1、南华大学化学化工学院毕业论文i年产 1.2 亿粒洛莫司汀胶囊（0.04g/粒）车间设计摘要：洛莫司汀为细胞周期非特异性药，脂溶性强，可以通过血脑屏障，进入脑脊液，临床常用于脑部原发肿瘤及继发性肿瘤，也可治疗实体瘤。本文毕业设计题目为年产 1.2 亿粒洛莫司汀胶囊的车间设计,研究的内容主要包括生产工艺设计，物料衡算，设备选型，车间平面设计以及空调净化系统。本次设计的生产工艺简单，比较适合中小型企业生产。通过本次设计使制药专业的学生可以初步地掌握制药工艺设计的一般程序和方法，对今后的工作有一定的意义。关键词: 洛莫司汀; 工艺设计; 物料衡算; 设备选型全套图纸加 153893706南华大学化学化
2、工学院毕业论文iiDesign workshop of annual production capacity of 120 million Lomustine capsule（0.04g/star）Abstract：Lomustine is cell cycle non-specific drugs, lipid soluble , it can through the blood brain barrier into the cerebrospinal fluid, clinical commonly used in primary brain tumor, and secondary tu
3、mor, it can also be used in the treatment of solid tumor. This paper designed the annual output of 120 million grains of lomustine capsule workshop, its research content includes the integration of production, research and development process.The wide raw material sources, low cost, simple and relia
4、ble production technology, suitable for small and medium-sized enterprise production. Through the design to make pharmaceutical professional students can preliminary grasp of general procedures and methods of pharmaceutical technology design, familiar with the market prospect of lomustine capsule an
5、d the whole production process.Keywords: lomustine;Process design; Material balance; Equipment selection南华大学化学化工学院毕业论文iii目录前言 11 胶囊剂的简单介绍 12 洛莫司汀胶囊 2第一章 指导思想和设计原则 41.1 指导思想 41.2 设计原则 41.2.1 厂址的选择和布置 .41.2.2 工艺流程 .41.3 设备的选型 51.4 制剂车间的布置 51.5 空调净化系统 5第二章 工艺流程设计 62.1 工艺设计原则 62.1.1 产品方案 .62.1.2 生产计划 .6
6、2.2 工艺设计 62.2.1 混合 .62.2.2 粉碎 .72.2.3 制粒 .72.2.4 干燥 .72.2.5 填充 .7 2.3 工艺流程示意图 .10第三章 物料衡算 .113.1 初步物料衡算 .113.1.1 质量守恒定律 113.1.2 衡算基准 113.1.3 洛莫司汀胶囊的计算 13 3.2 物料流程方框图 .13南华大学化学化工学院毕业论文iv第四章 设备的设计与选型 .154.1 混合 .154.1.1 混合设备的类型 154.1.2 设备的选型 15 4.2 粉碎 .174.2.1 粉碎设备的类型 164.2.2 设备的选型 17 4.3 筛分设备 .194.3.1
