三金片前处理车间.docx

三金片前处理车间.docx

《三金片前处理车间.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三金片前处理车间.docx（34页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

三金片前处理车间

摘要

近几十年来，中药的生产实现了一定程度的机械化和半机械化。

传统中药往往被认为有效成分含量低、杂质多、质量不稳定，为解决这个问题，中药必须走提取和提纯化的道路。

中药提取工艺可以视为中药生产现代化的重要环节，因此，研究并优化中药提取工艺十分重要。

本设计以三金片前处理车间工艺研究为基础，以菝葜、金樱根、羊开口、金沙藤、积雪草为原料，加水煎煮两次，第一次2小时，第二次一小时，煎煮滤过，滤液合并，浓缩至适量，混匀，制成颗粒，干燥，送至三金片制片车间使用。

设计中我们根据工艺流程，结合基础信息数据，合理设计出了洁净有保障、生产可操作、工艺较先进的年产50亿片三金片前处理车间。

在本设计项目中，我们首先对设计依据进行说明，然后对产品进行了介绍，设计了工艺流程，绘制了带控制点的工艺流程图，根据药典的规定，对于两次水提过程，一次浓缩进行了物料衡算，列出了各操作岗位的进出物料平衡表。

同时进行了设备选型计算，同样根据自己计算结果，查找相关资料合适的系数，确定了各设备的生产能力和型号。

还绘制了车间平面设计图和施工图设计图，最后对煎煮岗位和三效浓缩岗位生产制度进行了简单介绍。

关键词：

三金片；水提；三效浓缩；工艺流程；车间设计

Abstract

Inrecentdecades,theproductionoftraditionalChinesemedicinehasachievedmechanizationandsemi-mechanizationuptoapoint.Traditionalmedicineisusuallyregardedaslowcontentofactiveprinciple,manyimpurities,unstablequality,whichhastodeveloptheroadofexactionandpurification.TheextractionprocessofmodernizedproductionoftraditionalChinesemedicinecanbeviewedasthemostimportantelement.Therefore,itisextremelyimportanttostudyandimprovetheextractionprocessofTCM.

Thisdesignisbasedontheworkshopprocessresearchofthesanjintablet,usingSmilaxchina,jinyinggen,yangkaikou,jinshateng,jixuecao,astheingredients,extracting2timesandfirsttimewith2hoursthen1hoursecondly,combiningfiltrates,thenconcentratingtheliquidtoappropriateamount,mixing,granulating,anddrying,preparinginflakingworkshoplastly.

Werationallydesigncleanguaranteed,operated,advancedprocessingworkshopofannual5billionsanjintabletsaccordingtoprocessflow,combinedwithbasicinformationdata.

Inthisdesignproject,wefirstlydemonstratethedesignfoundation,thenintroducetheproduct,designprocessanddrawthePID.Accordingtotheregulationofpharmacopoeia,forthetwowaterextractionprocess,aconcentrationonthematerialbalance,welistthevariousoperatingpostmaterialbalanceandequipmentselectioncalculation.Meanwhile,wealsofindrelevantmaterialssuitablecoefficienttodeterminetheproductioncapacityofeachequipmentandmodel,anddrawtheworkshopplandesignaswellasconstructiondrawingdesign,whichisbasedonourselvescalculationresults.Finally,thedecoctionandtripleeffectconcentratedpostproductionsystemhascarriedonthesimpleintroduction.

Keywords：

Sanjintablet；Extraction；Tripleeffectconcentration；Processflow；Workshopdesign

第一章生产任务及设计依据

1.1生产规模及生产任务

50亿片三金片

1.2设计依据

制药行业执行的《医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《GMP》、《药品注册管理办法》、《医药设计技术规定》、《卫生部药品标准》、《药物制剂工程》、《药品生产质量管理规范》（2010年修订）及其附录《制药化工过程及设备》、

