制药设备与车间设计PDF电子书下载

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第一篇 制药设备 2

第一章 制药设备概述 2

一、制药设备在制药生产中的地位与作用 2

二、制药设备研究的对象与内容 2

三、反应设备在制药过程中的地位与特点 2

第二章 反应器基本理论 4

第一节 概述 4

一、工业反应过程的特点 4

二、反应器的放大方法 5

三、反应器的分类 6

第二节 理想反应器 7

一、基本的反应器型式 7

二、连续操作反应器的流动特性——返混 9

三、理想反应器 10

第三节 理想反应器的容积计算 10

一、反应速度及其表达式 10

二、间歇釜式反应器 11

三、连续管式反应器 14

四、连续釜式反应器 16

五、多釜串联反应器 18

第四节 反应器型式与操作方式的选择 20

一、简单反应 20

二、复杂反应 22

三、全混釜与管式反应器的配合使用 25

第五节 停留时间分布及其测定 26

一、停留时间分布的数学描述 26

二、停留时间分布的测定 30

第六节 流动模型与停留时间分布的应用 34

一、理想流动模型的停留时间分布 34

二、描述非理想流动的模型 36

三、停留时间分布的应用 40

第三章 制药反应设备 47

第一节 搅拌釜中的流动与混合 47

一、混合效果的度量 47

二、混合的机制 48

三、提高混合效果的措施 48

四、搅拌功率与混合效果 50

五、混合时间 51

第二节 搅拌器的选型与放大 52

一、搅拌器的型式 52

二、搅拌器的选型 54

三、搅拌器的放大 56

第三节 搅拌功率 57

一、均相液体的搅拌功率 57

二、非均相液体的搅拌功率 61

三、非牛顿液体的搅拌功率 63

第四节 搅拌釜的传热与热稳定性 65

一、温度对化学反应的影响 65

二、搅拌釜的传热装置 67

三、搅拌釜的传热计算 68

四、连续反应釜的热稳定性 73

五、半连续反应釜的热稳定性 76

第五节 间歇反应釜的工艺设计 79

一、反应釜的物料衡算 79

二、反应釜容积与个数的确定 81

三、反应釜直径与高度的计算 81

四、设备之间的平衡 82

第六节 发酵罐及其系统设计 83

一、生化反应器的结构形式 83

二、发酵罐配套系统 87

三、发酵罐的工艺计算 91

第七节 管式反应器 94

一、变容过程管式反应器的工艺设计 94

二、新型微反应器原理与设备 96

第八节 其他反应器型式 102

一、气液相反应器 102

二、气液固催化反应器 105

第四章 过滤与离心设备 111

第一节 过滤分离设备 111

一、过滤操作的基本概念 111

二、过滤分离原理 113

三、过滤机 114

四、过滤机的选型 117

第二节 微滤与超滤设备 118

一、超滤与微滤膜的分类 118

二、微滤与超滤的过程 119

三、微滤与超滤设备 121

四、膜组件的选用 123

第三节 离心分离设备 123

一、离心分离过程 123

二、离心机的分类 125

三、常用离心机 125

四、离心机的选型 130

第五章 蒸发与结晶设备 132

第一节 蒸发过程与设备 132

一、概述 132

二、蒸发过程计算 134

三、蒸发器 135

四、蒸发器的选择原则 141

第二节 结晶过程与设备 143

一、概述 143

二、结晶原理 144

三、结晶的工业方法与设备 146

第六章 干燥设备 151

第一节 常见干燥设备 151

一、厢式干燥器 151

二、真空带式干燥器 153

三、气流干燥器 153

四、流化床干燥器 155

五、喷雾干燥器 157

六、闪蒸干燥器 159

七、双锥回转真空干燥器 160

八、冷冻干燥器 160

九、红外线辐射干燥 162

十、微波干燥 163

十一、组合干燥 164

第二节 干燥系统的工艺设计 165

一、干燥装置的工艺流程 165

二、干燥介质及热源的选择 166

三、流动方式的选择 166

四、干燥介质进口温度的选择 167

五、干燥介质出口相对湿度和温度的选择 167

六、物料出口温度的选择 167

七、干燥器的选择 168

