制药设备与设计_制药设备与工艺设计
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第一章 粉碎及筛分设备
1、气流粉碎机的特点：
优点：1.粉碎强度大，产品粒度微细、可达数微米甚至亚微米，颗粒规整、表明光滑；2.颗粒在高速旋转中分级，产品粒度分布窄，单一颗粒成分多；3.产品纯度高，可进一步防止产品污染；设备结构简单，易于清理，还可进行无菌操作；4.可以粉碎磨料为硬质合金等莫氏硬度大于9的坚硬物料；5.适用于粉碎热敏性及易燃易爆物料；6.可以在机内实现粉碎和干燥、粉碎和混合、粉碎和化学反应等联合作业；7.能量利用率高。
缺点：1.辅助设备多，一次性投资大；2.影响运行的因素多，操作不稳定；3.粉碎成本较高
4.噪声较大；5.粉碎系统堵塞时会发生倒料现象，喷出大量粉尘，恶化操作环境。
2、破碎比：粉碎前后固体物料的颗粒直径之比值。
公称破碎比：破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度的比值。
破碎：指粒度在1mm以上的粉碎作业；磨碎：粒度在1mm以下的粉碎作业。
第二章 混合与制粒设备
1、固固离子混合简称混合，大量固体与少量液体的混合叫捏合，大量液体和少量不溶性固体或液体混合叫匀化。
2、混合机理概括为三种运动方式：对流混合、剪切混合、扩散混合。
3、混合过程常见的强化方法：1.优化搅拌器结构几何尺寸；2.合理设计物料加入位置；3.避免产生打漩。
4、湿法制粒原理：湿法制粒首先是粘合剂中的液体将药物粉粒表面湿润，使粉粒间产生黏着力，然后再液体架桥和外加机械力的作用下形成一定形状和大小的颗粒的方法，经干燥后最终以固体桥的形式固结。（P46）
5、转动制粒过程分为三个阶段：母核形成阶段、母核长大阶段、压实阶段。（具体看书P48）。
第三章反应设备
1、机械搅拌器发酵罐的同期装置中，环形管为带孔的平板，一般孔口朝下，以防止培养液固体物料堵塞分布器。
2、搅拌器的放大设计
主要包括：（1）确定搅拌器的类型以及搅拌釜的几何形状，以满足工艺过程的要求。
（2）阻碍此基础上确定搅拌器的具体尺寸、转速和功率。
方法：在若干个不同类型的小型搅拌装置中，加入与实际生产相同的物料并改变搅拌器的转速进行实验，从中确定能够满足混合效果的搅拌器类型。（P69）
3、搅拌器的作用：
（1）将能量传递给液体，（2）使气体在液体中分散；（3使气液分离；（4）使液体中所有组分达到混合。
第四章 膜分离设备
（P91）膜的性能（看书）
(P92)膜分离过程(看书)
第五章 冷冻与结晶设备
1、冷冻干燥机的工作原理：先将物料冻结到共晶点温度以下，使水分变成固态的冰，然后将经过预处理的预冻物料装入干燥箱内，在低温真空状态下，由加热板导热或辐射方式供给
热能，使物料中的水分直接由冰升华成水蒸气。不断升华出的水蒸气，有真空泵组抽至捕水器内，在-40~-50摄氏度的排管外壁上凝结被捕，直至按照冻干曲线达到规定要求而停止供热而抽真空，完成物料冻干的全过程。
2、冷冻干燥机的设备组成：冻干箱、冷凝器、真空泵组、制冷压缩机组、加热装置、控制装置。（P109）
3、在结晶器中结晶出来的晶体和剩余的溶液所构成的混悬液称为晶浆。去除混悬与其中的晶体后剩下的溶液称为母液。
第六章
1、净化空调系统一般可分为集中式和分散式两种。
2、洁净室气流组织形式主要分为三类：非单向流、单向流、混流。
3、国内外洁净室压差风量的确定，有缝隙法和估算法。前者比后者精确。
4、初效过滤器的优点:无味道、容量大、阻力小、滤材均匀、便于清洗，不像泡沫塑料那样容易老化，成本也下降。
