高度的协调性，车间生产具有高效率性，车间生产具有高度的安全性，车间生产具有严格的成本控制，车间生产具有高度的创新性，车间生产具有很强的环保性。1.10制备原料药工艺过程说明1.10.1粗制阶段在生产过程中，以盐酸二甲胺和双氰胺为原料，根据实验数据，当两者的质量比为1：1.1时，可以获得较高的产率。生产时首先将盐酸二甲胺溶解于反应釜中，接着加入环己醇作为溶剂，其质量是双氰胺固体的两倍。然后加入双氰胺，并升温至120℃进行搅拌，以确保完全溶解。在超过130℃的条件下，继续加热进行回流，以完成反应过程，并且在此过程中持续搅拌约1小时，这些条件共同作用促进了针状晶体的形成。高温有利于晶体的生长和长大，而适当的搅拌则有助于促进晶体的扩散和生长，尽管过快的搅拌可能会导致晶体尺寸减小。因此，这种特定的操作条件是针状晶体形成的有利因素。在完成初步合成后，停止加热并采用冷却方法将反应混合物的温度维持在140℃，保持此状态直到结晶形成，然后继续反应60分钟。此后，终止搅拌，让温度自然下降至130℃，并将结晶体通过出料口排放，送入离心机中除去多余水分，并使用无水乙醇进行洗涤，再次离心以除去残余乙醇，这样可获得盐酸二甲双胍的粗制品，随即转入下一生产阶段进行精制。这一过程涉及到的关键步骤包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥等。1.10.2精制阶段1.10.2.1脱色工序在精制过程中的脱色阶段，向系统中加入占粗制品重量两倍的78%乙醇溶液，并将温度控制在75至82℃之间，以确保粗制品完全溶解。若未完全溶解，可适量添加纯净水以促进溶解。待物料完全溶解后，加入适量的活性炭进行脱色，持续时间控制在15至25分钟。维持温度在75至82℃期间，确保溶液被完全过滤并导入结晶罐中。1.10.2.2精制结晶工序（结晶釜）结晶过程开始时，加入95%药用乙醇并启动循环水系统以降低滤液温度。在降温阶段，温度每降低1℃需用10分钟，通过电机变频器精确调节搅拌机的转速，以确保搅拌均匀。调节电机输入频率以精细控制输出转速，使其保持在20至35转每分钟。当温度降至-10℃以下，进行最后的离心分离，此时必须确保离心机的转速适宜，以完成材料的最终净化。1.10.2.3干燥工序（真空干燥机）在操作干燥机之前，确保设备内部的真空管和滤套已彻底清洁并且紧固。同时，检查人孔盖是否已经妥当锁紧。对湿料在吸滤桶内进行松散处理后，安装好进料管道。随后，启动干燥机的真空和进料阀，让所有湿料被抽入干燥机内。完成这一步骤后，关闭进料阀并拆除进料管。接着，打开夹套蒸汽进出阀，启动干燥机旋转开关，设置夹套蒸汽压力为0.1Mpa，内部温度控制在35-70℃，真空度维持在-0.02至-0.09MPa。保持设备运转2至2.5小时，期间每隔半小时记录一次相关工作参数。完成干燥后，停止干燥机运转，关闭蒸汽阀，并在5分钟后启动冷却系统，冷却至内部温度降至40℃以下。随后关闭所有阀门，缓慢释放压力并打开人孔盖，将干燥后的产品转移至存储容器。完成操作后，进行干燥机内部的清洁工作，并拆洗再次装配真空管和滤套，准备下一批次的干燥工作。1.10.3制备过程的注意事项1.缩合过程中注意环己醇为易燃液体，脱色过程乙醇易燃易爆液体，不应有明火接触；2.脱色工序的压料压力应控制在0.2Mpa以下；3．结晶时保持结晶罐中无尘埃；4.干燥时要保持真空度在负0.09Mpa以下；5.注意制备过程中对乙醇的回收。1.11制片过程1.11.1盐酸二甲双胍处方表1.1盐酸二甲双胍片处方序号组成重量/mg1盐酸二甲双胍2502糊精53预胶化淀粉35.74淀粉8.35硬脂酸镁11.11.2产品设计规格（1）产品设计规格表1.2产品设计规格产品名称规格包装规格产量盐酸二甲双胍250mg/片24片/盒1亿片/年（2）设计基准表1.3设计基准产品名称班次工作时间工作日盐酸二甲双胍2班8小时250/天1.11.3操作步骤(a)过筛：筛分是为了得到粒度较为平均的物品为后续制粒做准备。(b)初混：把材料和辅料初步搅拌平均，提高原辅料粉末的均匀度。(c)制粒：把原辅料的搅拌物制成微粒状。本次设计采用的是湿法制粒。(d)整粒：湿法制粒粉碎后，可能存在有粒度不均的现象，需经重新过筛，使颗粒均匀。(e)总混：整粒后，颗粒可能存在分散不均匀的现象，总混提高颗粒的均匀度。(f)压片：将总混后的物品压成素片。(g)包衣：使用预热高效包衣锅，将已经压片的素片放入包衣锅内，在确保素片温度达到要求之后进行下一步处理。(h)包装：包括内包装和外包装。使制备好的片剂封入铝塑泡罩板中。成品达到密封，防潮防湿、避热避光等条件。第2章物料衡算2.1物料衡算依据年产量：25000(Kg)根据每片规格0.25g/片0.25×100000000=25000(Kg)年工作日：250天可以得每天生产25000÷250=100(Kg)2.2缩合罐的物料衡算进料1进料2缩合反应罐出料4进料325t/250天=100Kg/天因为收率为82.2%。由公式：投料量=日产量总收率×M相对分子质量和质量见表2.2.1表2.1质量表物料名称Mm双氰胺84m0二甲胺盐酸盐81.5m1环己烯盐酸二甲双胍100.12165.5m2m3在制备盐酸二甲双胍的化学过程中，基于双氰胺和盐酸二甲双胍的分子量比，计算得1.970。根据生产效率，我们得到收率公式：盐酸二甲双胍的产出量占双氰胺输入量和1.9702的乘积的82.2%。据此，理论上当双氰胺的投入量为100公斤时，所需的实际双氰胺量为61.74728公斤。实验数据表明，当双氰胺与盐酸二甲胺的比例为1.1:1时，可以实现最佳收率，因此实际双氰胺的用量应为67.922公斤。接下来，考虑到盐酸二甲双胍与盐酸二甲胺的分子量比为2.0307，以相同的收率计算，所需的盐酸二甲胺的量为59.9077公斤。另外，加入无水乙醇（95%浓度），其量为盐酸二甲双胍总产量的20%，即20公斤。关于溶剂环己醇的使用，其体积应当是双氰胺重量的两倍。计算得到环己醇的体积为0.135844升，考虑到环己醇的密度为0.9624克/毫升，相应的重量为130.681928公斤。综合上述数据，可得到各种物料的输入量如下：双氰胺的实际添加量为67.922公斤。盐酸二甲胺的添加量为59.9077公斤。环己醇的总重量为130.682公斤。在这一过程中，考虑到工艺效率和操作上的精确控制，不额外计算物料损耗，从而所有添加物料的总重为256.512公斤。这一工艺设计旨在实现材料的最大利用和生产效率的优化。m0=67.92kgm1=59.91kgm2=130.68kgm4(总出料量)=m0＋m1＋m2=256.51kg得到总出料量m4进入离心机，把它记作进料①。2.3离心机的物料衡算