7、 筛分设备的类型 194.3.2 筛分设备的选型 194.4 制粒 .2O4.4.1 制粒设备的选型 204.5 干燥 214.5.1 干燥设备的类型 .214.5.2 干燥设备的选型 .214.6 胶囊填充设备 234.7 辅助包装设备及其他 244.7.1 铝塑自动泡罩包装机 .244.7.2 装盒机 .254.7.3 开箱机 .264.7.4 装箱机 .274.7.5 封箱机 .284.8 主要工艺设备一览表 .29第五章 车间的平面布置设计 .305.1 车间总体布置 .305.2 车间平面布置 .305.3 车间布置的特殊要求 .325.4 胶囊剂的设计和生产管理 .325.4.1
8、胶囊剂车间的设计 32南华大学化学化工学院毕业论文v5.4.2 胶囊剂车间的管理 325.5 生产线安排 .335.6 车间平面布置图 .33第六章 空调净化系统设计 .346.1 空气净化要求 .346.2 空气净化系统设计 .346.2.1 洁净室微粒来源分析 346.2.2 室内温度和湿度 356.2.3 洁净室换气次数分析 356.3.4 洁净室压力 356.3 设计方案 .366.3.1 净化空调系统 366.3.2 空气过滤器 366.3.3 生产工艺平面图及技术要求 366.4.4 空气调节洁净设计条件 366.4.5 全室净化方案 37第七章 环境保护及污染处理 397.1 废
9、水的处理 .397.2 废气的处理 .397.3 废渣的处理 .397.4 噪声的控制 .39参考文献 .40谢 辞 .41南华大学化学化工学院毕业论文第 1 页 共 47 页前言1.胶囊剂的简单介绍胶囊剂 （Capsules）：是指在空心硬胶囊中或密封弹性软胶囊中填装上药1物而制成的固体制剂。胶囊剂具有如下一些特点 ：2（1）提高稳定性或掩盖不良气味：这是因将药物填装在胶囊壳中可以与外界隔离，从而较好的避免了外部环境对有效药物的影响，尤其是对于具不良嗅味或者具有一定不稳定性的药物效果更佳。（2）药物的生物利用度较高，在体内起效快：将有效药物制成粉末或颗粒状态然后填装于囊壳中形成胶囊，因其不受
10、压力和其他因素的影响，所以在体内起效快，生物利用度通常高于丸剂、片剂等剂型。（3）液态药物的固体剂型化：在制药工业中含油量高的药物或液态药物一般难以制成丸剂、片剂等，但可制成胶囊，操作方便，生产简单，容易被患者接受。（4）可以控制药物的释放：对于不同的药物可按照药物需要制成缓释颗粒装入胶囊中，使药物具有不同的释放性，从而达到缓释延效作用，临床上被广泛应用。（5）生产工艺简单：因胶囊剂的处方中辅料种类比较少，比片剂的生产过程简单，而且易于服用，携带方便。胶囊剂可分为软胶囊剂 （soft capsules ）和硬胶囊剂 3（hard capsule)两3类 。法国的 Mothe 在 1888 年首
11、次制备了软胶囊，英国的 Murdock 在 1847 年制备了硬胶囊。 软胶囊：指把一定量的有效药物或者药材提取物溶于适档的辅料中，然后密封于球形、椭圆形或其他形状的软质囊中制成的剂型。硬胶囊：指将一定量的药物或者药材提取物加适当辅料制成均匀的粉末或颗粒,填充在空心硬胶囊中而制成。胶囊剂具有外表光控洁，无异味、易吞服、溶解速率快等优点，胶囊剂新的进展主要是缓释胶囊如布洛芬胶囊、结肠靶向给药胶囊。近年来胶囊剂已成南华大学化学化工学院毕业论文第 2 页 共 47 页为国内外制剂生产的重要剂型之一，其发展速度已明显高于其他口服制剂。胶囊具有很多其他剂型不具有的优点，临床使用方便，比较受患者的欢迎。又
12、由于已有多种长效胶囊制剂上市，在药物疗法方面能最大限度地达到治疗效果。在临床剂型选择方面，胶囊剂崩解迅速，生物利用度高。所填充的药物可制成不同性质的长效颗粒，再按一定比例配合，在药物制剂及药物动力学方面有很多优势，是一种很有发展前途的剂型。2.洛莫司汀胶囊（1）洛莫司汀简介 4洛莫司汀对处于 G2-S 边界，或 S 早期的细胞最敏感，对 G2 期亦有抑制作用，属于细胞周期非特异性抗癌药。进入人体后，其分子从氨甲酰胺键处断裂为两个部分：一部分是氯乙胺部分，这主要与抗瘤作用有关；另一部分是氨甲酰基变为异氰酸酯或氨甲酸，这主要与蛋白质发生反应。洛莫司汀作为抗肿瘤药物，主要是破坏了 DNA 和酶蛋白的
