1、亿片片剂生产车间布置制药工艺学课程设计说明书欧阳学文年产2.5亿片片剂生产车间工艺设计学院天津大学化工学院专业制药工程班级1 班学号3010207300姓名李婷指导教师朱宏吉一、绪言 11.1项目概况 11.2设计依据 11.3设计指导思想和设计原则 11.4生产任务 11.5生产方法 11.6车间组成 21.7生产制度 2二、生产工艺说明 22.1贝诺酯简介 22.2原料特性规格 32.2.1辅料的选择原则 42.3化学反应和生产步骤 42.3.1贝诺酯合成反应 42.3.2生产工艺步骤 42.4流程叙述 52.4.1物料走向 52.4.2操作条件 5三、车间平面布置说明 53.1全厂总平面
2、布置 63.1.1全厂平面设计任务 63.1.2厂区概况 63.2车间平面布置 63.2.1车间平面布置原则 63.2.2车间平面布置设计内容 83.3车间布置特殊说明 93.3.1车间产尘的处理 93.3.2车间排热、排湿及臭味的处理 93.3.3高效包衣工作室 93.3.4参观走廊的设置 103.3.5安全门的设置 103.3.6洁净区设置 10四、物料能量衡算 114.1物料衡算的基础 114.2物料衡算的基准 114.3物料衡算条件 114.3.1处方 114.4物料衡算的范围 124.5原辅料的物料衡算 124.6包装材料的消耗 144.6.1铝塑包装用量 144.6.2中包装及外包
3、装用量 14五、设备选型 155.1设备选型原则 155.2设备选择 165.2.1 XK315A1计重电子秤 175.2.2 80B型粉碎机 185.2.3 振动筛分机 195.2.4 BH400型三维运动混合机 205.2.5 YK100型摇摆式颗粒机 215.2.6 RXHBI热风循环烘箱 225.2.7 高速旋转式压片机 235.2.8 高效包衣机 245.3主要设备一览表 30六、车间人员表 30七、劳动保护和安全技术 317.1消防安全 317.2防雷与防静电 327.3安全卫生 327.4照明系统要求 327.5通风 33八、三废处理 338.1废水及处理措施 338.2废渣及处
4、理措施 348.3废气及处理措施 34九、设计小结 34十、参考文献 35一、绪言1.1项目概况本次设计内容为年产2.5亿片片剂生产车间的设计。作为制药工艺学的课程设计，要求结合课程内容，并结合现实生产环境与流程设计相应的工艺流程，根据GMP规范设计车间平面布置并完成重要设备的装备图。在此设计中，我们选择以贝诺酯片剂的生产作为例，完成片剂生产车间的设计。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理论数据为基础，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计技术规定、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、药品生产质量管理规范等
5、多种设计规范。1.3设计指导思想和设计原则（1）在设计中严格遵照药品生产质量管理规范和洁净厂房设计规范等标准进行设计。（2）对设备的选择，在完成生产任务的基础上，考虑节能高效，经济方便，实用可行的原则。（3）为保证控制区的洁净度要求，采用全封闭的空调系统。所用原料均必须符合国家相应标准。（4）遵守防火，安全，卫生，环保，劳动保护等相关规范制度。严格质量管理制度，推行质量责任制，严格工艺设计质量。1.4生产任务本设计为年产2.5亿片片剂车间设计，文中以贝诺酯片剂的生产为例，设计年产量为2.5忆片贝诺酯片的片剂生产车间。同时，考虑有效处理三废，在完成生产任务的同时保证环境友好型生产。1.5生产方法
6、本次设计中，贝诺酯片剂采用湿法制粒，淀粉糊精制成软材，与羟丙基纤维素混合，12目尼龙筛制湿粒，6065烘干，12目整粒，然后与羧甲基淀粉钠、微粉硅胶混匀后压片片采用湿颗粒压片，包衣，质检，包装。具体工艺在第二章中具体说明。1.6车间组成片剂生产车间可分为三个区域，按功能将其划分为混配成型加工区，辅助功能区和卫生与安全区。混配成型加工区可具体分为：外请，配料，混料，质粒，压片，包衣，包装（内包和外包）区；辅助功能区可分为除尘，制水，配电、空凋，维修，洁具存放，管理控制区等；卫生与安全区可分为：休息，卫生间，更衣室，安全通道，进化走廊等区域。具体布置在第三章中具体说明。1.7生产制度全年生产天数：