进料①

出料③

进料②

离心机

出料④

出料⑤在处理湿料的分离步骤中，将原料首先加入到离心机中，以分离溶剂和盐酸二甲双胍的粗制品，随后进行甩干处理。最终使用无水乙醇进行洗涤并再次进行甩干。根据设备的性能数据，离心机的有效离心率为50.40%，从而计算出分离的母液总量为256.512kg的50.40%，即129.282kg。考虑到设备在操作过程中的典型损耗范围为0.60%至0.75%，本设计采用的损耗率为0.624%。因此，各阶段物料的流量计算如下：消耗的量m7=256.512×0.624%=1.6006kg所以湿品m6=256.512-129.282-1.6006=125.6294kg无水乙醇（95%）m5=湿品×0.2=125.6294×0.2=25.12588kg初始湿料总量为256.512kg。使用无水乙醇（95%浓度）作为溶剂，湿料的20%即51.3024kg。经过离心分离后，残留湿料为125.6294kg。再次使用等量的无水乙醇进行洗涤。最终获得的离心母液为129.282kg，该母液将回收并循环使用于后续的缩合步骤中。即m4=256.51kgm5=25.13kgm6=125.63kgm7=25.13kgm8=129.28kg出料③进入脱色罐记作脱色罐进料量(1)2.4脱色罐的物料衡算

进料(1)

出料(4)

进料(2)

脱色罐

进料(3)

出料(5)根据制药过程中常用的添加剂比例，确定活性炭的用量为双氰胺投料量的3.6%。因此，计算出的性炭用量为:m10=0.036x67.922kg=2.4452kg进料的计算得出湿品的总重量，从原料总重减去母液和已知损耗:m6=256.512kg-129.282kg-1.6006kg=125.6294kg使用70%乙醇作为重结晶溶剂，其用量通常是湿品重量的2.3倍，计算得:m9=125.6294x2.3=289.0962kg考虑到本过程中几乎没有物料损耗，整个系统的输出相等于输入的总和:mi=m6+m9=125.6294kg+289.0962kg=414.7256kg废碳即使用过的活性炭的重量:m12=2.4452kgm6=125.63kgm9=289.1kgm10=2.25kgm11=414.73kgm12=2.45kg出料(4)作为进料Ⅰ进入结晶罐。2.5结晶罐的物料衡算

进料Ⅰ

出料Ⅱ

结晶罐

进料Ⅰ进入结晶罐后，开循环水降温结晶。

进入结晶罐后的原料，称为进料I，重量为:进料I=414.7256kg。2.6精制离心罐的物料衡算

出料b

进料a

精制离心罐

出料c

出料d

在离心过程中，根据离心机的效率和物料的性质，离心率达到71.45%，从而母液的量计算为:脱离母液=414.7256x74.66%=309.6341kg设备运行的损耗比例为0.624%，相应的损耗量为:耗损量=414.7256x0.624%=2.5879kg湿品的总重量，扣除了脱离的母液和损耗后，为:湿品=414.7256kg-309.6341kg-2.5879kg=102.5036kg考虑到湿品的含水量要求低于3%，再次计算无水乙醇的加入量，即湿品重量的20%:无水乙醇=102.5036x0.2=20.5007kg出料b，即脱离的母液，进入回收工序。出料c，即干燥后的湿品，用于后续的干燥步骤。出料d为配合干燥过程所需的无水乙醇量，具体计算如上。2.7干燥机的物料衡算