中效过滤器的特点：
5、粉尘控制控制和清除采用的措施为以下四种：物理隔离、就地排除、压差隔离和全新风全排。
第七章
1、制药工程工艺设计：根据药物的小试及中试工艺将一系列单元反应和相应的单元操作进行组织，设计出一个生产流程合理、技术装备先进、设计参数可靠、工程经济可行的成套工程装置或制药生产车间。然后经过在一定的地区建造厂房，布置各类生产设备，配套一些其他公用工程，最终使这个工厂按照预定的设计任务顺利的投产。
内容：既包括新产品的实验室小试转变为中试直至工业化规模生产，也包括对现有生产工艺进行技术革新与改造。
2、医药工程项目从设想到交付生产一般要经过三阶段。在192面。
3、根据设计任务书开展设计，可分为三阶段设计、两阶段设计和一阶段设计三种情况。三阶段设计包括初步设计、技术设计和施工图设计。两阶段设计包括扩大初步设计和施工图设计；一阶段设计只有施工图设计。目前，我国的制药工程项目，一般采用两阶段设计。
第八章
1、工艺流程设计包括试验工艺流程设计和生产工艺流程设计两部分。
2、工艺流程设计的任务：
1、确定流程的组成2、确定载能介质的技术规格和流向
3、确定生产控制方法
4、确定三废的治理方法
5、制定安全技术措施
6、绘制工艺流程图
7、编写工艺操作方法。
3、工艺流程设计的原则：
1、保证产品质量符合规定的标准
2、尽量采用成熟、先进的技术和设备。
3、满足GMP的要求
4、使用尽可能少的能耗
5、尽量减少三废排放量，有完善的三废治理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用
6、具备开车、停车、易于控制，生产过程尽量采用机械化和自动化，实现稳产、高产。
7、具有柔韧性、即在不同条件下能正常操作的能力。
8、具有良好的经济效益
9、确保安全生产，以保证人生和设备的安全。
4、带控制点的工艺流程图的各个组成部分与设备工艺流程一样，由物料流程、图例、设备一览表、图签和图框组成。
5、设备通常采用三层布置：计量槽在上。反应器在中间，过滤、离心机在下。这种设计可
以减少输送设备，还可节省输送物料的能耗。
6、安全阀：在真气加热夹套、压缩气体储罐等有压设备上，要考虑安装安全阀，以防带压设备可能出现的超压。
爆破片：爆破片是一种可在容器或者管道压力突然升高但未引起爆炸前先行破裂，排除设备或管道内的高压介质，从而防止设备或管道破裂的安全泄压装置。
溢流管：当用泵从底层向高层设备输送物料时，避免物料过满造成危险和物料的损失，可采用溢流管使多余的物料能流回储槽。
事故储槽:在遇到强放热反应，可在反应设备下部设置事故储槽，储槽内存冷的溶剂，一旦反应引发，又突然停电、停水，反应正处于强烈升温阶段，可立即打开反应设备底部阀门，迅速将反应液泄入事故储槽骤冷，终止或减弱化学反应，从而防止事故。
阻火器：在低沸点易燃液体储槽上部安装阻火器，阻止火种进入储槽引起事故。
水斗：是使操作者能及时判断是否断水，当发现断水，可停止设备转运。否则，常不易被操作者发现，造成设备在无冷却的情况下运转，酿成事故。
泄水装置：放置于室外的设备必须在设备最底部安装泄水装置，在设备停车时，可经泄水装置排空设备中的液体，防止气温下降、液体冻结、体积膨胀而损坏设备。
第九章物料衡算
1、选择物料计算基准
（1）时间基准（2）质量基准（3）体积基准（4）干湿基准
2、计算数据说明（区分三者）
（1）转化率：某一组分来说，反应组分所消耗量与反应物料原始量之比（%表示，x）
X=（反应组分消耗的量/投入反应组分的量）×100%
（2）收率：主要产物实际所得量与按投入原料计算的理论产量之比（%表示，y）