13、结构。（2）洛莫司汀胶囊 5【通用名】 洛莫司汀【商品名】 洛莫司汀胶囊剂【拼音名】 Luomositing Jiaonang【英文名】 Lomustine Capsules【化学名】 N-(2-氯乙基)-N-环己基-N- 亚硝基脲。【分子式】 C H ClN O91632【结构式】【性状】 本品的内容物为淡黄色结晶或结晶性粉末，无臭。熔点为 8891。【用法和用量】 100130mg/m ，顿服，每 68 周一次，3 次为一疗程。2【药代动力学】 口服易吸收，体内迅速变为代谢产物，可以透过血脑屏障，6数分钟后脑脊液中药物浓度为血浆浓度的 1530%。血浆蛋白结合率为 50%。其南华大学化学化
14、工学院毕业论文第 3 页 共 47 页半衰期为 1618 小时，其持久存在可能引起迟发性骨髓抑制。在肝脏内代谢完全，排泄于胆汁。有肠肝循环，故药效持久。口服 24 小时内，50%以代谢物形式从尿中排泄。其脂溶性较强，可以有效透过血脑屏障。脑脊液中药物浓度为血浆中的 50%或更高。【不良反应】（1）口服后 6 小时内可发生恶心、呕吐，可持续 23 天，少数患者发生胃肠道出血以及肝功能损害。（2）出现骨髓抑制现象，服用本品后三至五周可出现血小板减少，白细胞降低可在服药后第一周至第三周周先后出现两次，第六周至十周才可恢复；但骨髓抑制有累计性。（3）偶尔出现全身性皮疹，有致畸胎的可能，也可能引起闭经或
15、精子缺乏。【注意事项】（1）孕妇及哺乳期妇女禁用。（2）对诊断的干扰：可引起肝功能出现一时性的异常。（3）下列情况慎用：骨髓抑制，肾功能不全的患者以及经过放射治疗或抗癌药治疗的患者或白细胞低下史患者。（4）患者在服用药期间应该注意随访检查血常规以及血小板、血尿素氮、血尿酸、肌酐清除率、血胆红素、丙氨酸氨基转移酶等。（5）患者宜睡前与止吐药、安眠药共通同服，用药当天禁止饮酒。（6）在服用本品治疗前以及治疗中应该检查肺的各项功能是否异常。南华大学化学化工学院毕业论文第 4 页 共 47 页第一章 设计指导思想和设计原则1.1 指导思想本次课题为年产 1.2 亿粒洛莫司汀胶囊剂的车间设计，选题来源于
16、制药工业的实际需要。本次设计的生产工艺已经相当成熟，并且比较简单，适合大中小型制药工业的实际生产。通过此次毕业设计，使制药专业的学生受益匪浅，比较深刻的学习了一些课本之外的许多专业知识。首先，初步了解了制药工业设计的一般程序和方法，对制药设备的选型和使用有了更详细的认识，在物料衡算和能量衡算的过程中体会到了实际生产和理论计算两者是存在现实差距的。其次，掌握了洛莫司汀胶囊的使用临床应用、使用方法以及注意事项等，同时也熟悉了洛莫司汀胶囊剂生产工艺过程。把洛莫司汀胶囊剂的生产工艺设计作为制药专业毕业生的毕业课题非常适合作，有助于进一步培养学生的工程设计能力。1.2 设计原则1.2.1 厂址的选择和布
17、置 7厂址的选择是基本建设的一个重要环节，其选择的合理性对于工厂的建设进度、投资数量、产品的质量、经济效益及环境保护等方面都具有重大的影响。根据生产质量管理规范，药厂地址的选择应该考虑以下因素：环境保护、供水、能源消耗、交通运输、自然条件、符合城市未来发展规划以及协作条件等。确定厂址后，根据药厂的构成和实际使用需要，遵循国家的方针政策，按照生产质量管理规范要求，结合实际情况有，进行综合分析，从而做到工艺流程和总体布置合理，以缩短建设周期、降低投资以及产品成本，在合理的范围内，进而获得最大的利益。1.2.2 工艺流程工艺流程设计是车间设计的核心，也是整个设计中最重要的一部分。在制南华大学化学化工
18、学院毕业论文第 5 页 共 47 页药工业中工艺流程的设计是车间布置的主要依据，其合理性往往决定着车间设计成败与否。本次毕业设计的工艺流程是已经比较成熟的，具有丰富实际的生产经验，根据生产质量管理规范和生产的需要，进行必要的修改和完善。1.3 设备的选型根据生产质量管理规范，本次设计的制剂车间的设备要满足以下规定：(1)洁净室内要满足胶囊剂生产的要求；(2) 实际生产中所需的设备容量要与生产的批量相适应；（3）设备的表面多用金属外壳保护，做到表面要平整、光洁。（4）对于产生噪声、振动较大的设备，要进行噪声的控制；（5）所有设备要能满足产品验证的相关要求，根据实际的生产合理设置有关参数。1.4