进料(a)

出料(b)

干燥机根据物料计算，干燥物料总重为：102.5036kg，在进行工艺设计时，湿品盐酸二甲双胍的含水量定为3%，即3.075公斤。因此，干燥过程中预计的失重量也为3.075公斤。在此过程中，设备本身的操作损耗被考虑为0.150%，这种损耗主要来源于流化床的排空系统以及机械本身的不完美，计算得损耗量为0.1538公斤。基于这些数据，得到的最终干产品量为99.276公斤，这一量几乎达到了每日设计产量的100公斤目标。进料(a)的情况为：来自离心机处理后的湿盐酸二甲双胍重量为102.5036公斤。出料(b)的情况为：经过干燥处理后，得到的干燥成品总量为99.276公斤。2.8制片过程物料衡算2.8.1工作参数年产量：1亿片盐酸二甲双胍片年工作日：250天根据公式，“日产量=年产量/年工日”，可得出：以1亿片为年产量，250天为年工作日，则日产量将达到40万片。每片含量：250mg/片2.8.2原辅料的物料衡算表2.2各工序损耗率序号工序损耗量1粉碎1.02筛分1.03混合0.545制粒干燥1.00.56整粒0.57总混0.58压片1.0盐酸二甲双胍经过的工序为量取、筛分、混合、制粒、整粒、总混、压片。工序的消耗率最终得率：（1-0.01）×(1-0.01)×(1-0.005)×(1-0.01)×(1-0.005)×(1-0.005)×(1-0.005)×(1-0.01)=94.2%糊精、预胶化淀粉、淀粉经过混合、制粒、干燥、整粒、总混、压片。按每个工序的损耗量最终的得率为：（1-0.005）×(1-0.01)×(1-0.005)×(1-0.005)×(1-0.005)×(1-0.01)=95.6%硬脂酸镁的工序为总混、压片。最终的损耗率为(1-0.005)×(1-0.01)=98.5%表2.3原料的需求量处方名称每片含量/mg最终的率/（%）年需求量/kg总利用率/（%）盐酸二甲双胍25094.22808594.5糊精预胶化淀粉535.795.695.6552.53952.594.594.5淀粉硬脂酸镁8.3195.698.5917.51072.594.594.5各阶段损耗量=94.5%计算过程：1.盐酸二甲双胍日用量=（0.25×400000）÷（0.942×0.945）=112.34kg2.糊精日用量=(0.005×400000)÷（0.956×0.945）=2.21kg3.预胶化淀粉日用量=（0.0357×400000）÷（0.956×0.945）=15.81kg4淀粉日用量=(0.0083×400000)÷（0.956×0.945）=3.67kg5.硬酯酸镁日用量=（0.01×400000）÷（0.985×0.945）=4.29kg年用量=每日用量×年天数计算过程如下1.盐酸二甲双胍年用量=112.34×250=28085kg2.糊精年用量=2.21×250=552.5kg3.预胶化淀粉年用量=15.81×250=3952.5kg4.淀粉年用量=3.67×250=917.5kg5.硬酯酸镁年用量=4.29×250=1072.5kg2.8.3包装材料物料衡算表2.4包装损耗表名称损耗率（%）药用PTP铝箔1.0PVC复合硬片1.0纸盒0.5纸箱0.05说明书0.11.药用PTP铝箔：厚度0.02mm，密度2.7×103kg/m32.PVC复合硬片：厚度0.14mm，密度1.67×103kg/m33.单面印字箔的涂布剂：干量0.007kg/m24.每版规格为（70×40）mm每盒规格为（100×50×15）mm纸盒规格为（750×500×200）mm（1）药用PTP铝箔每板量=（0.02×10-3×2.7×103+0.007）=0.0001725kg每日的量=0.0001725kg×40万÷240=2.875kg每年的量=2.875×250=718.75kg（2）PVC复合硬片每板的量=014×10-3×1.67×103×70×10-3×40×10-3/(1-1.0%)=0.0006613kg每日的量=0.0006613×(400000÷24)=11.02kg每年量=11.02×250=2755.42kg（3）纸盒每日的数量=400000/24/（1-0.5%）=16751个年的数量=16751×250=4187750个（4）纸箱每日的数量=400000/24/1000/（1-0.05%）=17个每年的数量=17×250=4250个（5）说明书每日的数量=400000/24/1/（1-0.1%）=4171张每年的数量=4171×250=1042750张包装材料信息如表3-4所示表2.5包装材料信息一栏表材料名称单价（元）日需求量年需求量药用PTP铝箔55/kg2.875kg718.75kgPVC复合硬片55/kg2.875kg2755.42kg纸盒0.25/个16751个4187750个纸箱1.8/个17/个4250个说明书0.04/张4171张1042750张第3章热量衡算3.1热量衡算依据与目的热量衡算的主要依据是能量守恒定律，主要目的是为了确定设备的主要工艺尺寸。确定热量衡算式；选择计算基准温度(25℃)；计算各种形式热量的值；列出热量平衡表。3.2热量平衡方程式在考虑传热设备的热量平衡方程时，应包括以下部分：Q1：物料初始带入的热量；Q2：通过加热或冷却剂传递给设备及物料的热量；Q3：由化学反应或物理变化引发的过程热效应；Q4：物料从设备排出时带走的热量；Q5：用于加热或冷却设备的能量消耗；Q6：设备对外界环境的热量散失。3.3主要计算3.3.1比热容的计算（一）经《化学基础数据手册》可查得环己醇的比热容，见下表3.1（二）盐酸二甲胺与双氰胺比热容的计算液体的比热容通常介于1.7至2.5千焦/（千克·摄氏度）之间，部分液体如水和液氨的比热容较高，达到约4千焦/（千克·摄氏度），而汞和某些液态金属的比热容则较低。液体的比热容大多不受压强影响，但会随温度的升高而略有增加。为了近似计算溶液的比热容，可以先估算出固体成分的比热容，然后根据以下公式进行计算C=CSn+(1-n)其中C表示溶液的比热容，CS为固体成分的比热容，n为溶液中固体的质量分数。在分析有机化合物的热特性时，可以利用基团法来估算比热容。例如，盐酸二甲胺含有两个甲基和两个碳氮键，双氰胺包含一个碳氮双键和一个碳氮三键，以及氮氢键；而二甲双胍则包括四个碳氮键、两个碳氮双键、三个碳氮键和一个氨基（-NH2）。比热容的计算利用公式:CP＝a＋bT＋cT2＋dT3其中单位为cal/(mol·k)。因基团贡献法具有加和性，且在不同分子中保持同值，可根据基团结构单元贡献加和求得。经查阅文献资料得出基团贡献法（基团拆分近似计算法求物质比热容）拟合经验关系式如下：CP＝Σniai＋ΣnibiT＋ΣniciT2＋ΣnidiT3拟合参数a、b、c、d是与物质有关的物性系数，可从各种手册中查到，注意应用时需要表明适用范围。求得三个物质的比热容。如表3.2表3.1不同温度下的比热容（KJ/Kg℃）名称CP20℃