Y=（产物实际所得量/原料计算所的产物的理论量）×100%
总收率为各个工序收率的乘积，即
Y=Y1Y2Y3„„
（3）选择性:主副产物中，主产物所占百分数，（φ）
φ=（主产物生成量折算成原料消耗量/反应原料消耗量）×100%
3、湿度(两者区别)
（1）绝对湿度 ：1kg干空气中含有水蒸气的量，也称空气湿度或湿含量（H）
H=mA/mB(mA:水分质量；mB：干空气质量)
（2）相对湿度：在一定温度和压力下，湿空气的实际蒸气压与相同温度下饱和蒸汽压之比
φ=pA/pS4、还有就是看书上的计算题及课后习题，可能有计算题
第十章 能量横算及热力学数据的估算
1、能量横算的主要依据是（能量守恒定律）。
2、相变热：在恒定的温度和压力下，单位质量或物质的量的物质发生相的变化时焓变称为相变热。
3、积分溶解热：恒温恒压下，将1mol溶质溶解于物质的量为n的溶剂中，该过程所产生的热效应称为积分溶解热。
4、积分稀释热：恒温恒压下，将一定量的溶剂加入含1mol溶质的溶液中，形成较稀的溶液时所产生的热效应称为积分稀释热。
第十一章 工艺设计设备与选型
1、制药辅助设备按照标准化的情况可分为标准设备（即定型设备）和非标准设备（即非定型设备）。
2、生产强度：指设备的单位体积或单位面积在单位时间内所能完成的任务。
3、设备的消耗系数：指生产单位质量或单位体积的产品所消耗的原料和能量。
4、制剂专用设备有两种形式：一是单机生产，另一种是联动生产线。
第十二章 车间布置设计
1、车间一般由生产部分（一般生产区及洁净区）、辅助生产部分和行政-生活部分组成。辅助生产部分包括物料净化室、原辅料外包装清洁室、灭菌室；称量室、配料室、设备容器具清洁室、清洁工具洗涤存放室、洁净工作服洗涤干燥室；动力室、配电室、化验室、维修保养室、通风空调室、冷冻机室、仓库等。行政-生活部分由人员净化用室（包括雨具存放间、管理间、换鞋室、存外衣室、盥洗室、洁净工作服室、空气吹淋室等）和生活用室（包括办公室、厕所、淋浴室）组成。
2、厂房的组成形式有（集中式）和（单体式）。
3、车间的体型通常采用（长方形、L型、T型、M型和门型，由以长方形为多。
4、工业建筑的基本模数是100mm。
5、设备布置的基本原则是（满足生产工艺要求）。
6、凡下列情况的设备，可以考虑露天布置：
（1）生产中不需要经常看管的设备，其储存或处理的物料不会因气温的变化而发生冻结和沸腾的。如吸收塔、地位水流泵、储槽、气柜、真空缓冲罐、压缩空气储罐等。（2）直径较粗、高度很大的塔类设备。（3）需要大气来调节温度、湿度的设备，如凉水塔、空气冷却器、直接冷却器和喷淋冷却器等。
7、现行药品生产管理规范（cGMP）.8、车间微正压的实现可以通过调节风机的转速或送风阀的开度调节。一般采用对送风机进行变频调速的方式来实现制药厂房的微正压控制。
9、对新风量的要求：室内应保持一定的新鲜空气量，其数值取下列风量中的最大值：（1）非单向流洁净室总送风量的10%-30%，单向流洁净室总风量的2%-4%；（2）补偿室内排风和保持正压所需的新鲜空气量；（3）保证室内的新鲜空气量大于40m3/(人·h)。
10、原料药“精、烘、包”工序的总体设计：“精、烘、包”生产区应布置在主导风向的上风侧，原料药生产区应布置在下风侧。周围的环境应清洁，且为人流、物流不穿越或少穿越的地区。如实在受条件限制，也应与严重粉尘、烟气和腐蚀性气体污染区保持足够距离。“精、烘、包”周围的道路采用不易起尘的材料构筑，露出地面用耐寒草皮覆盖或种植不产生花絮的树木。