19、制剂车间的布置 8根据生产质量管理规范，设计应遵循的一般原则有：（1）车间布置要依据工艺流程，尽量做到设备安置合理、紧凑，进而有利于工业生产和日常管理。（2）防止人流、物流之间交叉是车间布置中的一项重要任务，要做到人流、物流之间的协调。（3）制药车间中要设有中间储存区和辅助房间，方便药物的生产。（4）厂房的面积以及空间要与实际生产量相适应，设备和车间的建结构以及装饰要有利于日常清洗和维护。（5）车间要按照工艺要求设置通风窗，增加必要的的采光和通风。1.5 空调净化系统 8空调净化系统是制药工业中不可缺少的重要组成部分，洁净室内的浮游微粒和细菌对药物的生产会产生严重的污染，因此必须要室内生产环境
20、的空气洁净度达到工艺要求。南华大学化学化工学院毕业论文第 6 页 共 47 页第二章 工艺流程设计2.1 工艺设计原则 9（1）为了保证产品生产质量符合规定的标准，防止生产环节对胶囊剂的污染，本次设计中尽量做到采用较为成熟技术，选择较为先进设备和技术，并且在生产区域要满足规定的环境参数标准。（2）在实际的生产中尽可能的减少能量的消耗，减少三废的排放和做好对于三废的回收和综合利用，做到最低限度环境污染。（3）根据工艺流程合理的设置车间和布置设备，做到人流协调、工艺流程协调、洁净级别协调；做到划分生产区域的洁净级别合理，避免生产过程中的往返、迂回和物流、人流的交叉等现象。2.1.1 产品方案表 2
21、.1 产品方案产品 名称 产品 性状 产品 规格 产品 包装洛莫司汀胶囊剂硬胶囊，本品的内容物为淡黄色结晶或结晶性粉末0.04g10 粒 铝塑包装2.1.2 生产计划（1）生产计划：年产 1.2 亿粒洛莫司汀胶囊剂 ；（2）工作时间：计划 300 天/年，8 小时/天。（3）产品规格：硬胶囊（0.04g/粒）2.2 生产工艺设计2.2.1 混合 10混合是固体制剂生产中的一个基本单元操，在制药工业中几乎所有的的固体制剂的生产都要涉及混合。混合就是指用机械方法固体颗粒相互分散从而达到均匀状态的操作过程，实际的工业生产中可分为间歇式、连续式两种。南华大学化学化工学院毕业论文第 7 页 共 47 页
22、2.2.2 粉碎 10通过机械力的方法把所需固体物料碎成粉末的的过程称为粉碎。在制药工业中粉碎操作对于制剂加工操作和制剂质量有重要的意义，通过粉碎可小减原料药的粒径，增加其比表面，有利于增加难溶性药物的溶出度，进而提高生物利用度。2.2.3 制粒制粒通常是指把药物粉末、熔融液、水溶液等物料制成有一定形状和大小的颗粒状物的生产过程。制粒不仅可以改善药物的流动性，提高药物的生物利用度，而且还可以提高药物利用价值和商品价值等。制药工业生产中广泛应用的制粒方法可分为四大类：湿法、干法、流化和喷雾法，在实际的生产中要根据所需颗粒的特点选择合适制粒方法。2.2.4 干燥利用设备产生热能使物料中的水分或者其
23、他溶剂汽化，并利用气流带走汽化湿分获得干燥产品的操作过程称为干燥。干燥是制剂生产的重要的操作过程单，干燥后的产品有利于后续加工、运输、贮藏和使用。在制药工业过程中应用最普遍的一种干燥方式是对流加热干燥。2.2.5 填充 1硬胶囊剂是由各种药物填充于空胶囊中而成的制剂。制备的过程可分为制备空胶囊以及物料的制备、填充和封口等工艺过程。空胶囊的大小规格有八种即：000,00,0,1,2,3,4,5。胶囊因可以制成具有各种颜色和透明或者不透明的，因此可以使胶囊剂具有不同的外观，这样就可以比较容易辨别特殊的药物，需要注意的是胶囊填充药物后要密闭，不能使囊体和囊帽分离。（1）胶囊剂的制备明胶是制备空胶囊中
24、主要原料。在药物工业生产过程中使用最多的是碱法明胶。在制作明胶的过程中骨骼可以增加胶囊的坚脆性，猪皮可以提高胶囊的可塑性，因此在实际的生产中常把骨胶和皮胶混合使用来增加效果。 根据胶壳的组成不同，胶囊可分为三种即：无色透明型、有色透明型和不透明型。南华大学化学化工学院毕业论文第 8 页 共 47 页空胶囊生产过程：溶胶蘸胶干燥脱模截割套合等工序。操作条件：环境温度控制在 1025，相对湿度控制在 35%45%，空胶囊含水量控制在 14%15% 为宜。（2）空胶囊的规格与质量在制药工业生产中空胶囊的质量和规格都有着明确规定，可分为 8 种规格。见下表 2.2：表 2.2 常见空胶囊的号数和容积空