130℃

145℃环己醇2.152.203.14盐酸二甲胺3.043.42双氰胺

2.072.17盐酸二甲双胍1.962.343.16表3.2三个不同物质的比热容基团ab×10-2c×10-4d×10-6—CH34.19845-0.3127090.178609CH3—NH—CH3-8.4794313.7293-2.83967N(H)(C)(N)2.911502.65501-0.604121N—CH39.76972-0.7870010.0290844N—(C2)N-2.832756.32687-1.33894—CN-1.004354.62053-0.65983

经以上式子可求得所需比热容（KJ/Kg℃）3.3.2能量衡算3.3.2.1加热过程中能量衡算Q1t1Q3t3Q2t2反应罐Q4t4Q5t5在进行盐酸二甲双胍生产过程的能量平衡分析时，可以采用如下的公式来描述整个反应罐的热能变化：Q1+Q2=Q3+Q4+Q5Q1是由盐酸二甲胺、双氰胺和环己醇在进入反应罐时携带的初始热量(单位为千焦耳，K);Q2是通过水蒸气输入系统的热量;Q3是物料从初始温度至最终温度t期间吸收的热量;Q4是水蒸气在离开设备时带走的热量;Q5是从设备散失到环境中的热量；

设定温度如下:t1初始物料温度为20'℃:t2水蒸气的初始温度为180℃;t3反应前反应罐中的温度为20℃;t4水蒸气离开设备时的温度为130℃;t5反应后反应罐的温度同样为130℃；1.求Q1Q1的计算公式为:

Q1=∑mctKJ;其中m是输入物料的质量(公斤，kg)，c是物料的平均比热容(ku/kg℃)，t是温度变化(℃)；Q1=[67.922Kg×2.17KJ/Kg℃+59.908Kg×3.04KJ/Kg℃+130.682Kg×2.15KJ/Kg℃]×20℃=1.221×104KJ2.求Q2Q2=(67.922Kg×2.17KJ/Kg℃+59.908Kg×3.42KJ/Kg℃+130.682Kg×2.20KJ/Kg℃)×130℃-(67.922Kg×2.07KJ/Kg℃+59.908Kg×3.04KJ/Kg℃+130.682Kg×2.15KJ/Kg℃)×20℃=7.4679×104KJ3.求Q3

查阅资料得水的比热容是4.2KJ/Kg℃则D=Q2/[H-CT]η设备的热效率(m)范围，对于保温设备为0.97至0.98，而对于非保温设备为0.93至0.95。水蒸气在180℃的焓值为2777k/kg，提供了系统所需的热量D=7.468×104÷{[2777-4.2×130]×0.97}=3.2563×105KgW=∑mc(t4-t2)KJ=3.256×105Kg×4.2KJ/Kg℃×(180℃-130℃)=6.838×107KJ由Q1+W=Q2+Q3得：Q3=Q1+W-Q2=1.221×104KJ+6.838×107KJ-7.4679×104KJ=6.832×107KJ3.3.2.2反应过程中能量衡算反应过程