1.3设计原则

（1）本设计为前处理车间设计，在设计中严格遵照《GMP》和《洁净厂房设计规范》等标准进行设计。

（2）对设备的选择，应考虑其是否能够完成生产任务，且具有节能高效，经济方便，实用可行，符合GMP生产等优点。

（3）遵守防火，安全，卫生，环保，劳动保护等相关规范制度。

（4）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工艺装备设计概况

中小型制药企业使用的粉碎机基本是以TF-400型柴田式粉碎机为主。

其工作原理：

在机器主轴上装有打板、挡板、风叶3部分，由电动机带动旋转。

打板和嵌在外壳上的边牙板、弯牙板构成粉碎室，物料通过加料口进入到粉碎机中，通过其间的快速相对运动，形成对被粉碎物的多次打击和互相撞击，达到粉碎目的。

粉碎后的物料在气流的作用下被吹到旋风分离器进行风选，再经过筛，将粗粉和细粉分开，细粉被风送到集粉装置内收粉，粗粉被送回到粉碎室内重新粉碎。

在生产使用中，部分使用者感到实际产量与制造商提供的参数相差甚远。

除加工品种、粉碎细度（筛网目数）不同外，一个重要原因是循环水和负压仓的使用不正确。

循环水温度过高或不用循环水，粉碎室内温度高，药材纤维发软不易粉碎。

另外，集粉装置一定要放在负压仓内，粉碎后的细料在气流的作用下才可顺利地进入集粉装置。

一般可采用单机除尘的方式使集粉间形成负压，排风、降温、除尘一同解决，产量也会大大提高。

另外粉碎前对需粉碎的物料进行粗打和混料，也是提高产量和粉碎效果的好办法。

煎煮设备包括敞口式和密闭式两种，根据中药生产现代化的GMP要求，大多采用密闭式设备，常见的有密闭煮料罐、强制循环提取罐、多功能提取罐等，多为单级操作。

本设计采用多功能提取罐，其特点是：

全密闭循环系统，可常温常压浸出，也可高温高压或减压低温浸出；在浸出过程中还可以用循环泵进行强制性回流循环，起强化搅拌作用。

还设有泡沫捕集器和冷凝器回收挥发油和避免浸出液的损失；采用气动机构自动排渣，操作方便，安全可靠；提取时间短，效率高；各项操作能够实现集中控制，减轻劳动强度，利于流水线生产。

三效浓缩器工作时，一次蒸汽浓缩所产生的二次蒸汽进行下一步浓缩，浓缩的药液串联进入一效浓缩，多效则依此类推，其根本目的是节约能源。

例如，一效浓缩一吨蒸发量需要1.2t蒸汽，两效浓缩则只需要0.57t蒸汽，三效只需要0.43t蒸汽。

即一次浓缩产生的蒸汽作为二次浓缩的热源，实现节能。

如在真空的条件下进行低温连续浓缩，更适用于热敏性物料。

1.5处方、处方来源及方解

1.5.1处方

菝葜、金樱根、羊开口、金沙藤、积雪草

金樱根，来源为蔷薇科植物金樱子的根或根皮。

植物形态详金樱子条。

采集为8月至翌年2月，挖出，洗净，切断，晒干。

根呈圆柱形，略扭曲，表面紫黑色，有纵直条纹；木栓层呈片状，可以剥下。

断面木部占大部分，呈明显的放射状；皮部棕红色。

质坚硬，体重。

无臭。

主治功能：

固精涩肠，治滑精，遗尿，痢疾泄泻，崩漏带下，子宫脱垂，痔疾，烫伤。

菝葜，为百合科植物菝葜的根茎，其叶也入药。

采收储藏：

全年可采，洗净，切片晒干，或用盐水浸泡数小时后蒸熟，晒干。

夏季采叶，晒干。

功能：

祛风利湿；解毒消痈。

主治：

性味甘、酸、平，无毒．主风湿痹痛；淋浊；带下；泄泻；痢疾；痈肿疮毒；顽癣；烧烫伤；解毒，驱风，疮科要药，有发汗，驱风，利尿及治淋病，癌症，消渴症的功用．叶捣烂外稃治恶疮．

羊开口，为植物木通科木通，秋季果实成熟时采摘，晒干，生用。

药用：

败毒抗癌，用于癌瘤积毒，理气舒肝用于气胀疝痛，利水通淋，用于尿涩淋痛

金沙藤，为海金沙科植物海金沙的全草，8～9月采收。

功用：

清热解毒，利水通淋。

积雪草，该品为双子叶植物伞形科积雪草的干燥全草或带根全草，夏、秋二季采收，除去泥沙，晒干或鲜用。

功能主治：

清热利湿，解毒消肿。

用于湿热黄疸，中暑腹泻，砂淋血淋，痈肿疮毒，跌扑损伤。

第二章生产工艺与流程叙述

2.1生产工艺

2.2流程叙述

粉末直接压片法具有省时节能，工艺简单，工序少，适用于湿热不稳定的药物等突出优点，但也存在粉末的流动性差，片重差异大，粉末压片容易造成裂片等弱点，致使该工艺的应用受到了一定限制。