25、胶囊号数 0 1 2 3 4 5容积（ml） 0.75 0.55 0.40 0.30 0.25 0.15（3）空胶囊规格的选用口服的空胶囊，常用的为 05 号。胶囊剂的生产中应要按照药物规定剂量所占容积选择最小的空胶囊。处方组成：粉状药物或者颗粒状药物一般作为空胶囊的填充物药用明胶硬胶囊各型号的规格尺寸，见下表；表 2.3 药用明胶硬胶囊规格尺寸（mm）长 度 壁厚及壁厚均匀度 口部外径壁 厚基本尺寸极限偏差 基本尺寸极限偏差每粒均匀度基本尺寸 极限偏差帽 11.0 0.100.15 7.297.540体 18.6 0.090.14 7.077.25帽 9.8 0.100.15 6.616.7
26、71体 16.6 0.090.14 6.366.422 帽 9.0优等品0.40一等品0.46合格品0.50 0.090.13优等品0.015一等品0.020优等品0.010一等品0.020 5.936.10.07南华大学化学化工学院毕业论文第 9 页 共 47 页7体 15.4 0.090.13 5.765.89帽 8.1 0.090.13 5.653体 13.6 0.090.13 5.43帽 7.2 0.080.12 5.324体 12.2 0.080.12 5.05帽 5.5 0.080.12 4.835体 9.3 0.080.12合格品0.030合格品0.0354.64（4）药物的填充
27、手工填充法和机械填充法是胶囊剂填充两种主要方法。手工填充法较机械填充法效率比较低，重量差异大，因此在制药工业生产过程中一般多使用机械填充，填充设备式样较多。生产要在温度要控制在为 25左右，相对湿度35%45%最为适宜。（5）封口平口和锁口是空胶囊的囊身和囊帽套合两种主要方式。制药工业生产过程中使用平口空胶囊较多，但是这种套合密封性不太好，为避免填充药物的泄漏，所以要进行封口。封口的材料经常使用制备空胶囊时相同浓度的明胶溶液，胶液温度保持 50左右。（6）胶囊抛光通过胶囊抛光机去除胶囊外壁上多余的药粉。（7）包装 目前，胶囊剂的包装虽然有各种类型，基本可分为三类：条带状包装、泡罩式包装、散包装
28、。为了方便胶囊剂的存放和使用的，在制药工业中胶囊剂的包装都向板式包装的方向发展。本此设计中的洛莫司汀胶囊剂采用的是泡罩式包装，即把被包装药品充填在已成型的泡罩状的空穴中，然后上面的铝箔和树脂薄膜进行热封和，经过冲压后成为一定形态的包装。南华大学化学化工学院毕业论文第 10 页 共 47 页胶囊泡罩式包装自动线：胶罐封机 包装机 传送带 堆 叠产品检验机装盒机 重量选别机捆扎机2.3 工艺流程示意图:原辅料粉碎筛分称重配料混合制粒总混装囊内包装外包装内包材外包材空胶囊 缓冲缓冲图 2.1 硬胶囊剂生产工艺流程图和环境区域的划分30 万级南华大学化学化工学院毕业论文第 11 页 共 47 页第三章
29、 物料衡算物料衡算是车间工艺设计中的重要组成部分。车间工艺设计和设备的选型，确定原材料需要的数量以及后续的各个项目的合理设计都要以此作为依据。所以说，物料衡算在制药工业中是非常重要的，其结果的正确性直接关系到工艺设计的可靠程度。3.1 初步物料衡算根据设计的任务，在本次的工艺设计中开工因子取得较大，接近 1，但是不可能等于 1，这是了充分利用操作设备，但是考虑到设备的检修以及开停车等情况，所以开工因子的取值在 0.850.9 之间。3.1.1 质量守恒定律 12进入一个系统的全部物料量必等于离开这个系统的全部物料量加上过程中损失量和在系统中积累量称为质量守恒定律。依据质量守恒定律，用下式表示：
30、G 进=G 出+ G 损+G 积式中 G 进为输入物料量的总和；G 出为离开物料量的总和；G 损为总的损失量；G 积为系统中积累量。3.1.2 衡算基准：在本次设计中要求洛莫司汀胶囊剂的产量为一年生产 1.2 亿粒，其规格为0.04g/粒。全年 365 天，除去大修理、中修理，放假等共 65 天，则年工作日为300 天。把每天生产的量作为一个批次，每天按 8 小时工作计算（上午 4h，下午4h），一年工作 3008=2400h,平均每小时生产 5 万粒，每天 40 万粒，由此可以计算每小时生产洛莫司汀胶囊剂的量 500000.04=2kg,每天生产洛莫司汀胶囊剂量 4000000.04=16k
31、g ，即每批洛莫司汀胶囊剂的量为 16kg 。 产南华大学化学化工学院毕业论文第 12 页 共 47 页3.1.3 洛莫司汀胶囊的计算（1）物料衡算：一年生产 300 天，每天的产量为 40 万粒，洛莫司汀胶囊:规格为 0.04g/粒 洛莫司汀胶囊剂配方 ：洛莫司汀：羧甲基纤维素钠：可溶性淀粉：水13=50%:24 %:24%:2%处方为：洛莫司汀：0.02g 羧甲基纤维素钠：0.0096g可溶性淀粉 ：0.0096g 水：0.0008g 物料衡算结果，各工序损耗如下：原辅料： 洛莫司汀： 1.210 80.0210-3kg=2400kg 羧甲基纤维素钠： 1.210 80.009610-3k