Q1,t1

反应罐

Q3，t3

Q2，t2Q4

Q2+Q1=Q3+Q4在冷却过程中:Q1是冷却水进入系统时的热量;Q2是由于化学反应或物理过程产生的热量;Q3是冷却水离开时带走的热量，Q4是系统向环境散失的热量;t1冷却水的初始温度为20℃;t2反应后罐内的温度为148℃;t3冷却水离开时的温度也为148℃；1、Q1、Q3均可用下式计算：Q1（Q3）=∑mctKJ;m水的重量Kg；c水比热容KJ/Kg℃t温度℃Q1=1000×257Kg/250天×4.2KJ/Kg℃×20℃=8.635×104KJQ3=257Kg×1000/250天×4.2KJ/Kg℃×148℃=6.39×105KJ

2、求Q2Q2=ΔH=Q生-Q反Q=nCΔTQ2=3、Q4Q4=Q1+Q2-Q3=8.876×KJ+1.206×KJ-8.926×KJ=1.156×KJ3.3.2.3冷却过程冷却过程在化学工程中，对于制药过程中的冷却阶段，正确的热量管理是保证产品质量和能效的关键。以下冷却过程的热量平衡可以表示为:Qtota1=Q1+Q2+Q3+Q4表示由物料从初始温度T0降至最终温度T2过程中释放的热量(千焦耳，K);Q1是冷却剂水在进入设备时带入的热量;Q2是晶浆在离开设备时携带的热量;Q3是冷却剂在流出时带走的热量;Q4是由于设备散热而向环境释放的热量。温度设定如下:T0是物料冷却前的温度，设定为148℃;T1是冷却剂水进入设备时的温度，设定为20℃;T2T3是最终反应罐和晶浆离开设备时的温度，均设定为130℃;T4是冷却剂离开设备时的温度，也是130℃；1、Q1(Q3)的热量计算Q1=100×257Kg/250天×4.2KJ/Kg℃×20℃=8.635×103KJQ3=257Kg×100/250天×4.2KJ/Kg℃×130℃=5.613×104KJ2、Q2

Q2的计算方法为：

Q2=∑mctKJ;其中m代表输入或输出设备的物料质量(公斤，kg)c为物料的平均比热容(ku/kg℃);t为物料温度变化(℃)；

由Q2=∑mct=257×2.34×130℃=7.818×104KJ3、QQ=(125.83Kg×3.16KJ/Kg℃+130.682Kg×3.14KJ/Kg℃)×148℃

=1.196×105KJ4、Q4Q4=Q+Q1-Q2-Q3=1.196×105KJ-7.818×104KJ+8.635KJ×103-5.613×104KJ第4章主要工艺设备计算4.1工艺设备选型原则设备的选择是任何化工过程设计的重要部分，特别是在制药行业，这不仅涉及到经济性的考虑，还要确保满足严格的制药行业标准，如GMP（良好制造实践）。选择正确的设备不仅关乎成本效益，也直接影响到产品的质量和生产的可靠性。因此，设备选择过程中必须进行全面的成本-效益分析，确保选型符合生产需求且经济高效。药品和药剂的生产主要采用机械设备（其中大部分是专门设计的设备），而化工设备则起辅助作用。药物剂型包括丸剂、散剂、膏剂、糖浆剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、合剂、露剂、栓剂、锭剂和茶剂等12种，每种剂型都要相应的专用出产设备。因此，根据本次设计采用的低成本理念，应该选择功耗低、维修容易、占用空间少的设备。一、工艺需求匹配工艺设备选型的首要原则是要确保设备能够满足生产工艺的具体需求。这包括设备的生产能力、加工精度、操作范围等方面。设备必须能够准确、高效地执行工艺步骤，保证产品质量的稳定性和一致性。二、设备性能评估在选型过程中，应对设备的性能进行全面评估。这包括设备的效率、能耗、精度、稳定性等关键指标。通过对比不同设备的性能参数，选择最适合生产工艺要求的设备。三、设备成本分析成本是设备选型过程中不可忽视的因素。需要对设备的购置成本、运行成本、维护成本等进行全面分析，确保所选设备在经济上具有合理性。同时，也要考虑设备的使用寿命和投资回报率。四、技术先进性选型时应优先选择技术先进的设备。这不仅能够提高生产效率和产品质量，还能为企业的长远发展奠定基础。同时，先进技术也代表着更低的能耗和更高的环保性。五、可靠性与稳定性设备的可靠性和稳定性是生产过程中的关键要素。应优先选择那些经过市场检验、具有良好口碑的设备，以确保生产线的连续稳定运行。六、维护与操作便捷设备的维护和操作便捷性对于降低人工成本和提高生产效率至关重要。在选型时，应优先考虑那些易于维护、操作简单的设备，以减少后期运营过程中的困扰。七、安全性与环保性随着环保意识的不断增强，设备的安全性和环保性已成为选型过程中不可忽视的因素。应优先选择那些符合安全标准、环保要求的设备，确保生产过程中的安全和环境质量。八、供应商信誉与服务供应商的信誉和服务质量对于设备选型的后续保障至关重要。在选型时，应对供应商的资质、口碑、售后服务等方面进行全面考察，确保所选设备能够得到及时、有效的技术支持和维修服务。综上所述，工艺设备选型是一个综合考量的过程，需要充分考虑工艺需求、设备性能、成本、技术先进性、可靠性、维护与操作便捷性、安全性与环保性以及供应商信誉与服务等因素。只有综合考虑这些因素，才能选出最适合企业生产需求的工艺设备。4.2工艺设备计算4.2.1结晶反应釜4.2.1.1反应釜体积的计算：在设计间歇式釜式反应器时，关键是确保有效体积不仅能满足反应过程本身的需求，还要兼顾到辅助操作如物料的装载、卸载和清洗所需的时间。因此，总体积的计算必须综合反应动力学参数及辅助操作的耗时，以确保反应器能在最优条件下运行，同时保证产品的一致性和高质量。设定的有效体积计算公式为：VR=VH(T+t)VR:所需的反应体积，即物料占据的空间，以立方米（m³）为单位；VH:每小时处理的物料体积，以立方米（m³）为单位； T：为实现预定的化学转化率所需的反应时间，以小时（h）为单位；t:辅助操作所需时间，以小时（h）为单位当考虑总体积VT,时，还需考虑到装料系数，即实际操作中填充到反应器中物料的空间效率。VT=Vr假设日处理量为256.512公斤，由于操作为间歇性，每批的反应时间设定为4小时，辅助时间为0.5小时。因此，一天内需完成的反应批次约为24/4.5=5.3次，实际可完成五个完整批次。每批的投料量为：1ρ=盐酸二甲胺的相对密度ρ1为0.64，双氰胺的相对密度ρ2为1.40，环己醇的相对密度ρ3为0.9624，x1x2x1ρ=求出ρ每批处理的体积为51.3/906＝0.057m3VT＝0.057/0.8＝0.071m34.2.1.2反应釜的筒体直径D高度HD=34V/π(H了合适地选择反应器的物理尺寸，进行圆整选择后，反应器的直径D＝450mm,参考数据表，当直径DN＝450mm时，标准椭圆形封头的高度h1=112mm，直边高度h2=25mm，封头的体积和表面积分别为0.0158立方米和0.254平方米。由此计算得到的一米高筒体体积为0.159立方米。H=(V-Vh)/V1=(0.071-0.0158)/0.159=0.347m筒体高度圆整为H=400mm4.2.2夹套的计算夹套内径D1，可以根据筒体内径D选取表4.1