7、工作日=全年法定假日停机保养日=3655213=300天日生产班数：一日一班全年生产班数：3001=300班日有效工作时间：8小时全年生产小时数：3008=2400小时二、生产工艺说明2.1贝诺酯简介英文名：Benorilate中文拼音：Beinuozhi又名：扑炎痛、解热安、苯乐安化学名：2（乙酰氧基）苯甲酸4（乙酰胺基）苯酯分子式：C17H15NO5分子量：313.31贝诺酯是一种很好的非甾体类消炎镇痛药，环氧酶抑制剂。为对乙酰氨基酚与阿司匹林的酯化物。本品为白色结晶或结晶性粉末，无臭，无味；在沸乙醇中易溶，在沸甲醇中溶解，在甲醇或乙醇中微溶，在水中不溶；本品的熔点为177181。化学结构
8、式如右图所示：2.2原料特性规格表21 原辅料特性一览表序号名称用途备注1阿司匹林主药白色针状或板状结晶或粉末。熔点135140。无气味，微带酸味。在干燥空气中稳定，在潮湿空气中缓缓水解成水杨酸和乙酸。2对乙酰氨基酚主药白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。有解热镇痛作用，能溶于乙醇、丙酮和热水，微溶于水，不溶于石油醚及苯。3羟丙基纤维素黏合剂本品为工业级纤维素醚的一种，主要用途为聚氯乙烯生产中做分散剂，系悬浮聚合制备PVC的主要助剂。4淀粉稀释剂崩解剂有玉米淀粉，马铃薯淀粉，小麦淀粉，其中常用玉米淀粉。淀粉的性质稳定，可与大多数药物配伍，吸湿性小，外观色泽好，价格便宜，但可压性较差，因此常与可
9、压性较好的糖粉，糊精，乳糖等混合使用。5糊精稀释剂淀粉水解的中间产物，在冷水中溶解较慢，较易溶于热水，不溶于乙醇，具有较强的粘结性，使用不当会使片面出现麻点，水印及造成片剂崩解或溶出迟缓；如果在含量测定时粉碎与提取不充分，将会影响测定结果的准确性和重现性，所以常与糖粉，淀粉配合使用。6羧甲基淀粉钠崩解剂羧甲基淀粉钠（CMS）是变性淀粉的代产品，属醚类淀粉，是一种水溶性阴离子高分子型化合物。通常使用的是它的钠盐，又称（CMSNa）形状：白色或黄色粉末，无臭、无味、无毒、热易吸潮。溶于水形成胶体状溶液，对光、热稳定。不溶于乙醇、乙醚、氯仿。7微粉硅胶润滑剂由于微粉硅胶具有粒度小、孔容大、表面活性强
10、的特点，从而在啤酒、食用油生产过程中做稳定剂过滤剂，涂料油化生产过程中做消光剂，塑料薄膜生产中做开口剂，日用化工生产中做高级填充剂，制药行业做助流剂等。2.2.1辅料的选择原则任何药剂在制备过程中都要选用一些辅料。在片剂的处方中除主药粉末外，还常常根据需要加入稀释剂、润滑剂（或助流剂）、崩解剂等附加剂。由于剂型因素对药物吸收及生物利用度等有很大的影响，片剂中药物及添入的附加剂均能影响片剂的崩解及主药的释放、吸收。因此辅料是制备片剂的重要材料，它不仅是原料赋形的基础，还由于本身具有的性质，对片剂的制备工艺、稳定性、安全性、产品质量、疗效等有重要影响。选择辅料一般基于如下原则：（1）加入辅料应增加
11、药物的物理及化学稳定性。（2）辅料与药物混合后所得的混合物料应有适当的流动性和分散性。（3）选用辅料应能提高至少不妨碍制剂的药效。（4）辅料的加入不会增添制剂的毒副反应，最好能改善制剂质量。2.3化学反应和生产步骤2.3.1贝诺酯合成反应图21 贝诺酯的合成反应2.3.2生产工艺步骤制剂的工艺流程是以保证实现处方的功能主治为目的，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。贝诺酯片剂制剂的生产过程简图如下所示：
12、图22 贝诺酯片剂工艺流程简图2.4流程叙述2.4.1物料走向从仓库来的原辅料、内包材料运至脱外包室，脱去外包装或将外包装清洁后经气闸进入洁净区，原辅料进入贮料室、内包材料进入内包材间贮存。须粉碎的原辅料在粉碎室内经高效粉碎机粉碎，振动筛过筛，按处方量称取各种原辅料，加入到制粒机，同时加入经制浆锅制得的粘合剂制成粒，整粒后置沸腾制粒干燥机或药物干燥烘箱干燥得干颗粒，经快速整粒机整粒，颗粒投入多向运动混合机，加润滑剂总混。颗粒检验合格后送压片机压片后得素片，需包衣的素片投入高效包衣机，喷入经制浆锅制得的包衣溶液，热风干燥得包衣片；铝塑内包，传送至外包室，人工装盒，装箱，打包完成外包，片剂生产即完