五味中药，切药后并进行混合均匀，之后进行洗涤，洗净之后进行干燥。

干燥之后加约为药材6倍的水量进行第一次水煮，第一次得到药液和药渣。

药渣进行回收，在药渣中加入约药材4倍水进行煎煮，得到二次药液和药渣。

得到的药液与第一次的药液合并。

滤液合并，浓缩至适量，之后进行喷雾干燥，混匀，制成颗粒，干燥。

粉碎主要是借助机械力将固体物料微粉的操作过程。

起粉碎作用的机械力有冲击力（impact），压缩力（compression），研磨力（attrition或rubbing）和剪切力（cutting或shear）。

在药品的生产过程中，原辅料一般均需粉碎，使物料具有一定的粒度，以满足制剂生产的需要。

粉碎可减小粒径，增加比表面积，这对于制剂加工操作和制剂质量有重要的意义，粉碎是药物制剂工程的一个重要单元操作。

①它有助于增加难溶性药物的溶出度，提高吸收和生物利用度，从而提高疗效。

②有助于改善药物的流动性，促进制剂中各成分的混合均匀，便于加工制成多种分计量剂型。

③有助于提高制剂质量。

④有利于药材中有效成分的提取。

粉碎的方法有单独粉碎与混合粉碎，干法粉碎与湿法粉碎，低温粉碎，闭塞粉碎与自由粉碎，开路粉碎与闭路粉碎之份。

本次设计中采用混合粉碎，可使粉碎与混合操作同时进行，混合粉碎还可提高粉碎效果。

粉碎器械类型很多，依据粉碎原理，有机械式和气流式粉碎机之分，可根据对粉碎产物的粒度要求和其他目的选择适宜的粉碎机。

混合就是把两种以上组分的物质均匀混合的操作。

混合操作以含量均匀一致为目的。

混合过程是以细微粉体为主要对象，具有粒度小，密度小，附着性、凝聚性、飞散性强等特点。

混合结果影响制剂的外观质量及内在质量。

合理的混合操作是保证制剂产品质量的重要措施之一。

混合的机理有三种：

对流混合在机械转动下固体粒子群体产生大幅度位移时进行的总体混合。

剪切混合由于粒子群内部力的作用结果，在不同组分的区域间发生剪切作用而产生滑动面，破坏粒子群的凝聚状态而进行的局部混合。

扩散混合相邻粒子间产生无规则运动时相互交换位置而进行的局部混合。

混合的影响因素有：

a）物料的粉体性质的影响。

b）设备类型的影响。

c）操作条件的影响。

2.2.3水提

水提即“煎煮法”，是将药材加水将煮取汁的方法。

由于浸出溶煤通常用水，故有时也称为“水煮法”或“水提法”。

一般过程为：

取规定药物，切碎或粉碎成粗粉，置适宜煎器中，加水浸没药材，浸泡适宜时间后，加热至煮沸，保持微沸一定时间，分离煎出液，药渣依法煎出数次（一般为2-3次），至煎液味淡为止，合并各次煎出液，浓缩至规定浓度。

常用的水是经纯化或软化的饮用水，若煎出液径直供注射使用，应选用蒸馏水或去离子水。

煎煮法适用于有效成分能溶于水，且对湿、热均稳定的药材。

它除了用于制备汤剂外，同时也是制备部分散剂、丸剂、片剂、颗粒剂及注射剂或提取某些有效成分的基本方法之一。

但用水煎煮时，浸出的成分比较复杂，除有效成分外，部分脂溶性物质及其他杂质也有较多浸出，不利于精制；此外含淀粉、粘液质、糖等成分较多的药材，加水煎煮后，其浸出也比较粘稠，过滤较困难。

2.2.4压片制粒

制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态下的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作，它片剂生产中主要的流程之一，制粒作为粒子的加工过程，几乎与所有的固体制剂有关。