不同筒体内径的夹套的计算D500～600700~18002000~3000D1D+50D+100D+200则夹套的内径为D1=1100+100=1200mm有前面知道，装料系数η＝0.8；夹套的高度计算如下：Hj=ηV−VℎV1=(0.8×0.071-0.0158)/(选取夹套高度，刚，这样是便于筒体法兰螺栓装拆的。由此查表可得到总加热面积等于70.45平方米，对于夹套的选材和设计，由于水作为介质具有较低的腐蚀性，选择Q235-A材料进行制作。参照相关手册，Q235-A的板厚范围为4.5至16毫米，其允许应力为113兆帕。夹套的设计压力P设为1.1倍的工作压力PW，即0.44MPa。由于安全考虑，夹套的环焊缝未能进行双面焊接和探伤检测，故所有焊缝均使用增加的焊缝系数，并考虑到钢板厚度的负偏差C1=0.6mm以及单面腐蚀的腐蚀余量C2=1mm。夹套的壁厚计算如下：Td=PD1/(2[σ]ψ-P)+C=（0.44×1000）/(2×113×0.6-0.44)+0.83=4.09mm在设计药品制造用的反应器时，封头的选择和壁厚的设定是至关重要的，确保安全性与结构稳定性。反应器的封头通常采用标准的椭圆形设计，并且考虑了在制造过程中可能出现的壁厚减薄现象。因此，凸形封头的设计中只需考虑两种壁厚调整因素:制造公差c1和腐蚀余量C2。具体而言，c1设为0.6毫米，而腐蚀余量C2设为1毫米。T=PD1/(2[σ]ψ-0.5P)+C=(（0.44×1000）/(2×113×0.6-0.44×0.5)+0.83=3.25mm在具体实施中，封头的标准壁厚通过钢板规格厚度调整并按照相关标准进行选择，通常确定为4毫米。4.2.3筒体的材料和壁厚筒体材料也选用Q235-A，筒体受内压取设计压力为P＝0.6MPa,设计温度300℃，参考前面计算夹套壁厚结果，可知按强度计算内筒的壁厚约为6mm，对于反应器的筒体设计，由于它需要承受外部压力(外压)，我们采用了更为保守的设计策略。在计算时，按照设计外压P=0.44Mpa进行，确保得到的壁厚大于仅考虑内压时的计算值。这意味着，如果筒体壁厚能满足外压的稳定性要求，自然也足以应对内部压力。基于此，筒体的壁厚初选为10毫米，附加考虑腐蚀和制造公差，具体取值为c1=0.8毫米和C2=2毫米，从而有效壁厚te=tn-c=7.2mm。通过以上设计，可以确保筒体在受外压作用时的稳定性。按照D0/te=1100/7.2=153的比率计算，显示结构稳定。L=Hj+h2+h/3=1100+40+1100/12=1232mmL/D0=1232/1100=1.12由D0/te=1100/7.2=153和L/D0=1可以查得系数A=5.8×104,B=64Mpa。筒体的许用外压为[p]=Bt/D0=64/139=0.46Mpa>P=0.44Mpa对于封头部分，由于它们主要承受内压，筒体下封头的设计也采用了10毫米的壁厚，保持与筒体相同，这样不仅简化了制造过程，也确保了结构的均一性。计算显示，在长度与直径比L/D=1.0时，封头的设计允许外压为[p]=0.57Mpa，这远高于操作压力P=0.44Mpa，表明设计是安全的。这种综合考虑制造精度和安全余量的设计方法，不仅提高了设备的可靠性，也确保了药品生产过程中的安全和效率。4.2.4搅拌器的设计计算搅拌过程在制药工业中扮演着至关重要的角色，特别是在活性药物成分的生产中。搅拌不仅确保了原料的均匀混合，也极大地增强了热量和物质的传递效率，从而加速化学反应或促进物理过程的完成。针对本次操作的特定要求，搅拌器需尽量减少剪切力同时保证高效的热传递。因此，采用螺旋形搅拌器是理想的选择，适用于处理环己醇这类低粘度流体。搅拌器的叶轮直径通常设置为反应釜直径的1/3至1/4，本项目中选择了直径为250毫米的叶轮，标准转速设置在350至800转/分钟，具体采用350转/分钟。本设计决定使用三叶螺旋桨式搅拌器。4.2.5容器支座的选用计算对于反应釜的结构支持，由于需要附加保温功能，采用B型悬挂式支座。反应釜的总重量包括：内含物料或进行水压试验时水的重量（W1）、釜体及夹套的重量（W2）、以及电动机、搅拌设备、过滤系统、法兰和其他附件的总重（W3）。物料重量W1设定为256.512公斤。釜体和夹套的重量可通过手册查询或计算得出，此处计算得W2为235.1公斤（釜体74.1公斤，夹套160公斤）。电动机和其他设备的重量合计为360公斤，具体分配为：电动机50公斤，搅拌设备40公斤，法兰120公斤，过滤设备100公斤，以及手孔和其他附件50公斤。综合这些数据，反应釜的总重量W计算为851.512公斤。根据标准《耳式支座》(JB/T4725-1992)，选用三个承载力为30的支座B2JB/T2725-1992确保稳固性。