绪论 1
一、制药设备与工艺设计的重要性 1
二、制药设备与工艺设计的特点 2
三、学习本课程的意义 2
参考文献 3
第一篇 制药设备 7
第一章 粉碎及筛分设备 7
第一节 粉碎设备 7
一、概述 7
二、锤式粉碎机 11
三、球磨机 12
四、振动磨 13
五、气流粉碎机 15
第二节 筛分设备 20
一、概述 20
二、振动筛 23
三、摇动筛 27
四、回转叶轮动态分级机 27
五、新型气流筛分机 29
习题 31
参考文献 31
第二章 混合与制粒设备 32
第一节 混合 32
一、概述 32
二、混合机理 32
三、混合度 33
四、影响混合的因素 34
五、混合设备 35
六、容器旋转型混合机 36
七、容器固定型混合机 38
八、混合设备选型的基本原则 43
九、混合过程常见的强化方法 45
第二节 制粒 46
一、概述 46
二、湿法制粒原理 46
三、湿法制粒方法与设备 47
四、干法制粒及设备 53
五、喷雾制粒及设备 53
六、制粒新技术—液相中晶析制粒技术和熔融制粒技术 54
七、制粒技术的发展趋势 59
习题 59
参考文献 60
第三章 反应设备 61
第一节 搅拌设备 61
一、搅拌设备的组成 61
二、搅拌器的工作原理 61
三、搅拌器的类别与选型 65
四、搅拌器的放大 69
第二节 发酵设备 70
一、发酵设备的分类与特征 70
二、机械搅拌式发酵罐 72
三、自吸式发酵罐 75
四、鼓包塔式发酵罐 79
五、气升式发酵罐 82
六、其他类型发酵罐简介 86
习题 88
参考文献 88
第四章 膜分离设备 89
第一节 概述 89
一、膜分离技术发展简史 89
二、膜分离过程的特点 90
第二节 膜及膜分离过程 90
一、膜的定义 90
二、膜的分类 91
三、膜的性能 91
四、膜分离过程 92
第三节 膜分离设备 93
一、板式膜过滤器 93
二、管式膜过滤器 94
三、折叠筒式膜过滤器 97
四、中空纤维膜分离器 97
五、螺旋卷式膜分离器 99
第四节 膜分离的应用实例 101
一、应用于抗生素的浓缩与纯制 101
二、应用于维生素C生产 101
习题 102
参考文献 103
第五章 冷冻与结晶设备 104
第一节 冷冻设备 104
一、冷冻设备工作原理 104
二、冷冻干燥机 108
三、冷冻离心机 110
四、冷冻设备验证 111
第二节 结晶设备 114
一、结晶设备工作原理 114
二、冷却搅拌结晶器 117
三、真空式结晶器 118
四、结晶设备验证 118
习题 119
参考文献 119
第六章 增湿、减湿与净化空调系统设计 121
第一节 医药洁净厂房的湿度规定 121
第二节 空气增湿、减湿的意义 121
一、空气增湿的意义 121
二、空气减湿的意义 122
第三节 增湿、减湿过程 122
一、增湿、减湿过程工作原理 122
二、空气增湿方法及设备 123
三、空气减湿方法及设备 126
第四节 循环水冷却塔 127
一、概述 127
二、湿式冷却塔的分类 127
第五节 净化空调系统 129
一、医药洁净技术与GMP 129
二、净化空调系统的分类 129
三、集中式净化空调系统 129
四、分散式净化空调系统 132
五、净化系统比较 133
第六节 净化空调系统的气流组织 133
一、气流组织的设计原则 133
二、非单向流流型的主要形式及特点 134
三、单向流流型的主要形式及特点 135
四、混合流流型的主要形式及特点 136
五、矢流 137
第七节 室内外计算参数的确定 138
一、大气尘浓度 138
二、室内污染源 139
第八节 压差控制及送风量 140
一、压差控制的计算 140
二、压差控制的方式 141
三、送风量的计算 143
第九节 新风量的确定 145
一、满足作业人员健康要求所需的新风量 145
二、补充排风所需的新风量 146
三、回风量的计算 147
第十节空 调处理方案 147
一、计算参数的选择 147
二、空调处理方案与计算实例 150
第十一节 洁净室的排风装置和防排烟设计 155
一、洁净室的局部排风 155
二、排风装置的分类及处理设备 155
三、洁净车间的防排烟设计 157
第十二节 净化空调设备及空气处理 157
一、空气过滤器 157
二、空气吹淋室和气闸室 159
三、洁净工作台 160
四、空气自净器 161
五、层流罩 161
六、物料传递窗 162
第十三节 净化空调设备及系统选择 162
一、空调设备的选择 162
二、净化空调系统选择及注意事项 163
第十四节 片剂车间净化措施 165
一、片剂生产的特点 165
二、片剂车间的除尘措施 166
第十五节 针剂车间净化措施 170
一、工艺特点 170
二、针剂车间净化措施 172
三、原料药精、烘、包净化措施 173
第十六节 净化空调系统的验证 175
一、空气净化系统验证的组成 175
二、空气净化系统测试仪器的校准 176
三、空气净化系统的安装确认 177
四、空气净化系统的运行确认 180
第十七节 药厂洁净室设计中的节能措施 183
一、设计合理的建筑布局 183
二、设计合理的工艺条件 184
三、设计合理的工艺装备 185
四、设计合理的空调净化系统 185
习题 186
参考文献 187
第二篇 制药工艺设计 191
第七章 制药工程项目设计的基本程序 191
第一节 制药工程工艺设计的内容、特点与分类 191
一、制药工程工艺设计的内容 191