13、成，成品送至仓库待检区。2.4.2操作条件根据以上原则，在符合GMP要求的条件下，本次设计中，控制工艺条件为全封闭的空调控制系统，洁净区的洁净度要求为100000级。烘干温度为6065。三、车间平面布置说明布置目的是对厂房所使用设备的排列做出合理的安排，对车间今后生产的正常进行，产品的质量、及对经济指标，特别是基建费用有重大影响，它关系到整个车间的命运。不合理的布置会对整个生产管理造成困难，对安全造成隐患，给维修造成困难，导致人流物流紊乱，造成交叉污染，增加动力消耗，增加建筑、空调净化和其他安装费用，所以，平面布置方案设计时，除与车间的有关人员详细磋商外，要反复全面考虑，多征求意见，密切与非工
14、艺专业设计人员协商，使之更加完善。3.1全厂总平面布置全厂总平面设计为本设计的一项首要任务，总平面设计的是否合理，直接影响新建厂房能否节约而有效的顺利进行，影响到建厂后的生产、管理、成本、能耗等各个方面，同时还影响到全厂的美观和今后的发展。3.1.1全厂平面设计任务（1）在满足生产流程条件下，结合厂区地形情况，经济合理的安排场内外各建筑物、构筑物堆场等的相对位置，使建筑群组成一个完整的有机体；（2）确定厂内外运输方式运输布置，合理组织人流物流；（3）绿化美化，考虑卫生消防条件，创造美好的工作条件。3.1.2厂区概况（1）靠城近路，在城市规划的区域范围内，有现有的供电动力系统和较便利的交通条件。
15、（2）工业布局符合安全环境保护要求，符合城市的近期和远期规划，地势平整，减少了三通一平的工作量，且排水良好；（3）厂址靠近水源，保证供水充足，有可靠的供电网和输、供电系统；（4）厂址附近有充足的劳动力资源，有充足的施工力量、建筑材料供应，有充足的施工、设备组装、堆放场地。3.2车间平面布置3.2.1车间平面布置原则（1）车间平面布置首先必须适合全厂总平面布置的要求，应尽可能使各车间的平面布置在总体上达到协调、整齐、紧凑、美观、相互融洽、浑为一体。（2）摘自GMP1）应根据药品品种、生产操作要求及外部环境状况配置空调净化系统，使生产区有效通风，并有温度控制、必要的湿度控制和空气净化过滤，保证药品
16、的生产环境。（第四十九条）2）工作区和中间物料贮存区应有足够的空间，以有序地存放设备和物料，避免不同药品或物料混淆，避免交叉污染，避免生产或质量控制操作发生遗漏或差错。（第五十条）3）更衣室、浴室及厕所的设置不得对洁净室（区）产生不良影响。（第五十一条）4）生产区内可设中间控制，但中间控制操作不得对药品带来质量风险。（第五十四条）5）用于药品包装的厂房应专门设计和布局，以避免混淆或交叉污染。（第五十六条）6）原辅料的称量通常应在专门设计的称量室内进行。（第五十八条）（3）摘自药品生产管理规范1）厂房必须按生产工艺和产品质量的要求划分洁净级别；胶囊剂的生产一般是在300000级洁净厂房。（第十四
17、，十五条）2）根据工艺、设备等方面的要求，应备有安全和应急措施。洁净区应有安全出入口及火灾报警消防设施。（第十六条）3）洁净级别不同的厂房之间应有缓冲设施。人员及物料应分别通过与其生产洁净级别要求相适应的缓冲设施进入。（第十九条）（4）摘自医药工业洁净厂房设计规范1）车间布局应按生产流程要求，做到布置合理、紧凑，有利生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理。2）工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，并符合下列基本要求：分别设置人员和物料进出生产区域的通道，极易造成污染的物料（如部分原辅料、生产中废弃物等）必要时可设置专用出入口。洁净厂房内的物料传递路线尽量要短；人员和物料进入洁净生产
18、区应有各自的净化用室和设计。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度等级相适应；生产操作区内应只设置必要的工艺设备和设计。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域内工作人员的通道。3）医药工业洁净厂房内应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域，且尽可能靠近与其相联系的生产区域，减少运输过程中的混杂与污染。存放区域内应安排待验区、合格品区和不合格品区。4）下列生产辅助用室的布置要求：称量室宜靠近原辅料室，其空气洁净度等级宜同配料室；设备及容器具清洗室需要在洁净区内清洗的设备及容器具，其清洗室的空气洁净度等级应与本区域相同；清洁室或灭菌室与洁净室之间应设置气闸室或传递窗（柜），用于传递原辅