4.3离心机在干燥和分离过程中，每批干燥物料的总重量为102.504公斤。考虑到24小时的连续运营模式，生产周期设置为每批1小时。为此，选择SS-1000型三足式离心机，每批处理10公斤物料。根据生产需求计算所需设备数量，即N=102.504/[10×(24/1)]=0.45（台），因此选用一台SS-1000型三足式离心机完全足以满足日常生产需求。4.4脱色罐在本次设计中，针对的是处理大量物料的需求，具体的物料总重量达到5009.193公斤，预定的生产时间为每天24小时，每个生产周期约15至20分钟。根据这一需求，计划采用H—24P2S型夹套保温袋式过滤器，这种过滤器每次可装料50公斤。根据生产需求计算，需要的过滤器数量为：N=5009.193/[50×]=1.39(台)因此，决定配置2台H—24P2S型过滤器以满足生产需求。4.5制片过程设备选型4.5.1电子秤分析以上的计算，我们可知其中最轻为5%PVP无水乙醇为2.26kg,最重的为盐酸二甲双胍为9.23kg一共有五种原料需要称重，选用称重范围为0.01-150kg的电子台秤2台。如表5-1所示ALC-D电子秤的技术参数：型号名称面板材质称重范围电动功率（kw）外形尺寸（mm）ALC-D不锈钢10g-150g0.015600×700×6504.5.2粉碎设备原辅料的粉碎工序很关键，原辅料粉碎的好，会利于之后获得均匀粒度的物料，从而更好的控制药物的质量。表4.2WF型万能粉碎机技术参数型号生产能力（kg/h）主轴转速（r/min）进料粒度（mm）粉碎细度（目）电机功率（kw）外形尺寸（长×宽×高）mm重量（kg）WF-180B10-506000660-1202.2550×600×12501004.5.3筛分设备有许多不同种类的筛分设备可供选择，如摇动筛、振动筛、旋转筛、滚筒筛以及多用途振动筛等。在本设计中，我们选择使用ZS-500分层振动筛。分层振动筛具备筛选范围广、高效、轻便、体积等特点。如表5-3所示筛分机的技术参数：型号处理量(kg/h)过筛目数筛网直径功率层数外形尺寸ZS-5003005.3255001.11-4600×700×9504.5.4混合设备根据计算的结果主药盐酸二甲双胍9.23kg，所有辅料一共为27.29kg，选用SYH-1000三维混合机。用于对粉状和颗粒状物料进行均匀混合。如表5-4所示SYH-三维混合机的技术参数类型优点缺点尺寸三维混合机无死角混合，比重偏析和聚集现象可以得到有效避免。间歇操作，批量处理。600×650×6004.5.5制粒设备此种制粒方法。其中最大的优点是能够一次性完成混合、加湿、制粒等工序。通过物料衡算得知，在制粒过程中，每天需要加工的原料总量为27.59kg。每小时需要处理的原料量为3.448kg。GHL-120型湿法制粒机的生产能力为80kg/h。干燥选择GFG-120。如表5-4所示GHL-120制粒机的参考数据型号名称生产能力（kg）风机功率（kw）搅拌功率（kw）整机重量（kg）尺寸GHL-20012018.50.7514501000×900×1800GFG-120高效沸腾干燥机使用、清洗方便，干燥快速，工作温度稳定；对于车间的日常运营，根据物料平衡的计算，发现车间每天处理的物料量为27.297公斤，而预定的机器生产能力为每小时120公斤。如表5-5所示高效沸腾干燥机型号名称生产能力功率KW滚筒转速尺寸GFG-12012018.50.75900×500×7004.5.6整粒设备YK160整粒机是一种可通过旋转和筛网进行混合潮湿粉末的设备，可产生颗粒。该设备的生产能力介于20-100kg/h之间。整个车间每天需要处理27.29kg的物料总量，并且每小时需要处理3.412kg的原料。，根据理论计算，每天应运行4小时。如表4.3所示YK160整粒机的参考数据型号名称生产能力功率KW滚筒转速r/min滚筒角度尺寸YK16020-1002.265360。980×1240×16904.5.7压片设备ZP27A旋转转式压片机由上面的计算可知，每天的数量为40万片。生产能力为每小时15万片，因此理论上每天需要运行3小时才能完成生产任务。如表4.4所示ZP27A压片剂的参考数据型号名称最大生产能力pc/h最大压片压力KN最大压片直径mm转台速度r/min尺寸ZP27A150000801314-361240×980×16504.5.8包衣机如表4.5所示BGB-200包衣机的参考数据型号名称生产能力（kg/次）尺寸电动功率KW风机功率BGB-2002001570×1360×20003.02004.5.9包装机如表4.6所示DΧWHL600DE的参考数据型号名称生产能力电动功率整机重量外形尺寸(mm)DΧWHL600600板300盒/分钟27kW9200kg11100×1800×2150第5章