压片前一般应将原辅料混合均匀并制成颗粒，目的是①保证片剂各组分处于均匀混合状态；②制成密度均一的颗粒，使有良好的流动性，以保证片剂的重量差异符合要求；③合理组方，使颗粒具有良好的压缩成型性，可以压成有足够强度的片剂等。

第三章全流程的物料衡算

3.1工作任务

年产50亿片三金片车间设计

3.2物料衡算

三金片产量=

一次水提岗位物料衡算

进料:

日用药材质量=日中药制剂产量×1.4

=4.394×1.4=6.152吨

一次水提用水量=日用药材质量×6

=6.152×6=36.9096吨

出料:

一次煎煮液质量=日用药材质量+一次水提用水量

=6.152+36.9096=43.062吨

表3-1一次水提岗位物料平衡表

进料

出料

名称

质量（吨）

百分比（%）

名称

质量（吨）

百分比（%）

药材

6.152

14.29

一次煎煮液

43.062

100

水

36.9096

85．71

合计

43.062

100

合计

43.062

100

（煎煮在计算中忽略蒸汽损失）

一次过滤岗位物料衡算

进料:

一次煎煮液=43.062吨

出料:

设一次过滤收率为67%，二次过滤收率为67%，其余岗位收率为100%

则总收率为（1×67%+33%×67%）=89%

日三金片总有效成分=

一次药液中总有效成分量=1.646×0.67=1.103吨

设每生产100份总有效成分，同时生产总杂蛋白1份

一次药液中总杂蛋白=1.646×0.01×0.67=0.01103吨

设一次过滤时,药渣带走水量为30%

则一次药液中水量=一次水提用水量×（1-一次过滤药渣带走含水量）

=36.9096×（1-30%）=25.8367吨

一次药渣中总有效成分量=日三金片药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）

=1.646×（1-0.67）=0.5432吨

一次药渣中总杂蛋白=日三金片药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分含量×（1-一次过滤收率）

=1.646×0.01×（1-0.67）=0.005432吨

则一次药渣中水量=一次水提用水量×一次过滤药渣带走含水量

=36.9096×30%=11.0729吨

则一次药渣中干渣=一次煎煮液-一次药液-（一次药渣总有效成分+一次药渣中总蛋白+一次药渣中水量）

=43.062-（1.103+25.8367）-（0.5432+0.005432+11.0729）

=4.5吨

表3-2一次过滤岗位物料平衡表

进料

出料

名称

质量（吨）

百分比（%）

名称

质量（吨）

百分比（%）

一次煎煮液

43.062

100

一次

药渣16.123

总有效成分

0.5432

1.26

总杂蛋白

0.005432

0.0126

水

11.0729

25．71

干渣

4.50

10．45

一次药液26.9507

总有效成分

1.103

2.56

总杂蛋白

0.01103

0.0256

水

25.8367

59．98

合计

43.062

100

合计

43.072

100

二次水提岗位物料衡算

进料:

一次药渣=16.123吨

二次水提用水量=日三金片药材量×4=6.152×4=24.608吨

出料:

二次煎煮液=一次药渣+二次水提用量

=16.123+24.608=40.731吨

表3-3二次水提岗位物料平衡表

进料

出料

名称

质量（吨）

百分比（%）

名称

质量（吨）

百分比（%）

一次药渣

16.123

39.58

二次煎煮液

40.731

100

二次水提用水

24.608

60.42

合计

40.731

100

合计

40.731

100

二次过滤岗位物料衡算

进料:

二次煎煮液=40.731吨

出料:

二次药液中总有效成分量=日三金片药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）×二次过滤收率

=1.103×（1-0.67）×0.67=0.2439吨

二次药液中总杂蛋白=日三金片药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分含量×（1-一次过滤收率）×二次过滤收率

=1.103×0.01×（1-0.67）×0.67=0.002439吨

由于一次过滤时,一次药渣已被水饱和,故二次药渣中水量不变

则二次药液中水量=二次水提用量=24.608吨

则二次药渣中总有效成分含量=日三金片药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）×（1-二次过滤收率）

=1.646×（1-0.67）×（1-0.67）=0.1792吨

二次药渣中总杂蛋白=日三金片药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分含量×（1-一次过滤收率）×（1-二次过滤收率）