八、药用干燥器的主要结构特征 170

九、干燥介质输送设备的选择及配置 171

十、细粉回收设备的选择 171

十一、加料器及卸料器的选择 171

第三节 干燥器设计举例 172

一、干燥器的选型 172

二、干燥器其他附属设备的选择 173

三、干燥器工艺参数计算 173

第七章 粉筛、混合和制粒设备 176

第一节 粉碎和筛分工艺简介 176

第二节 机械粉碎机应用及选型 177

一、预破碎与整粒机 177

二、粉碎机 177

第三节 筛分 179

一、旋振筛结构及应用 179

二、离心筛结构及应用 180

三、气流分级机结构及应用 180

第四节 粉末颗粒特性评价 180

一、药典对于不同颗粒要求的检测方法 180

二、粉末特性表征 181

第五节 混合设备 181

一、容器回转型混合机 181

二、三维运动型混合机 182

三、固定型混合机 183

第六节 制粒设备 183

一、干法制粒设备 184

二、湿法制粒设备 184

第八章 压片包衣与胶囊设备 189

第一节 压片设备 189

一、压片机工作原理 189

二、单冲压片机 190

三、旋转式多冲压片机 193

四、其他压片机 198

第二节 包衣设备 200

一、滚转包衣设备 200

二、流化床包衣设备 204

三、压制包衣设备 206

第三节 胶囊剂生产设备 207

一、硬胶囊剂生产设备 208

二、软胶囊剂生产设备 213

第二篇 车间设计 222

第九章 车间设计概述 222

一、制药工艺设计的重要性 222

二、制药工艺设计的特点 222

三、学习本课程的意义 223

第十章 制药工程项目设计简介 224

第一节 制药工艺设计的内容与分类 224

一、制药工艺设计的内容 224

二、制药工艺设计的分类 224

第二节 设计前期工作阶段 225

一、设计前期工作的目的与内容 225

二、项目建议书 225

三、可行性研究 225

四、设计委托书 226

五、厂址的选择 226

六、总图布置 227

第三节 设计中期工作阶段 228

一、初步设计阶段 228

二、技术设计阶段 232

三、施工图设计阶段 232

第四节 设计后期工作阶段 233

第十一章 工艺流程设计 235

第一节 概述 235

一、工艺流程设计的重要性 235

二、工艺流程设计的任务与成果 235

三、工艺流程设计的原则 236

第二节 工艺流程设计的基本程序 236

一、工程分析及处理 236

二、工艺流程框图 236

三、方案的比较与选择 237

四、绘制设备工艺流程图 237

五、绘制带控制点的工艺流程图 238

第三节 物料流程图与带控制点的工艺流程图的绘制 239

一、物料流程图的绘制 239

二、带控制点的工艺流程图的绘制 239

第四节 工艺流程设计的技术处理 253

一、确定生产线数目 253

二、确定操作方式 253

三、提高设备利用率 254

四、考虑全流程的弹性 257

五、以化学反应为中心完善生产过程 257

六、合理设计各个单元操作 261

七、工艺流程的完善与简化 262

八、特定过程与单元设备的特定管路系统的流程 262

第十二章 物料衡算 265

第一节 物料衡算的目的与意义 265

第二节 物料衡算模型与物料衡算步骤 265

第三节 物理过程的物料衡算 266

一、物理过程的物料衡算数学模型 266

二、自由度分析 267

三、物理过程物料衡算举例 269

第四节 化学反应过程的物料衡算 278

一、发生一个化学反应系统的物料衡算数学模型 278

二、同时发生多个化学反应系统的物料衡算数学模型 279

三、化学反应过程的物料衡算举例 280

第十三章 能量衡算 290

第一节 概述 290

一、能量衡算的目的与意义 290

二、能量衡算的依据与必要条件 290

三、能量守恒的基本方程 290

四、热量衡算的分类 291

第二节 热量衡算 291

一、设备的热量平衡方程式 291

二、单元设备热量衡算的步骤 296

三、热量衡算需注意的问题 296

四、有效平均温差 297

第三节 常用热力学数据的计算 298

一、热容 298