车间布置设计5.1概述车间的布局设计是实现高效生产的关键环节之一。这不仅涉及到施工和安装的方便性，还直接关系到未来车间运营的安全性、效率和成本。在设计初期，必须详尽收集和分析各类基础数据，包括车间的内外部环境因素。这一过程中，要详细考虑生产区与辅助区域之间的相互作用及其对整体运营的影响。在具体布局中，要根据工艺需求合理规划生产线和辅助设施的位置，确保所有设施的合理分布，并满足国家药品生产质量管理规范（GMP）的严格要求。设计时应优化设备配置和工艺流程，使物料转运尽可能直接，减少不必要的横向移动，避免生产过程中的交叉污染和物料浪费。此外，车间设计还需考虑到设备的维护空间，确保所有设备都易于访问和维护，从而降低运营成本并延长设备使用寿命。通过这些细致入微的设计措施，可以显著提升整个车间的生产效率和安全性，同时确保产品质量符合行业最高标准。在规划制药工艺车间时，设计团队必须综合考虑多方面的意见和分析，力求找出最优解。采用系统布局规划（SLP）理论，该方法强调在设备布局设计中综合关系矩阵的使用，帮助分析和优化生产流程。通过对现有布局问题的深入分析，设计师可以采用加权因素分析法评估各种可能的布局方案，从而选择最符合生产效率和成本效益的方案。这种方法不仅确保了车间运作的流畅性，还有助于最小化物料搬运路径，从而显著降低物流成本。5.2车间布置设计的依据车间布置设计的依据主要包括以下几个方面：1.生产工艺流程图：这是车间布置设计的基础，它描述了从原料到成品的整个生产过程，包括各个生产环节的顺序、联系和相互关系。通过深入分析，确定每个生产环节的最佳位置，以及设备的最佳布局和物料流向，以优化整个生产过程。2.物料衡算和性质分析：这涉及对原料、半成品、成品及副产品的详细记录，包括其数量和特性。同时，必须详细规划废物的处理方法，这些都是设计设备规模、布局和物流系统的基础。3.设备详细信息：包括每台机器的尺寸、重量、支撑方式、保温特性及操作要求。设备的物理和操作参数将影响其在车间中的摆放位置及所需的空间和基础设施。4.公用系统的规划：如水、电、热能、制冷和压缩空气等供应系统的规模和布局，这些公用设施的配置直接关系到车间的整体功能和运作效率。5.车间组织及定员资料：这决定了车间的组织结构、人员配置和工作流程。人员的工作流程和作业环境是车间布置设计中需要考虑的重要因素。6.厂区总平面布置：在进行制药厂区的总体布局规划时，关键是确保生产流程的高效性和安全性。车间与车间之间、辅助区域及生活设施之间的布局需要考虑便利性与合理性，以支持物流与人流的顺畅流动，并有效管理厂区内的交通。7.土建资料和劳动安全、防火、防爆资料：这些资料是确定车间建筑结构、基础设施和安全措施的重要依据。车间布置设计需要确保建筑物的稳定性和安全性，同时满足劳动安全、防火、防爆等要。综上所述，车间布置设计的依据是多方面的，需要综合考虑生产工艺、物料性质、设备条件、公用系统、车间组织、厂区布局以及土建和安全等方面的因素。5.3车间布置设计应考虑的因素车间的战略定位在厂区中至关重要，因为它直接影响到物料的运输效率、能源供应的连续性及员工的日常活动。设计过程中，以下要素需被细致考虑：（1）车间位置的战略选择：确保车间位置在整个厂区布局中能够实现高效物流和人流管理，降低运输成本，提高操作效率。（2）综合工艺需求与设施要求：车间设计需要满足从生产到建筑安装、日常维护的全方位需求。（3）空间与资源的有效利用：合理规划建筑面积和土地使用，优化空间配置，确保生产活动的灵活性与扩展可能性。（4）安