=1.646×0.01×（1-0.67）×（1-0.67）=0.001792吨

则二次药渣中水量=一次药渣中水量=11.0729吨

则二次药渣中干渣=一次药渣中干渣=4.5吨

表3-4二次过滤岗位物料平衡表

进料

出料

名称

质量（吨）

百分比（%）

名称

质量（吨）

百分比（%）

二次煎煮液

40.731

100

二次

药渣

总有效成分

0.1792

0．44

总杂蛋白

0.001792

0．0044

水

11.0729

27.27

干渣

4.5

11．08

二次药液

总有效成分

0.2439

0．6

总杂蛋白

0.002439

0.006

水

24.608

60.60

合计

40.731

100

合计

40.608

100

浓缩岗位物料衡算

进料:

进料量=一次药液+二次药液

=26.9507+24.8543=51.805吨

出料:

根据工艺，浓缩液含200%水，即浓缩液含水2/3

设浓缩蒸发水量为X

解得X=47.7241吨

则浓缩液中含水量=一次药液中含水量+二次药液中含水量-蒸发水量

=25.8367+24.608-47.7244=2.7206

则浓缩液中总有效成分=一次药液中有效成分+二次药液中有效成分

=1.103+0.2439

则总蛋白量=一次药液中总蛋白量+二次药液中总蛋白量

=0.01103+0.002439=0.013469

表3-5浓缩岗位物料平衡表

进料

出料

名称

质量（吨）

百分比（%）

名称

质量（吨）

百分比（%）

一次药液

+

二次药液

总有效成分

1.3469

2.60

浓缩液

总有效成分

1.3469

2.60

总杂蛋白

0.01103

0.021

总杂蛋白

0.013469

0.0026

水

50.4447

97.37

水

2.7206

5．28

总杂蛋白

0.002439

0.009

蒸发水

47.7241

92.12

合计

51.805

100

合计

51.805

100

较核：

由于后面收率为100%，故最终烘干后总有效成份量＝1.3469吨

而最开始推得日中三金片药制剂产量＝4.394吨/天

因此总有效成份量＝4.394×1/3=1.4647吨

工艺规定，滤液合并浓缩至适量在喷雾干燥，而后进行制粒，因此在误差范围内。

第四章工艺设备的计算与选型

通过物料衡算，已经知道每昼夜所处理物料的容积Vd=4.394吨。

因此，根据给定每台设备的有效容积（Vp=εVa）可以算出每昼夜的操作批数为：

α=Vd/εVa

每台设备一昼夜内应该操作的批数为：

β=24/τ

因此，

实际上，往往由于设备的检修及其他原因，不能连续的进行生产，因此，还得考虑设备的后备系数δ，故实际安装的设备台数为：

在某些场合下,由于受生产面积的限制,或者是根据工艺过程所提出的要求,往往是先确定设备的台数n,然后从公式2-21求得设备容积Va。

无论是按上述哪种方式计算，它们的先决条件是：

在设备的容积和台数这二个变量中，必须先确定一个。

如果当n和Va值。

由于设备的台数一般不会太多，可以用几个不同的n值来算出不同的结果，从而断定应该采用哪一种方式。

对于不起泡沫的物理或化学过程，一般装料系数＝0.7~0.8

对于沸腾的或有泡沫产生的物理或化学过程，一般装料系数＝0.4~0.6

流体的计量及储存设备，一般装料系数＝0.85~0.9

对过程持续时间τ值内所包括的反应时间τ1和辅助过程τ2二两部分应分别予以考虑。

其中：

Vd——根据生产任务，通过物料衡算确定的每天处理物料量，m3/d

Va——设备的名义容积，m3

Vp——设备的有效容积，m3

ε——设备的装料系数

τ——设备每一生产周期的持续时间，h（生产过程的持续时间τ包括反应时间τ1和辅助过程时间τ2）

a——每天总的操作批数；

β——每天每台设备的操作批数；

np——需用设备台数

n——实际安装的设备台数

δ——设备生产能力的后备系数，％

4.1水提罐

依据《药厂反应设备及车间工艺设计》第二章中的有关搅拌器的知识来选搅拌器。

所收集的工艺数据如下：

根据药典，共加水煎煮甘草等六味药两次，每次两小时，辅助提取时间1小时，因此水提罐的生产周期t=2＋1＋1＝4小时