二、气化热 302

三、熔融热 303

四、升华热 303

五、溶解热 304

六、燃烧热 305

第四节 加热剂、冷却剂及其他能量消耗的计算 309

一、常用加热剂和冷却剂 309

二、电能的用量 311

三、燃料的用量 312

四、压缩空气消耗量的计算 312

五、真空的消耗量 313

第十四章 工艺设备选型与设计 318

第一节 概述 318

一、工艺设备设计的目的与意义 318

二、工艺设备的分类与来源 318

三、工艺设备设计与选型的任务 318

四、设备设计与选型的原则 319

五、工艺设备选型与设计阶段 320

六、定型设备选择步骤 320

七、非定型设备设计的内容 321

八、GMP对设备验证方面的要求 321

第二节 制药工程常用材料 323

一、黑色金属材料 323

二、常用钢铁材料 327

三、有色金属材料 328

四、非金属材料 329

第三节 立式带夹套非标反应釜设计案例 332

一、工艺设计参数的确定 332

二、机械设计 333

三、辅助系统及自动控制方案 341

第十五章 车间与管路布置设计 344

第一节 制药车间的分类与特点 344

一、制药车间的分类 344

二、制药车间的特点 344

第二节 车间布置依据的设计规范及相关要求 345

一、设计规范 345

二、防火、防爆设计要求 346

三、GMP要求及设计采取的措施 351

第三节 车间设计的图纸内容 356

一、文字说明部分 356

二、表格部分 357

三、图纸部分 361

第四节 发酵车间的布置 361

一、发酵生产工艺流程简介 361

二、发酵车间生产岗位组成及特点 361

三、发酵车间的布置 362

四、工程实例 363

第五节 合成车间的布置 363

一、合成车间生产工艺流程简介 363

二、合成车间生产岗位组成及特点 363

三、合成车间的布置 365

四、工程实例 368

第六节 制剂车间的布置 370

一、大输液车间的布置 370

二、小容量（西药）注射剂车间的布置 372

三、固体制剂车间的布置 374

第七节 管道设计 375

一、管道设计概述 375

二、管道、阀门和管件及其选择 375

三、管道设计的基本要求 390

四、管道布置图 395

第八节 车间公用工程的计算 411

一、连续操作的车间公用工程计算 411

二、间歇操作的车间公用工程计算 412

三、同时有间歇操作和连续操作的车间公用工程计算 413

第十六章 非工艺设计项目 414

第一节 建筑设计概论 414

一、工业厂房结构分类与基本组件 414

二、土建设计条件 422

第二节 公用系统 423

一、工艺用水及其制备 423

二、供水与排水 435

三、供电 437

四、冷冻 438

五、采暖通风 439

第三节 劳动安全 441

一、防火防爆的基本概念 441

二、洁净厂房的防火与安全 442

三、静电的消除 444

第四节 工程经济 445

一、制药工程项目技术经济评价的评价原则 445

二、工程项目的设计概算 446

三、项目投资 449

四、成本估算 451

五、工程项目的财务评价 455

第十七章 车间设计案例 459

第一节 化学制药车间设计实例 459

一、设计依据与产品方案 459

二、生产工艺确定与工艺流程设计 459

三、物料衡算与能量衡算 462

四、工艺设备选择 478

五、车间设备布置设计 481

六、车间管道设计 481

第二节 发酵车间设计实例 481

一、设计输入 481

二、发酵罐及种子罐容积的计算 486

三、物料平衡计算 488

四、设备选型 490

五、公用工程计算 497

六、工艺管线及仪表流程图 500

七、工艺设备布置图 501

八、其他图纸及说明 501

第三节 固体制剂车间设计实例 502

一、设计输入 502

二、物料衡算 503

三、工艺设备选择 503

四、公用工程计算 510

五、工艺管线及仪表流程图 510

六、工艺设备布置图 510

参考文献 513

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