19、料、包装材料和其他物品。5）生产过程中产生的废弃物出口不宜与物料进口合用一个气闸或传递窗（柜），宜单独设置专用传递设施。6）人员净化用室和生活用室的布置应避免往复交叉。7）人员净化用室宜包括雨具存放室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、更换洁净工作服室、气闸室或空气吹淋室等。厕所、淋浴室、休息室等生活用室，可根据需要设置。3.2.2车间平面布置设计内容该制剂车间为单层厂房，设有洁净区，辅助区，一般生产区等，其详细布置请参考工程图纸图1车间平面布置图。该车间生产类别为丙类，耐火等级为二级构形式为单层框架；洁净控制区设吊顶；吊顶高度为270m；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
20、叉。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由传递窗送入；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。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、沸腾干燥器、包衣机均设有机械室将辅助装置隔离，以改善洁净区环境。3.3车间布置特殊说明3.3.1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、充填等岗位，需设计必要的捕尘、除尘装置（见图31）：图31 车间捕尘、除尘布
21、置图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。3.3.2车间排热、排湿及臭味的处理配浆、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
22、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。3.3.3高效包衣工作室高效包衣采用了大量的有机溶媒，根据安全要求高效包衣工作室应设计为防爆区。防爆区采用全部排风，不回风，防爆区相对洁净区公共走廊负压。3.3.4参观走廊的设置参观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；作为参观走廊，使参观者不影响生产。而且洁净走廊的设置，使用暖气采暖成为可能，保护了洁净区，避免冬季内墙结露。3.3.5安全门的设置设置参观走廊和洁净走廊时就要考虑相应的安全门，它是制药工业洁净厂房所必须设置的
23、，其功能是出现突然情况时迅速安全疏散人员，因此开启安全门必须迅速简捷。3.3.6洁净区设置固体制剂车间按洁净要求可划分为10万级洁净区和一般生产区。车间的区域划分，根据GMP的有关规定，各操作室由轻型材料墙分隔，相互独立。车间进口处设有更衣室，洗手池，同时设有缓冲间，安装有消毒、杀菌系统，进入生产区必须经过消毒、灭菌后方能进入，车间内设有设备、洁具、容器具的清洗、消毒设施，选用易清洗，防腐蚀、无毒材料制作，并配有充足的冷、热水源。车间内安装有通风设备，以保持车间内空气对流，配备了足够能力的排风设备。洁净区布置如图32所示：图32 固体制剂车间洁净区划分四、物料衡算物料衡算是所有工艺计算的基础，
24、通过物料衡算可以确定选用设备的容积、台数、主要尺寸，同时可以进行热量衡算、管路尺寸计算等。4.1物料衡算的基础物质的质量守恒定律是物料衡算的基础，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。G1=G2+G3+G4式中：G1输入物料量总和；G2输出物料量总和；G3物料损失量总和；G4物料积累量总和。当系统内部积累量为零时，上式可以写为：G1=G2+G34.2物料衡算的基准（1）对于间歇式操作过程，常采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，在计算时应把
25、原料、辅料及主要包装材料一起算入。4.3物料衡算条件年产量：2.5亿片；片重：0.3g/片一年按300个工作日计算，每天一个班次，每班实际工作8小时。4.3.1处方处方系指医疗和生产部门药剂调制的一项重要书面文件，是药物制剂生产的基础和依据。根据有关参考文献进行处方设计如下：表41贝诺酯处方500片1片贝诺酯250g0.1875g糊精56.6g0.04245g淀粉56.6g0.04245g羟丙基纤维素20g0.015g羧甲基淀粉钠16g0.012g微粉硅胶0.8g0.0006g总计400g0.3g4.4物料衡算的范围在进行物料衡算时，经常会遇到比较复杂的计算。为了计算方便，一般要划定物料衡算范