32、g =1152kg可溶性淀粉： 1.210 80.009610-3kg =1152kg水： 1.210 80.000810-3kg =96kg根据以上各个工序损耗，可以计算出原辅料的输入量，计算结果如下：原辅料：洛莫司汀： 2400kg99.5%99.5%99%99%99%=2498.39kg羧甲基纤维素钠：1152kg99.5%99.5%99%99%99%=1199.23kg可溶性淀粉： 1152kg99.5%99.5%99%99%99%=1199.23kg水 ： 96kg99.5%99.5%99%99%99%=99.94kg筛（0.5%） 混合（1%） 制粒干燥（1%）填充（1%） 成 品
33、包 装粉碎（0.5%）南华大学化学化工学院毕业论文第 13 页 共 47 页表 3.1 年产 1.2 亿粒洛莫司汀胶囊物料平衡表 （2）包装材料的衡算包装方式:本次设计采用铝塑包装，10 粒 1 板,2 板 1 盒，100 盒 1 箱。表 3.2 包装材料损耗百分比内包装材料 铝箔 PVC 外包装材料 纸盒 说明书损耗比 2% 2% 1% 1% 1%内包装材料铝箔：1.210 10（1+2%）=12240000 张 损耗 240000 张8PVC： 1.210 10（1+2%）=12240000 张 损耗 240000 张外包装材料纸盒: 122400002 = 6120000 个 损耗:12
34、0000 个说明书: 122400002 = 6120000 张 损耗:120000 张纸箱: 6120000100 = 61200 个 损耗:612 个表 3.3 包装材料的衡算输 入 输 出 物料名称 工业品量/kg 物料名称 工业品量/kg洛莫司汀 2498.39kgCMC-Na 1199.23kg洛莫司汀胶囊 4800kg可溶性淀粉 1199.23kg水 99.94kg损失 196.79kg（损失率：3.9%）输入总计 4996.79kg输出总计 4996.79kg南华大学化学化工学院毕业论文第 14 页 共 47 页内包装材料 铝箔 12240000 张 洛莫司汀 12240000
35、板PVC 12240000 张 6120000 盒 61200 箱外包装材料 纸盒 6120000 个 损失 铝箔 240000 张 PVC240000 张说明书 6120000 张 纸盒 120000 个 说明书 120000 张纸箱 61200 个 纸箱 612 个3.2 物料流程方框图4996.79kg损失 24.98kg4971.81kg损失 24.86kg4946.95kg损失 49.47kg4897.48kg损失 48.97kg4848.51kg 损失 48.49kg12030 万粒胶囊壳损失 30 万颗胶囊壳1.2 亿颗胶囊12240000 张粉碎筛分混合制粒干燥胶囊填充胶囊壳铝
36、箔南华大学化学化工学院毕业论文第 15 页 共 47 页损失铝箔 240000 张12240000 张 损失 PVC 240000 张6120000 个 损失 120000 个 6120000 个 损失 120000 个61200 个 损失 612 个图 3.1 物料衡算流程方框图 第四章 设备的设计与选型在制药工业的实际生产，设备的设计和选型都要根据工艺流程的操作和具体生产能力的需要进行合适的选择。4.1 混合4.1.1 混合设备的类型 14通过比较混合设备的结构和运行特点的不同，基本可分为三类:固定型、回转型和复合型。当前工业上常用的有以下几种：（1）V 型混合机V 型混合机是一种结构比较
37、简单的混合设备，其操作较为容易，而且日常操作和维修费用较低，较为经济，但因多采用间歇操作，所以生产能力比较小，大规模的生产受到限制。（2）槽型混合机槽型混合机的结构简单，日常的生产和维修较为方便，但是混合强度比较铝塑内包装外包装成品 61200 箱/年PVC纸盒说明书纸箱南华大学化学化工学院毕业论文第 16 页 共 47 页小且需混合时间较长。（3）多向运动混合机多向运动混合机是一种新型的容器回转型混合设备，因其具有独特的运动方式和多角度摇旋滚动作用，从而避免了物料偏析和积累现象。在实际的药品混合生产中多向运动混合机混合均匀度高，流动性好，而且不污染，方便物料的进出，所以应用比较广泛。根据洛莫