二、制药工程工艺设计的特点 191
三、制药工程工艺设计的分类 191
第二节 设计前期工作阶段 192
一、设计前期工作的目的和内容 192
二、项目建议书 193
三、可行性研究 193
四、厂址的选择 194
第三节 设计中期工作阶段 196
一、初步设计阶段 196
二、技术设计阶段 201
三、施工图设计阶段 201
第四节 设计后期工作阶段 202
第五节 制药工程设计常用规范和标准目录 202
第六节 设计资料的收集 203
一、设计所需数据及资料 204
二、资料的来源 205
习题 206
参考文献 206
第八章 工艺流程设计 207
第一节 概述 207
一、工艺流程设计的重要性 207
二、工艺流程设计的任务和成果 207
三、工艺流程设计的原则 208
第二节 工艺流程设计的基本程序 208
一、工程分析及处理 208
二、工艺流程框图 208
三、方案的比较与选择 209
四、设备工艺流程图 209
五、初步设计阶段带控制点的工艺流程图 210
第三节 工艺流程设计的技术处理 212
一、确定生产线数目 212
二、确定操作方式 212
三、保持主要设备的能力平衡、提高设备利用率 213
四、要考虑全流程的弹性 216
五、以化学单元反应为中心，完善生产过程 216
六、合理设计各个单元操作 220
七、工艺流程的完善与简化 221
习题 222
参考文献 222
第九章 物料衡算 223
第一节 概述 223
一、物料衡算的作用和任务 223
二、物料衡算的类型 224
三、物料衡算的基本理论 225
四、物料衡算的基本方法和步骤 226
五、计算数据说明 228
第二节 物理过程的物料衡算 231
一、吸收过程的物料衡算 232
二、蒸馏过程的物料衡算 234
三、干燥过程的物料衡算 235
四、萃取过程的物料衡算 235
五、物理过程的物料衡算解析方法 238
第三节 化学反应过程的物料衡算 241
一、简单的反应器 241
二、复杂的反应器 243
第四节 连续过程的物料衡算 244
一、串联 244
二、并联和旁路 244
三、循环 245
第五节 物料流程图 248
本章符号说明 248
习题 250
参考文献 251
第十章 能衡算及热力学数据的估算 252
第一节 概述 252
一、能量衡算的目的和意义 252
二、能量衡算的依据和必要条件 252
三、能量守恒的基本方程 253
四、热量衡算的分类 253
第二节 热量衡算 253
一、设备的热量平衡方程式 253
二、单元设备热量衡算的步骤 258
三、热量衡算应注意的问题 259
四、有效平均温差 259
第三节 常用热力学数据的计算 261
一、热容 261
二、汽化热 265
三、熔融热 266
四、升华热 267
五、溶解热 267
六、燃烧热 269
习题 273
参考文献 275
第十一章 工艺设备设计与选型 276
第一节 工艺设备设计 276
一、工艺设备设计与选型的目的和意义 276
二、工艺设备的分类和来源 276
三、工艺设备设计与选型的任务 277
四、设备设计与选型的原则 278
五、工艺设备选型与设计的阶段 279
六、定型设备选择步骤 279
七、非定型设备设计的内容 279
第二节 制剂设备的选型与安装 281
一、制剂设备的特殊性 281
二、制剂设备的GMP验证 284
习题 287
参考文献 287
第十二章 车间布置设计 289
第一节 概述 289
一、车间布置的重要性和目的 289
二、制药车间布置设计的特点 289
三、车间组成 289
四、车间布置设计的内容和步骤 289
第二节 车间的总体布置 290
一、厂房形式 290
二、厂房平面布置 291
三、厂房立面布置 292
四、辅助车间和行政-生活部分的布置 292
第三节 设备布置的基本要求 293
一、满足GMP的要求 293
二、满足工艺要求 293
三、满足建筑要求 294
四、满足安装和检修要求 294
五、满足安全和卫生要求 295
六、设备的露天布置 295
第四节 洁净车间设计技术 296
一、洁净区环境控制要求 296
二、净化空调系统的空气处理 301
三、管理 307
四、原料药“精、烘、包”工序和制剂车间布置设计 314
习题 331
参考文献 331
第十三章 管道设计 333
第一节 概述 333
一、管道设计的作用和目的 333
二、管道设计的条件 333
三、管道设计的内容 333
第二节 管道、阀门和管件及其选择 334
一、管道 334
二、阀门 342
三、管件 349
四、管道的连接 350
第三节 管道设计的基本要求 350
一、管道布置 350
二、管道的支承 352
三、管道的热补偿 353
四、管道的保温 353
第四节 管道布置图 355
一、管道布置图 355
二、管段图 368
三、管架图及管件图 368
习题 370
参考文献 371
第十四章 非工艺设计项目 372
第一节 建筑设计概论 372
一、工业厂房结构分类和基本组件 372
二、土建设计条件 380
第二节 工艺用水及其制备 382
一、水的净化 383
二、制药生产用水的水质要求与处理技术、装备 384
第三节 公用系统 392
一、供水和排水 392
二、供电 394
三、冷冻 396
四、采暖通风 396
第四节 劳动安全和环境保护 399
一、劳动安全 399
二、环境保护 406
习题 407
参考文献 407