26、围。根据衡算目的相和对象的不同，衡算范围可以是一台设备、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出项。本设计以一个工段为单位进行计算。4.5原辅料的物料衡算损耗：原辅料2%；铝塑包装材料1%；纸盒包装材料0.5%；纸箱包装材料0.05%；设所有原辅料的纯度为99.5%；颗粒收得率98%；产品总收得率98%。每年原辅料需求量=总年量片数每片含量收率；根据贝诺酯片的处方和损耗率确定车间所需物料如下：每年原辅料需求量：贝诺酯的量：2.51080.1875/98%/99.5%=4.8072107g=48072k
27、g糊精的量：2.51080.04245/98%/99.5%=1.0883107g=10883kg淀粉的量：2.51080.04245/98%/99.5%=1.0883107g=10883kg羟丙基纤维素的量：2.51080.015/98%/99.5%=3.8458106g=3846kg羧甲基淀粉钠的量：2.51080.012/98%/99.5%=3.0766106g=3077kg微粉硅胶的量：2.51080.0006/98%/99.5%=1.5383105g=154kg每年损耗量：贝诺酯的量：2.51080.1875/98%/99.5%2%=9.6144105g=961.4kg糊精的量：2.5
28、1080.04245/98%/99.5%2%=2.1767105g=217.7kg淀粉的量：2.51080.04245/98%/99.5%2%=2.1767105g=217.7kg羟丙基纤维素的量：2.51080.015/98%/99.5%2%=7.6915104g=76.92kg羧甲基淀粉钠的量：2.51080.012/98%/99.5%2%=6.1532104g=61.53kg微粉硅胶的量：2.51080.0006/98%/99.5%2%=3.0766103g=3.077kg每班次需求量、损耗量见物料一览表（表42）。表42 物料消耗一览表名称年用量年损耗量每班次用量每班次损耗量贝诺酯（k
29、g）48072961.4160.23.205糊精（kg）10883217.736.280.726淀粉（kg）10883217.736.280.726羟丙基纤维素（kg）384676.9212.820.256羧甲基淀粉钠（kg）307761.5310.260.205微粉硅胶（kg）1543.0770.5130.010每班次都应严格按照该班次所需达到的产量生产，以保证后一班次的工作能够顺利。图41 贝诺酯片剂工艺物料衡算图4.6包装材料的消耗单剂量包装主要分为泡罩式（亦称水泡眼）包装和窄条式包装两种形式，均将片剂单个包装，使每个药片均处于密封状态，提高对产品的保护作用，也可杜绝交叉污染。本次设计采
30、用泡罩式包装。泡罩式包装的底层材料（背衬材料）为无毒铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜，形成水泡眼的材料为硬质PVC经红外加热器后在成形滚筒上形成水泡眼，片剂进入水泡眼后，即可热封成泡罩式的包装。包装规格为12片/板，2板/小盒，1000盒/箱。4.6.1铝塑包装用量铝塑包装涉及到的包装材料包括：铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜、PVC塑料硬片。冲裁后药板尺寸为55mm76mm。铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜及PVC塑料硬片年用量：2.5108/125576/99%/106=8.80104m2年损耗量：2.5108/125576/99%/1061%=8.80102m24.6.2中包装及外包装用量（1）中包装为小纸盒，2板/小盒，则：年用量：2.5108/12/2/99.5%=1.05107个年损耗：2.5108/12/2/99.5%0.5%=5.23104个（2）外包装为纸箱，1000小盒/箱，则：纸箱年用量：1.05107/1000/99.95%=1.05104个年损耗：1.05107/1000/99.95%