38、司汀胶囊的物性和设计要求，结合实际的生产，宜选用多向运动混合机。4.1.2 设备的选型（1）概述 三维运动混合设备的工作原理主要是按三维运动的规律，产生了独特的转动、摇旋、交叉、颠倒、翻滚等运动，进而使物料混合均匀，达到药物生产的要求。（2） 设计参数表 4.1 三维运动混合机参数一览表型号 料筒容积 L最大装料容积L最大装料重量 KG主轴转速r/pm电机功率 KW外形尺寸mm重量 KGSYH-1 1 0.9 0.5-0.9 30 0.12 50060060050SYH-5 5 4.5 2.44.5 25 0.25 60010001000150SYH-15 15 13.5 7.513.525
39、0.37 80012001000200SYH-50 50 45 2545 25 1.1 115014001300300已知年混合洛莫司汀的总量为 4946.95 kg，则每小时的混合量为：4946.95kg (3008)=2.06 kg故本设计选择 SYH-5 型号，其外型如下图: 南华大学化学化工学院毕业论文第 17 页 共 47 页图 4.1 三维运动混合机4.2 粉碎4.2.1 粉碎设备的类型 15在制药工业中使用的粉碎机种类不但很多而且内部都均具有筛分功能。掌握物料性质和对粉碎的要求，根据实际的工业生产需要选择合适型号的粉碎设备是粉碎机的选用的主要原则。现在制药工业中使用较多的粉碎设备
40、有以下几种：（1）球磨机球磨机一种是比较古老的粉碎设备，是由筒体和磨介质两部分组成的，其应用较为广泛，且能处理多种物料，但是粉碎过程时间长，单位产量能耗比较大，并且使用之后难于清洗，粉碎效率较低。（2）锤击式粉碎机锤击式粉碎机是一种机械式粉碎设备，在药厂的生产中几乎可用于任何类型药物原料的粉碎操作，故又称为“万能粉碎机”。锤式粉碎机不但结构简单、操作方便，而且维修和更换易损零件容易，粉碎成品粒度较为均匀，适合在实验室和工厂生产不同规格的原料。 锤击式粉碎机缺点主要是是机器部件易磨损，产生的热量大。（3）振动磨振动磨是的工作原理是利用研磨介质在振动磨体内作高频振动从而产生冲击、研磨、剪切等作用，
41、是一种超细机械粉碎机器。振动磨的研磨效率高，成南华大学化学化工学院毕业论文第 18 页 共 47 页品粒径较小，而且粉碎可在密闭条件下连续操作，实际的操作简单，维修较为方便。（4）气流粉碎机气流粉碎机是目前制药工业中非常重要的超细粉碎设备。其工作原理主要是产生高速弹性气流使物料颗粒相互碰撞从而达到粉碎目的，粉碎粒径分布均匀，效率较高。因气流粉碎机在运转工作时不产生热量，所以特别适合用于低熔点或者热敏物质的粉碎，而且设备结构简单，维修较为容易。根据洛莫司汀胶囊的物性和设计要求，结合实际的生产需要，宜选用气流粉碎机。4.2.2 设备的选型（1）概述在现在制药工业中应用的气流粉碎机种类繁多。本次洛莫
42、司汀胶囊剂的工艺设计中选用的是扁平圆盘式气流粉碎机。QS 系列的气流粉碎机是目前使用较多的型号。工作原理：压缩空气通过加料喷射器所形成的高速射流，在高速旋转的分级产生的离心力作用下使粉碎物料被射入粉碎室，粉碎室外部的喷嘴，有方向性的喷射高速气流，使物料之间发生的摩擦碰撞，从而获得粉碎。（2）特点 设备的系统密闭，粉尘少，噪声低，比较适用干式脆性物料的超微粉碎； 内壁光滑无死角，设备清洗方便，可解决硬质、粘壁物的粉碎； 实际的生产中可以与多级分级机串联使用，尤其适合对热敏感的、低融的点物料超微粉碎； 设备多采用程序控制，容易实现连续作业。（3）主要技术参数：表 4.2 气流粉碎机参数参数/型号
43、空气耗量（m/h）生产能力（kg/h）空压机功率（kw）粉碎压力(m pa)QS50 0.6-0.8 0.5-2 7.5 0.6-0.9QS100 1.1-1.55 2-10 13-15 0.6-0.9QS300 5.0-6.0 10-75 37 0.6-1.0南华大学化学化工学院毕业论文第 19 页 共 47 页QS350 7.2-10.8 30-150 65-75 0.6-1.0已知年粉碎原料的总量 4996.79 kg，可以计算每小时的混合量为：4996.79kg (3008)=2.08 kg故本设计选择 QS100 型号，其外形图如下：图 4.2 气流粉碎机4.3 筛分设备4.3.1