11、凡进入100000级或300000级的洁净区的人员（包括操作人员、机修人员、后勤人员）均需经过换鞋，穿洁净服，并带帽后进入。
12、凡进入10000级洁净区的人员均需经过换鞋-存衣-淋浴-换内衣（即更衣）-穿无菌洁净衣（即二更衣，包括换鞋、帽、口罩等）-消毒水洗手-风淋-进入洁净区。
第十四章 非工艺设计项目
1、厂房的结构：在厂房建设中，支承各种荷载的构建所组成的骨架。
2、人工加固土壤的方法大致有换土法、化学加固、桩基（钢、钢筋混凝土桩）法、水泥灌浆法等。
3、条形基础：当建筑物上部分结构为砖墙承重时，其基础沿墙身设置，做成长条形，称为条形基础。
4.在厂房建筑中，支承各种荷载的构件所组成的骨架，通常称为结构，它关系到整个厂房的坚固、耐久和安全。
5．人工加固土壤的方法大致有换土法、化学加固、桩基（钢、钢筋混凝土桩）法、水泥灌浆法等。
6.条形基础：当建筑物上部结构为砖墙承重是，其基础沿墙身设置，做成长条形，称为条形基础。
杯形基础：在天然地基上浅埋（
基础梁：当厂房用钢筋混凝土柱做承重骨架时，其外墙或内墙的基础一般用基础梁代替，墙的重量直接有基础梁来承担。基础梁两端搁置在杯口基础顶上，墙的重量则通过基础梁传到基础上。
7.承重墙是承受屋顶、楼板和设备等上部的载荷并传递给基础的墙。
8.填充墙一般不起承重作用，只起围护。保温和隔音作用。
平行于厂房方向的定位轴线称为纵向定位轴线，在厂房建筑平面图中由下向上顺次按A、B、C„„等进行编号，厂房跨度就是由纵向定位轴线间的尺寸表示。垂直于厂房长度方向的定位轴线称为横向定位轴线，在厂房平面图中由左向右顺次按①②③„„等进行编号。
9.以经济指标、材料消耗与施工条件等方面来衡量，厂房柱距应采用6m，必要时也可采用9m，6m柱距在目前应用比较广泛。
10.制药工业工艺用水分为饮用水、纯化水（即去离子水、蒸馏水）和注射用水。纯化水的制备以饮用水作为原水，注射用水以纯化水作为原水。
11.车间通风的目的在于排除车间或房间内余热、余湿、有害气体或蒸汽、粉尘等，使车间内作业地带的空气保持适宜的温度、湿度和卫生要求，以保证劳动者工作的正常环境卫生条件。
12.自然通风的主要成因，就是由室内外温差所形成的热压和室外四周风速差多造成的风压。
13.局部通风中前者为局部排风，后者为局部送风。在排风系统中，以装设局部排风最为有效、最为经济。事故排风所必需的换气量应由事故排风系统和经常使用的排风系统共同保证。
14.燃点:某一物质与火源接触而能着火，火源移去后，仍能继续燃烧的最低温度称为燃点。自燃点：某一物质不需火源即自行着火，并能继续燃烧的最低温度，称为自燃点或自行着火点。
闪点：液体挥发出的蒸气与空气形成混合物，遇火源能够闪燃的最低温度，称为该液体的闪点。
15.当压力在0.1MPa以下时，随着初始压力的减少，爆炸极限的范围也缩小，大鸭梨降到某一数值时，下限与上限结成一点时，压力在降低，混合物即变成不可爆炸。这个最低压力称为爆炸的临界压力。临界压力存在，表明在密闭的设备中进行减压操作，可以避免爆炸打危险。
16.生产的火灾危险性是按照在生产过程中使用或产生物质的危险性进行分类的：可分为甲乙丙丁戊五类。
17.对于可燃粉尘、纤维一类的物质，凡是在生产过程中排除浮游状态的可燃粉尘、纤维物质，并能够与空气形成爆炸混合物的，全部列为乙类。
18根据我国《建筑设计防火规范》，将建筑物耐火等级分为四级，它是由建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的。
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