44、筛分设备的类型 16按制作方法可分为冲眼筛和编织筛两种。所谓的冲眼筛就是在金属板上面冲制出圆形的筛孔，这样的筛孔不易变形，可用于高速旋转粉碎机的筛板。编织筛是用具有一定强度的金属丝或者其他非金属丝编织而成。尼龙丝对药物的较稳定好，在制药工业生产中应用很多，但是筛孔容易变形。常用的筛分设备有：（1）摇动筛摇动筛的最上面的是筛盖，最面的是接收器，生产中将药品放于最上层筛上，然后固定在摇动台摇动一定时间就可完成对物料的筛分。（2）振动筛制药工业中使用的震动筛是利用机械装置使筛产生振动使物料分离。生产中把物料放在筛网的中心部分，完成筛分过程后粗料经上部的出料，细料则由下部的出口出料。（3）微细分级机微
45、细分级机是离心机械式气流分离筛分机械设备。在药物生产中适用于各南华大学化学化工学院毕业论文第 20 页 共 47 页种物料分级，使用简单且比较灵活，可以单独使用，也可配套使用。4.3.2 筛分设备选型（1）概述通过以上对几种常见的筛分设备进行比较，可以得出振动筛分离效果较好好,单位筛面处理能力大,占地面积小,重量轻等优点，并且考虑到洛莫司汀胶囊的物性和工艺设计要求等因素，本设计中本人选用振动筛为上海天凡药机制造厂生产的型号 XZS200 设备。（2）特点该机适应于流水作业，效率高，操作简单，清洗比较便，而且整机结构紧密，设计精巧耐用，体积较小，移动维修方便。（3） XZS-200 振动筛技术参
46、数 表 4.3 XZS-200 漩涡振动筛参数生产能力 kg/h 0-30过筛目数 3-350筛网直径 mm 200功率 kw 0.12外形尺寸 mm 315500净重 kg 22由物料流程图知，洛莫司汀的年筛分总量 4971.81，则每小时生产能力为4971.81(3008)=2.07 kg，故选 XZS-200 振动筛。4.4 制粒4.4.1 制粒设备的类型 17在制药工业中因为原料颗粒的大小形状，崩解性，药物的溶解性不相同，药，所以在实际的药品生产中要根据所需要颗粒的特性选择适当制粒方法。4.4.2 制粒设备的选型南华大学化学化工学院毕业论文第 21 页 共 47 页（1）湿法制粒机湿法
47、制粒机是在药粉中加入黏合剂溶液，靠黏合剂使粉末聚合成所需要的颗粒，在制药工业中应用非常广泛。（2）流化床制粒所谓的流化床制粒是使药物粉粒在溶液雾化气态中流化，进而凝集成颗粒的一种操作方式。流化床制粒机最大的特定是可以在同一个设备中完成混合、制粒、干燥和包衣等多种操作。（3）喷雾制粒机喷雾制粒机是将药物溶液用雾化器喷于干燥室的热气流中，使水分快速的蒸，直接制成干燥颗粒。其干燥的物料湿度相对较低，尤其适合热敏药物的干燥。综合以上几种制粒机器比较，以及洛莫司汀胶囊剂的物性和设计要求，宜选用流化床制粒机。4.5 干燥 4.5.1 干燥设备的类型 17在制药工业的实际生产过程中，被干燥药物原料的性质、干
48、燥程度都不同，所采用的干燥方法和设备也不同。(1）厢式干燥器厢式干燥器工作的主要原理是把产生的热风通过湿物料的表面从而达到干燥的目的，是一种较老的干燥设备。其操作简单，维修清理方便，但劳动强度较大，粉尘多，污染较为严重。(2) 流化床干燥器流化床干燥器工作的主要原理是利用热空气自下而上的通过松散的粉末状物料层形成“沸腾床”从而对物料进行干燥。其不但结构简单、操作方便，而且操作接触面积大，干燥速率比较高，尤其适宜于热敏性物料的干燥。(3) 喷雾干燥器喷雾干燥器的工作原理是通过雾化器把原料液分散为雾滴，并且用热气体干燥，从而获得干燥产品的一种干燥方式。其主要特点：干燥时间特别短，较南华大学化学化工学院毕业论文第 22 页 共 47 页适用于热敏性物料；易实现机械化、生产能力大；制品的溶解性好。综合以上干燥的几种机器设备和制粒设备的选择比较，以及洛莫司汀胶囊剂的物性和设计要求（包括机器的资金方面），本次设计选用流化床制粒干燥器。4.5.2 干燥设备的选型(1) 流化床干燥器又称做沸腾干燥器，在实际的药品生产中，由于干燥物料的性质不同，可按不同要求，自行选择在配套除尘设备。（2）主要特点将制粒、混合、干燥集为一体，可比较容易的实现自动化生产，减少了工艺步骤及污染的环节。符合药品生产质量管理规范的生产要求。(3) 沸腾制粒干燥机主要技术参数 表 4.4
